Устройство для защиты от несимметричного короткого замыкания трехфазной электрической сети с изолированной нейтралью и электродвигателем

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТЫ ОТ НЕСИММЕТРИЧНОГО КОРОТКОГО ЗАМЫКАНИЯ ТРЕХФАЗНОЙ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ СЕТИ С ИЗОЛИРОВАННОЙ НЕЙТРАЛЬЮ И ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕМ с тремя фазными и нейтральными вьюодами,- содержащее первый, второй и третий датчики тока, датчик напряжения, фазочувствительный блок, блок сравнения, блок уставки, первый пороговый блок, первый элемент И, элемент ИЛИ, исполнительный орган, а также первый и второй диоды, при этом входы первого и вто-. рого датчиков тока подключены последовательно в цепь соответственно первой и второй фаз линии к электродвигателю , вход датчика напряжения . подключен между одним фазным и нейтральным вьшодами электродвигателя , вход третьего датчика тока включен последовательно в цепь фазы электродвигателя, к которой подключен вход датчика напряжения, выходы первогг и второго датчиков тока через соответственно первьй и второй диоды подключены к первому входу блока сравнения, к второму входу которого подключен выход блока уставки , выход блока сравнения через последовательно включенный первый пороговый блок подключен к первому входу первого элемента И, выход третьего датчика тока и выход датчика напряжения подключены к соответствующим входам фазочувствительного блока, выход которого подключен к второму входу первого элемента И, выход элемента И подключен к первому входу элемента ИЛИ, а выход последнего - к отключающему I входу исполнительного органа, отличающееся тем, что, с (Л целью повышения надезрности функционирования путем увеличения быстродействия и индикации .места повреждения , в него дополнительно введены датчик асимметрии с тремя входами, второй пороговый блок, второй элемент И, а также первьм и второй индикаторы,, причем каждый из трех входов датчика асимметрии включен Од последовательно в цепь соответст4 венной первой, второй и третьей фаз линии к электродвигателю, выход датчика асимметрии через последовательно включенный второй пороговый блок подключен к первому входу второго элемента И; второй вход которого объединен с входом упомянутого первого порогового блока, выход второго элемента И подключен к второму входу упомянутого элемента ИЛИ, вход первого.индикатора объединен с вторым входом элемента ИЛИ, а вход второго индикатора - с первым входом элемента ИЛИ.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР пО де>)Ам изОБРетений и ОтнРытий т (21) 3619894/24-07 (22) 11.07.83 (46) 30.08.85. Бюл. Ф 32 (72) Л.Н.Карпиловский, С.А.Мартынов, О.Л.Киливейн, С.Н.Волков и Н.П.Заваленков (53) 621.316. 925 (088.8) (56) Кузнецов P.Ñ. Аппараты распредустройств низкого напряжения. M. — Ë.:

ГЭИ, 1962, с. 138-145.

Авторское свидетельство СССР по.заявке Р 3619893/24-07, кл. Н 02 Н 3/38, 1983. (54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТЫ ОТ

НЕСИММЕТРИЧНОГО КОРОТКОГО ЗАМЫКАНИЯ

ТРЕХФАЗНОЙ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ СЕТИ С ИЗОЛИРОВАННОЙ НЕЙТРАЛЬЮ И ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕМ с тремя фазными и нейтральными выводами, содержащее первый, второй и третий датчики тока, датчик напряжения, фазочувствительный блок, блок сравнения, блок уставки, первый пороговый блок, первый элемент И, элемент ИЛИ, исполнительный орган, а также первый и второй диоды, при этом входы первого и вто-. рого датчиков тока подключены последовательно в цепь соответственно первой и второй фаз линии к электродвигателю, вход датчика напряжения подключен между одним фазным и нейтральным выводами электродвигателя, вход третьего датчика тока включен последовательно в цепь фазы электродвигателя, к которой подключен вход датчика напряжения, выходы первого и второго датчиков тока через соответственно первый и второй диоды подключены к первому входу

