Устройство для защиты трехфазного электродвигателя от несимметричных режимов

(51 ИСАНИЕ ИЗОБРЕТ ЛЬ АВТОРСНОМ ТЫ ТРЕХФАЗ НЕСИИМЕТтр те еретеаял щм еременОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРОДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ(46) 30.09.88, Бюл. У 36 (71) Рижский политехнический институт им. А.Я,Пельше(72) Л.Б.Паперно, Б.С.Пороцкий, А,Н.Метельский и А.Г,Кошель (53) 621.316.925 (088,8) (56) Авторское свидетельство СССР У 574813, кл. Н 02 Н 7/00, 1976.Авторское свидетельство СССР В 383153, кл. Н 02 Н 7/00, 1971.(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИ НОГО ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ ОТ РИЧННХ РЕЖИМОВ(57) Изобретение относится к э технике, а именно к релейной з трехфазного электродвигателя о симметричных режимов, Цель изо ния - повышение селективности ты при внешних несимметричных мах и снижение времени действи щиты при внутренних несимметри режимах. Устройство содержит п14274/1 ный резистор 1, трансформаторы тока 2, соединенные выходами с трехфаэным двухполупериодным выпрямительным мостом 3, элемент формирования рабочего сигнала 4 и элемент формирования тормозного сигнала 5, соединенные выходами с соответствующими входами элемента сравнения 6, элемент И 10, логический элемент НЕ 11, реле защиты .от несимметрии питающих напряжений 12, логический элемент ИЛИ 16 с выхо-. дом на отключение двигатепя. При внутреннем несимметричном режиме срабатывает реле защиты от несимметрии , токов, 18 и не срабатывает реле защиты от несимметрии питающих напряжений 1 2. Если срабатывание реле защиты от несимметрии токов 18 вызвано иепереходным процессом, на выходе ;элемента ИЛИ 16 появляется сигнал на отключение электродвигателя. При внешнем несимметричном режиме и лерегрузке электродвигателя по току появляются сигналы на всех трех входах логического элемента И 1 О, а также на его выходе, который запускает второй элемент вьдержки времени 14. При продолжительности внешнего несиммет" ричного режима, большей времени срабатывания второго элемента выдержки времени 14, на выходе этого элемента появляется сигнал, поступающий на второй вход логического элемента ИЛИ 16. На выходе элемента ИЛИ 16 появляется сигнал на отключение электродвигателя, Если при внешнем несимметричном режиме наибольший из фазных токов электродвигателя оказывается меньшим его номинального тока, то сигнал на выходе реле защиты от не- , симметрии питающих напряжений запускает третий элемент выдержки времени 15, на вь 1 ходе которого, если внешний несимметричный режим оказывается продолжительным, появляется сигнал, действующий во внешнюю цепь и сигнализирующий о внешнем несимметричном режиме. 1 ил.Изобретение относится к электротехнике, а именно к релейной защитетрехфазного электродвигателя от несимметричных режимов.Цель изобретения - повышение селективности защиты при внешних несимметричных режимах и снижение време"ии действия защиты при внутренних несимметричных режимах,На чертеже представлена структурная схема предлагаемого устройства.Устройство содержит переменный резистор 1, трансформаторы 2 тока, соединенные своими выходами с трехфазным двухполупериодным выпрямительныммостом 3, элемент 4 формирования рабочего сигнала и элемент 5 формирования тормозного сигнала, соединенныесвоими выходами с соответствующимивходами элемента 6. сравнения, второйэлемент 7 сравнения, к выходу которого подключен расширитель 8 импульсов,первый 9 и второй 10 логические элементы И, логический элемент НЕ 11,реле 12 защиты от несимметрии питаю 5 10 15 2025 2щих напряжений с выводами для подключения к соответствующим фазам защищаемой сети, первый 13 и второй 14 элементы выдержки времени, третий 15 элемент выдержки времени с выходом на сигнализацию, логический элемент ИЛИ 16 с выходом на отключение двигателя и источник 17 опорного напряжения, Реле 18 защиты от несимметрии токов состоит из переменного резистора 1, трансформаторов 2 тока, трехфазного двухполупериодного выпрямителя 3, элемента 4 формирования рабочего сигнала и элемента 5 формирования тормозного сигнала, выходы которых подключены к соответствующим входам первого элемента 6 сравнения.