Устройство для дифференциально-фазной защиты электродвигателя

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИН ЯО. М 59 Н 02 Н 7/08 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ,н двтодскаддд свидддвъстви ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРГО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ 2811648/24-07(56) 1. Поляков В,Е., Клецель М.Я.,Логический синтез схем централизо-.ванных устройств защиты электродвигателя. Известия ВУЗов СССР, "Электромеханика", В 7, 1976.2. Авторское свидетельство СССРР 599309, кл. Н 02 Н 7/08, 1976.(54)(57) 1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНО-ФАЗНОЙ ЗАЦИТЫ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ, содержащее трансформаторытока для каждой фазы со стороны вводов питания и нулевых выводов, вторичные обмотки которых подключены квходам блока преобразователей тока,выходы которого в . к входам фаэосравнивающего блока, выход последнегосвязан с входом исполнительного органа, а выход исполнительного органа включен в цепь отключения электродвигателя, о т л и ч а ю щ е е с ятем, что, с целью обеспечения самоконтроля исправности и повышения надежности, в него дополнительно введены два блока преобразователей тока,входы которых включены последовательно с входами вышеупомянутого блокапреобразователей тока, а выходы подключены к входам двух дополнительновведенных фаэосравнивающих блоков,выходы каждого фазосравнивающегоблока подключены к входу одного иэтрех вновь введенных блоков самоконтроля исправности, а выходы последних - к входу исполнительного органа.2. Устройство по п.1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что каждый иэ блоков самоконтроля исправности содержит трехпоэиционное поляризованное реле, начало рабочей обмотки которого подключено к выходу соответствующего фазосравнивающего блока, конец рабочей обмотки и начало тормозной обмотки - к минусу источника питания, конец тормозной обмотки - к левому контакту трехпозиционного поляризованного реле, якорь которого через резистор и сигнальную лампу к плюсу источника питания, правый контакт через диод - к входу исполнительного органа и к входу блока самоконтроля исправности. е3. Устройство по п,1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что исполнительный орган:содержит три промежу точных реле, один вывод обмотки каж дого из них подключен через размыкающие контакты реле положения "Отключено" выключателя электродвигателя к плюсу источника питания, а второй вывод каждого промежуточного реле подключен через один из трех дополнительных тиристоров к минусу источника питания, управляющий вывод каждого тиристора соединен через резистор с выходом блока самоконтроля исправности, последователь" но соединенные контакты первого и второго промежуточного реле, а также второго и.третьего промежуточного реле подключены в цепь отключения выключателя электродвигателя, причем е между точкой соединения контактов первого и второго промежуточного реле и точкой соединения второго и третьего промежуточного реле подключен диод.Изобретение относится к областиэлектротехники, а именно к техникерелейной защиты и может быть использовано в качестве дифференциальнофазной защиты электродвигателя отмеждуфазных замыканий,5Известны устройства дифференциально-фазной зациты электродвигате"лей, содержащие трансформаторы тока для каждой фазы со стороны вводаи нулевых нынодон, к которыл подключены блоки сравнения электрических величин по Фазе, а последниек исполнительному органу 1 .