Трехфазная автономная сеть с защитой

(51)4 Н 0 ОПИСАН К АВТОРСКОМ ЕТЕНИ ТЕЛЬСТВ Моско го ин М. электроедра,СССР 1983. ТРЕХФАЗНАЯ АОИ(57) техн защи Цель прим можн менн зобретен относится к электрости к устройствамкороткого замыкания астот то изобретен нения пут расширение облас беспечения возания в сети с пер то достигается те ти использчастотой. СУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ С ОДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТН(56) Гимоян Г.Г., Лейбов РРелейная защита подземногооборудования и сетей, М.:1 970, с. 145-154.Авторское свидетельствоМ 1173486, кл. Н 02 Н 7/26 что устройство содержит трехфазный датчик тока 1, трехфазный датчик 2 напряжения, блок 3 измерения электромагнитной мощности, блок 4 определе" ния полярности тока, логический элемент И 5, исполнительный орган 6. В режиме короткого замыкания на второй вход логического элемента И 5 поступает сигнал "1" с выхода блока 3 о переходе электродвигателя 11 в генераторный режим (режим подпитки точки короткого замыкания). В звене посто" янного тока 9 преобразователячас-;- тоты изменения направления тока не происходит, так как энергия рассеивается в точке короткого замыкания и аР не поступает в преобразовательн Блок 4 выдает сигнал "1" на первый вход элемента И Э. 1 а еыкоде логического элемента И 5 появляется сигнал , который поступает на отключающий вход исполнительного органа 6, Исполнительный орган срабатывает, ли- ффф ния 12 отключается от преобразовате" 4 Ь ля 7 частоты. 3 илИзобретение относится к электротехнике, в частности к релейной защите, и может быть использовано втрехфазной автономной сети с изоли 5рованной нейтралью с частотно-регулируемым асинхронным электродвигателемдля защиты от токов короткого замыкания.Цель изобретения - расширение области применения.На фиг. 1 изображена функциональная схема. трехфазной автономной сетис защитой; на фиг. 2 - блок измеренияэлектромагнитной мощности; на 15фиг. 3 - блок определения полярности тока,Трехфазная автономная сеть с защитой (фиг. 1) содержит трехфазныйДатчик 1 тока, трехфазный датчик 2 20напряжения, блок 3 измерения электромагнитной мощности, блок 4 определения полярности тока, логическийэлемент И 5, исполнительный орган 6,преобразователь 7 частоты, состоящий из последовательно соединенныхуправляемого выпрямителя 8, звена 9постоянного тока и инвертора 1 О, иэлектродвигатель 11, подключенный к,пинии 1 2. 30Блок 3 содержит,(фиг. 2) узел 13выделения ЭДС двигателя, входы которого подключены к входам датчиков 2и 1 напряжения 11 и така 1, Трехфазный выход узла 13 выделения ЭДС двигателя подключен пофазно с выходамитрехфазного датчика 1 тока на выходыэлементов 14-16 умножения, выходы которых подключены через сумматор 17 квходу нуль-индикатора 18.40Блок 4 (фиг. 3) содержит шунт 19,включенный в звено 9 постоянного тока преобразователя 7. частоты, один, Зажим которого включается на инвертирующий вход операционного усилителя 20, а другой - на инвертирующийвход усилителя. К выходу операцион"ного усилителя 20 через резистор 21подключен" стабилитрон 22. Включение стабилитрона 22 обеспечивает на50выходе блока 4 сигналов только двухуровней "О" или "1 " и отсутствиесигнала отрицательной полярности.Блок 4 может быть выполнен по схеменуль-органа на базе операционного55усилителя К 1 УТ 401.Трехфазная автономная сеть спреобразователем частоты работает вследующих режимах: нормальный рабочий режим с переменной частотой й и напряжением 0 при 11 Ясопв; режим пуска электродвигателя; режим генераторного торможения, режим короткого замыкания (аварийный режим).