Первичные обмотки трансформаторов 2 тока включены в цепь защищаемого электродвигателя, а вторичные обмотки соединены с входами трехфазного двухполупериодного выпрямительного моста 3, нагруженного на переменный резистор 1, К выходу трехфазного вьпрямительного моста 3 подключены эхо 1427471ды элементов формирования рабочего 4 и тормозного 5 сигналов, вьгхады которых соединены с входами первого элемента б сраннения выход котороФ5 го является выходом реле 18 защиты от несимметрии токов, Кроме того, к выходу трехфазного двухполупериодно". го выпрямительного моста 3 подключен первый вход второго элемента 7 сран кения, второй вход которого подключен к источнику 17 опорного напряжения. Выход второго элемента 7.сравнения соединен с входом расширителя 8 импульсов. Реле 12 защиты от несим метрии питающих напряжений своими выводами подключено к трем фазам напряжения на шинах питания (11, 11, П ). Вход логического элемента НЕ 11 соединен с выходам реле 12 защиты от 20 несимметрии питающих напряжений, а выход подключен квторому входу первого логического элемента И 9, первый вход которого соединен с: выходом реле 18 защиты от несимметрии токов, 25 а выход подключен к входу первого элемента 13 выдержки времени. Первый вход второго логического элемента И 10 соединен с выходом реле 18 защиты от несимметрии токов, второй вход - 30 с выходом расширителя 8 импульсов, а третий вход - с выходом реле 12 защиты от несимметрии питающих напряжений. Выход второго логического элемента И 10 соединен с входом второго элемента 14 выдержки времени. Входы логического элемента ИЛИ 16 соединены с выходами первого 13 и второго 14 элементов выдержки времени, а выход является выходом устройства на отключение, Вход третьего элемента 15 выдержки времени подключен к выходу реле 12 защиты от несимметрии питающих напряжений,а выход является выходом устройства на сигнализацию. 45Параметры срабатывания реле 18 защиты от несимметрии токов задаются такими, чтобы оно не срабатывало в симметричном режиме и при допустимой по уровню несимметрии питающих напряжений. При этом рабочий сигнал увеличивается, а тормозной сигнал уменьшается с ростом несимметрни токов.Параметры. срабатывания реле 12 защиты от несимметрии питающих напряжений задаются такими,. чтобы оно не срабатывало при относительно небольшой несимметрии напряжений, появляющейся на шинах питания за счет падения напряжения от тока обратной последовательности иа сопротивлении источника питания, появляющегося при внутреннем несимметричном режиме защищаемого электродвигателя:(крайний случай несимметрии - обрыв Фазы электродвигателя 1.Устройство работает следующим образом.При внутреннем несимметричном ре- жиме срабатывает реле 18 защиты от несимметрии токов и не срабатывает реле 12 защиты от несимметрии питвощих напряжений. При этом отсутствует сигнал на входе логического элемента НЕ 11 и имеется сигнал на его выходе, За счет этого присутствуют сигналы на обоих входах первого логического элемента И 9, а также имеется сигнал на его выходе, запускающий первый элемент 13 выдержки времени. Если срабатывание реле 18 защиты от несимметрии такон вызвано не пере" ходным процессом, продолжительность которого меньше времени срабатывания первого элемента 13 выдержки времени, а внутренним несимметричным режимом срабатывает элемент 13 выдеркки времени, который подает сигнална первый вход логического элементаИЛИ 16, на выходе которого паявляется сигнал на отключение электродвигателя.Прн внешнем - .симметричном режимесрабатывают рсл.; 18 защиты от несимметрии токов к реле 12 защиты ат яе" симметрии питающих напряжений, которые подают сигналы саответстненна на первый и второй входы логического элемента И 10. Амплитуда ."напряжения, подаваемого на первый вход вто"рого элемента 7-сравнения, пропорцианальна наибольшему из Фазных таковэлектродвигателя. Посредством переиеннога резистора 1 коэффициент преобразования входного така в это напряженне регулируется так, чта при номччальном таке электродвигателя амплитуда напряжения на ныходе трехфазного ныпрямнтепънога моста 3 станонится равной опорному напряженкю Цж . Если наибольший иэ Фазных таков пренышает номинальный так электродвигателя, напряжение на первом входе нторого элемента 7 сравнения периодически оказывается большим напряжения на ега втором входе (сь ), за счет чегона выходе второго элемента 7 сравнения появляются сигналы в виде импульсов, которые расширителем 8 импульсов превращаются в непрерывный сигнал, подаваемый на третий вход логического элемента И 10, Таким образом, йри внешнем несимметричном режиме и перегрузке электродвигателя по току появляются сигналы на всех трех вхофах второго логического элемента И 1 О,также на его выходе, который запускает второй элемент 14 выдержки времени. Если продолжительность внешнео несимметричного режима больше врейени срабатывания второго элемента14 выдержки времени, на выходе этогоЭлемента появляется сигнал, поступающий на второй вход логического элемента ИЛИ 16, на выходе которого появляется сигнал на отключение электродвигателя. При внешнем несимметричном режиме первый элемент. 