Наиболее близким по техническомурешению к предлагаемому является15устроиство дифференциально-фаэнойзащиты электродвигателя, содержацеетрансформаторы тока для каждой Фазы со стороны вводов питания и нулевых ныводон, вторичные обмотки которых подключены к входам блока преОбразователей тока, выходы которогок входам фазосраннинающего блока,выходы последнего - к входу исполнительного органа а выход исполнительного органа - н цепь отключенияэлектродвигателя и ,Его недостатком является воэможность ложного срабатывания и несрабатынания при отказе одного из его 30элементов, а также отсутствие возможности контролировать эти отказы,Цель изобретения - обеспечениесамоконтроля исправности и повышение надежности.Это достигается тем,что в устройство для дифференци ально-фазовой защитыэлектродвигателя дополнительно введеныдва блока преобразователей тока, входыкоторых включены последовательно свходами вышеупомянутого блока преобразователей тока, а выходы подключены к входам двух дополнительновведенных фазосравнивающих блоков,выходы каждого фазосравнивающегоблока подключены к входу одного изтрех, вновь введенных блоков самоконтроля исправности, а выходы последних - к входу исполнительногооргана, причем каждый из блоков самоконтроля исправности содержит 5 Отрехпозиционное поляризованное реле,начало рабочей обмотки которого подключено к выходу соответстнующегофаэосравнинакщего блока, конец рабоЧей обмотки и начало тормозной обмотки х минусу источника питания,конец тормозной обмотки - к левомуконтакту трехпоэиционного поляризованного реле, .якорь которого черезрезистор и сигнальную лампу - к плюсу источника питания, первый контактчерез диод - к входу исполнительного органа и к входу блока самоконтроля исправности, причем исполнительный срган содержит три промежуточных 65 реле, один вывод обмотки каждого изних подключен через размыкающие контакты реле положения "Отключено" выключателя электродвигателя к плюсуисточника питания, а Второй выводкаждого промежуточного реле подключен через один из трех дополнительных тиристоров к минусу источника питания, упранляюций вывод каждого тиристора соединен через резистор свыходом блока самоконтроля исправности, последовательно соединенные контакты первого и второго промежуточного реле, а также второго и третьего промежуточного реле подключены вцепь отключения выключателя электродвигателя, причем между точкой соединения контактов первого и второгопромежуточного реле и точкой соединения Второго и тре=ьего промежуточного реле подключен диод,На фиг.1 показана схема предлагаемого устройства, на фиг,2-схе 1 лыблокОВ преобрРзОВателей ГО.:.а, фазосравнивающих блоков н блоков ОамОконтроля исправности; на фиг,Зсхема исполнительного блока.Устройство содержит электродвигатель 1, трансформаторы 2-7 тока, выводы 8-19 вторичных обмоток трансформаторов тока, входы 20-31 блоковпреобразователей тока, блоки 32 преобразователей тока, Выходы 33-44 блоков преобразователей тока, подключенные к одноименным входам фазосраннинающих блоков 45, выходы 46 фазосравнинающнх блоков, входы 47 блоковсамоконтроля исправности блоки 48сэмОкОнтроля исправности, Выходы 49блока самоконтроля исправности, диоды 50-51, входы 52 исполнительногоблока, исполнительный блок 53, действующий на Отключение электродвигателя.Схемы блоков, 32 преобразователей тока, фазосравнинающих блоков45 и блокОВ 48 самоконтроля исправности, содержат трансреакторы 54-59,резисторы 60-77, диоды 78-95, резисторы 96-101, двухобмоточные трехпозиционные поляризованные реле 102,рабочие обмотки каждого поляризованного реле 103, тормозную обмоткукаждого поляризованного реле 104,левый контакт 105 и правый контакт106 каждого поляризованного реле,резисторы 107, сигнальные лампы 108.Схема исполнительного блока 53 содержит размыкающие контакты 109 реле положения "Отключено" электродвигателя, замкнутые при включенном положении Выключателя электродвигателя, Выходные промежуточные реле 110-112 с их контактами 113-115 соответственно, тиристоры 116-118, резисторы 119-121, диод 122.