При нормальном режиме работы электропривода (отсутствие аварийного режима) происходит потребление энергии электродвигателем 1 от преобразователя 7 частоты (направление тока в звене постоянного тока показано на фиг. 1,3 сплошной линией) и на инвертирующий вход операционного усилителя 20 поступает отрицательный сигнал. Сигнал на выходе усилителя соответствует уровню "1". Этот сигнал с выхода блока 4 определения полярности тока подается на первый вход элемента И 5, на второй вход которого поступает сигнал с выхода блока 3. Работа блока 3 состоит в опре" делении знака электромагнитной мощности. Узел 13 по измеренным фазным значениям напряжения 11 и тока 1 двигателя формирует систему сигналов фазных ЭДС , , 1 электродвига" тела, После йофазного перемножения этих величин с токами 1 д, 1, 1 со" ответственно на выходе элементов 14" 16, суммирования произведений на выходе сумматора 17 получаем сигнал электромагнитной мощности двигателя. Знак этого сигнала соответствует знаку скольжения двигателя., Положительный знак мощности соответствует двигательному режиму Б ) О, отрицательный - генераторному Я ( О, Прн сигнале, соответствующем двигательному режиму, на выходе блока 3 име" ем "О", В генераторном режиме сигнал противоположный - "1", Таким образом, в двигательном режиме на втором входе элемента И 5 сигнал соответствует уровню "0", В результате на отключающий вход исполнительного органа 6 сигнал не поступает.При работе электродвигателя в режиме пуска работа устройства аналогична описанному.В режиме генераторного торможения системы электродвигатель переходит в генераторный режим и начинает выдавать энергию в сеть, инвертор 10 переходит в выпрямительный режим, вследствие чего происходит изменение направления тока 1 в звене постоянного тока преобразователя 7 частоты (на фиг, 3 новое направление3 142 тока показано пунктиром). На инвертирующий вход операционного усилите-ля 20 подается положительный сигнал, и с выхода блока 4 снимается сигнал, соответствующий уровню "О". Таким образом на первый вход элемента И 5 сигнал не поступает. В этом режиме происходит изменение знака электромагнитной мощности на отрицательный и блок 3 выдает на вход элемента И 5 сигнал "1". В результате на выходе элемента И 5., - "О", исполнительный орган 6 не срабатывает, отключения линии 12 не происходит.В начале режима короткого замыкания (аварийный режим) на второй вход логического элемента И 5 поступает сигнал "1" с выхода блока 3 о переходе электродвигателя в генераторный режим (режим подпитки короткого замыкания). В звене постоянного тока преобразователя частоты изменения направления тока не происходит, тах как энергия рассеивается в точке короткого замыкания и не поступает в преобразователь. Блок 4 выдает сигнал "1" на первый вход элемента И 5. На выходе логического элемента И 5 появляется сигнал "1", который поступает на отключающий вход исполнительного органа 6. Исполнительный орган срабатывает, линия 12 отключается от преобразователя 7 частоты.Таким образом, предлагаемая трехфаэная сеть контролирует момент появления короткого замыкания по совпадению двух факторов: переход электродвигателя в генераторный режим и отсутствие изменения направления то" ка в звене постоянного тока преоб-. 74774разсвателя, что указывает на наличие короткого замыкания в линии. Следовательно, ограничение эоны действия защиты по величине тока короткого замыкания снимается, что позволяет применить трехфазную сеть для защиты от короткого замыкания в сети с переменной частотой, расширить функциональные возможности и зону действия защиты по фактору сопротивления кабельной линии. Формула изобретения15Трехфазная автономная сеть с за щитой, содержащая тиристорный преобразователь частоты, состоящий иэ пос"ледовательно соединенных управляемоговыпрямителя, звена постоянного тока,инвертора, асинхронный электродвигатель с короткозамкнутым ротором, исполнительный орган, логический злемент И, датчики тока и напряжения, под ключенные к обмоткам статора указанногоэлектродвигателя, о т л и ч а ю щ ая с я. тем, что, с. целью расширенияобласти применения, в нее введеныблок измерения электромагнитной мощ"ности и блок определения полярноститока, причем входы блока измеренияэлектромагнитной мощности подсоединены соответственно к выходам датчиковтока и напряжения, а его выход - кпервому входу логического элементаИ, второй вход оторого соединен с.блоком опреде,.гния полярности тока,включенныч в звено постоянного токапреобразователя частоты, а выход логического элемента И соединен сисполнительным органом.1427477 08,ь Ю. Постниковравчук Корректор С, 111 екм Составит Техред А жнина акто одписное Заказ 485 твенного комитета Сбретений и открытий35, Раушская наб.,5 оиэводственно-полиграфическое предприят О Тираж ВИИИПИ Государ по делам из 113035, Москва, Ж