13 выдержки времени не запускается, так какэа счет срабатывания реле 12 защитыют несимметрии питающих напряженийпоявляется сигнал на входе логического элемента НЕ 11 и отсуствует сигНал на его вьюоде, а также на второмвходе и выходе первого логическогоЭлемента И 9,В случае, если при внешнем несимметричном режиме наибольший из Фазных токов электродвигателя оказывается меньшим его номинального тока,напряжение на первом входе второгоэлемента 7 сравнения все .время остается меньшим напряжения на его втором входе (0 п ), При этом отсутствуМт сигналы на выходе второго элемента 7 сравнения, на входе и выходерасширителя 8 импульсов, на третьемвходе и на выходе второго логического элемента И 10, Второй элемент 14вццержки времени не запускается иотключение электродвигателя.не происходит. Сигнал на выходе реле 12 защиты от несимметрии питающих напряжений запускает третий элемент 15 выдержки времени, на выходе которого,если внешний несимметричный режимоказывается продолжительным, появляется сигнал, действующий во внешнююцепь и сигнализирующий о внешнем несимметричном режиме.Изобретение позволяет снизитьвремя действия защиты при внутреннемнесимметричном режиме и за счет этого уменьшить объем повреждения элект 10530 родвигателя, а также исключить неселективные действия защиты и отключения электродвигателя при внешних несимметричных режимах в случае, когда наибольший фазный ток электродвигателя меньше его номинального тока, и повысить надежность работы электро- привода.Формула изобретенияУстройство для защиты трехфазного электродвигателя от несимметричных режимов, содержащее переменный резистор и трансформаторы тока с выводамидля подключения к Фазам защищаемой сети, выходы которых соединены с соответствующими входами трехфазного двухполупериодного выпрямительногомоста, соединенного выходом с входами элементов формирования рабочего и тормозного сигналов, подключеннЫх выходами к соответствующим входам элемента сравнения, о т л и ч а ю -щ е е с я тем, что, с целью повьппения селективности защиты при внешних несимметричных режимах и снижения времени действия защиты при внутренних несимметричных режимах, в негодополнительно введены второй элемент сравнения, расширитель импульсов,два логических элемента И, логический элемент НЕ, реле защиты от несимметрии питающих напряжений, три элемента выдержки времени, логический элемент ИЛИ и источник опорного напряжения, причем выход элемента сравнения соединен с входами логических элементов И, второй вход первого логического элемента И через логический элемент НЕ одновременно соединен с выходом реле защиты от несимметрии питающих напряжений с выводами для подключения к соответствующим Фазам защищаемой сеТи, вторым входом второго логического элемента И и входом третьего элемента выдержки времени, третий вход второго логическогоэлемента И через расширитель импульсов соединен с выходом второго элемента сравнения, первый вход которого соединен с выходом трехфазногодвухполупериодного выпрямительногомоста и первым выводом переменного 50 б резистора, шунтирующего выход трехФазного двухполупериодного выпрями-, тельного моста и соединенного вторым выводом с шиной нулевого потенциала, а второй - с источником опорно1427471 юСоставитель В.Каджардуэов Редактор А.Лежнина Техред А.Кравчук Корректор В.Бутяга Заказ 485950 Тирак 651. ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, .Москва, Ж, Раушская наб д, 4/5Подписное Производственно-полиграфическое предприятие, г. Укгород, ул. Проектная, 4 го напряжения, выходы первого и второго логических элементов И соответственно через первый и второй элементы выдержки времени соединены свходами логического элемента ИЛИ, выход которого является выходом устройства на отключение, а выход третьего элемента выдержки времени является выходом устройства на сигналиэа- циюе