Устройство работает следующимобразом,В нормальном режиме работы электродвигателя при протекании токанагрузки 38 и 3 о , совпадающих пафазе в каж,алые палпериода промыжлен 5ной частоты, при положительной полуволне, например така С , диоды 78 и80 каждого из блаказ 45 закрыты, поцепочкам 100, 79, 61 и 101, 81, 65протекает ток и диоды 79 и 81 Открыты. Обмотки 103 каждого реле 102 щунтируются через попарно открытые диоды 78 80 или 79, 81 и реле 102 несрабатывают (сопротивление резисторов 60-77 во многа раз меныае сопротивления Обматки реге 102),При мсждуф.-;.;Раткнх замыканиях внутри электродвигателя ток состороны нуля изменяет фазу по сравненио с током ввода. Если эти токи 20находятся в противофазе, то при положительной палуволне тока, напримерфаза С , в каждом фазосравнивающемблке диоды 78 и 81 будут закрыты,а диоды 79 и 80 открыты. По цепочкам 25100, 79,.61 и 100, 80, 64 будет протекать ток и щунтиравать диоды 94,но так как диоды 78 и 81 закрыты,то по цепи 101, 95, 46, 47, 103 протекает ток.Реле 102 каждого блока 48 срабатывает, замыкает свои правые контакты 106 и через диод 50 становится насамоподхват, а через диод 51 подаетплюс на управляющие вывода тиристо- З 5ров 116-118, промежуточные реле110-112 срабатывают и своими контактами 113-115 создают цепь на отклю.чение электродвигателя,При трехфазнам коРотком замыкании 4 Она выводах электрадьигат.ля прк пуске, когда двигатель еще не вращается,ХОТЯ ТОК СО СТОРОН,= Н 1.ЛЕЗЫХ ВЫЗОДОВЭЛЕКТ Раь:,Зи гас э.ь :Су ТОТУЕТНатрансреактары 5.-: 7 59 каждогоблока 32 палее-с через,езисторы4562, 63 6,. б 9,. 74 75 напряжение собратным знака.:,;:р-:.,ксреактаров54, 56, 58 и срабатывание происходитаналОГичным Обре;:а.";,50При павре;цЕНИИ аднока ИЗ эЛЕМЕнтаз блаха преабр-;зазателей тока или фазасразк: - ,:окега блока срабатывает блок с.-макантраля исправности, подключенный на выход неисправнага блока, Грабатызание защиты на отключение электродвигателя при этом не происходит так как для срабатывания испальнтельнага блска требуется срабатывание как минимум двух фазасравниззющнх блаказ..апример, при агказе типа "грабой" диода 78 зьхад 33 блока 32, являющийся одновременна выводам вторичной обмотки трансреактора 54, оказывается в положительную палувалну тока непосредственно подключенйым через диод 95 к выходу 46 блока 45. При этом обмотка 103 блока самоконтроля исправности 48 абтекается током, реле 102 срабатывает и замыкает правый контакт 106 и через диод 50 становится на самопадхзат, а через диод 51 подает плос на управляющий вывод 119 тиристара 116 исполнительного блока 53. При Зтам заГОрается сиГнальная лампа 108, сигнализируя о ложной работе блока 45, исполнительный блок 53 не срабатывает.Аналогично происходит выявление любой из неисправностей блоков 32 или 45, вызывающих появление плюса на выходе 46.При появлении на выходе 46 сигнала отрицательной полярности, что соответствует, например, "пробою" диода 95, реле 102 срабатыьает, замыкает свой левый контакт 105 и при по- з мОщи ОбмОтки 104 станОвится нд, самО- подхват, а лампа 108 сигнализирует о неисправном состоянии блока 45,32.Возврат реле 102 производится пу-. тем выемк неисправного блока 48, конструктивна совмещенного с блоком 45, или Отключением питания устройства после отключения поврежденного электрОдзигателя, При замене ненсп разного блока защи"а из действия не выводися:При неисправности блоков 32 или 45 защита остается работоспособной.Таким образом, предлагаемое устройство обладает более высокой надежностью, чем аналогичные, так как имеет самоконтроль исправности, простое Обслуживание и реализуется на элементах, выпускаемых лрамьпленност ью,.Патент", г.ужгород, ул,Проектная,Закаэ 10593/8 Тираж 617 ВНИИПИ Государственн по делам иэобретен 113035, Москва, й, Подписноего комитета СССРй и открытийаушская наб., д.4/5