„„SU„„3 176411 A (рц4 Н 02 Н 7/26" Н 02 Н 3/38 блока сравнения, к второму входу которого подключен выход блока уставки, выход блока сравнения через последовательно включенный первый пороговый блок подключен к первому входу первого элемента И, выход третьего датчика тока и .выход датчика напряжения подключены к соответствующим входам фазочувствительного блока, выход которого подключен к второму входу первого элемента И, выход элемента И подключен к первому входу элемента ИЛИ, а выход последнего — к отключающему входу исполнительного органа, о т— л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности функционирования путем увеличения быстродействия и индикации, места повреждения, в него дополнительно введены датчик асимметрии с тремя входами, . второй пороговый блок, второй эле-. мент И, а также первый и второй индикаторы,. причем каждый из трех входов датчика асимметрии включен последовательно в цепь соответственной первой, второй и третьей фаз линии к электродвигателю, выход датчика асимметрии через последовательно включенный второй пороговый блок подключен к первому входу второго элемента И; второй вход которого объединен с входом упомянутого первого порогового блока, выход второго элемента И подключен к второму входу упомянутого элемента ИЛИ, вход первого индикатора объединен с вторым входом элемента ИЛИ, а вход второго индикатора — с первым входом элемента ИЛИ.

1176411

Изобретение относится к электротехнике, в частности к релейной защитеи может быть использовано для защиты от несимметричного короткого замыка ния электрической сети с изолирован- S ной нейтралью, электрическим двигателем и тремя фазными и нейтральным зыводами и трехфазнбй линии к электродвигателю.

Цель изобретения — повышение надежности функционирования устройства путем увеличения быстродействия и индикации места повреждения в saщищаемой электрической сети.

На чертеже изображена функциональ-15 ная схема устройства.

Устройство содержит датчики 1-3 тока, датчик 4 напряжения, фазочувствительный блок 5, блок 6 сравнения, блок 7 уставки, пороговые блоки 8 20 и 9, датчик 10 асимметрии, элементы

И 11 и 12, элемент ИЛИ 13, индикаторы 14 и 15, исполнительный орган

16, диоды 17 и 18, электродвигатель

19, линию 20 к электродвигателю 19, фазные выводы 21-23 и нулевой вывод

24 электродвигателя 19, электрическую сеть 25.

Устройство работает следующим образом. 30

При отсутствии в линии 20 или электродвигателе 19 режимов короткого замыкания или пускового тока величины сигналов на выходах датчиков тока 1 и 2, фазочувствительного

35 блока 5 и датчика 10 асимметрии не превышает уровней срабатывания вследствие чего на выходе элемента

ИЛИ 13 отсутствует сигнал и на отключающий вход исполнительного орга-. 40 на 16 не поступает управляющая команда. Происходит нормальное функционирование сети. При этом уровень срабатывания второго порогового элемента, 9, подключенного к выходу датчика 10 асимметрии, устанавливают так, что величина сигнала на выходе датчика в допустимом неполносимметричном режиме нагрузки, в том числе и при пуске электродвигателя, заведомо меньше порога срабатывания порогового элемента 9.

При возникновении режима пускового тока, вызванного подключением к электрической сети 25 линии 20 с 55 электродвигателем 19, величина пускового тока может стать соизмеримой (илн равной) току короткого замыкания. В этом случае уровень сигнала на выходах датчиков 1 и 2 тока превышает уровень, задаваемый блоком 7 уставки. В этом случае полярность и величина сигнала на выходе блока 6 сравнения такая, что обеспечивает срабатывание первого порогового блока 8, сигнал с выхода которого поступает на входы,элементов И 11 и 12. Однако вследствие того, что в линии 20 отсутствует ток обратного направления, вызываемый переходом электродвигателя 19 в генераторный режим, на выходе фазочувствительного блока 5 и на втором входе элемента И 11 отсутствует сигнал. Поэтому на выходе элемента

И 11 сигнала не будет и команда на отключение через логический элемент

ИЛИ 13 не поступит. Если в электродвигателе 19 отсутствует замыкание в фазах статорной обмотки, то на выходе второго порогового блока 9 также отсутствует сигнал,что не даст появиться сигналу на выходе второго элемента И 12, и, как следствие, на управляемом входе исполнительного органа 16. Таким образом, отключение линии 20 не происходит.

Если в момент запуска электродвигателя 19 окажется, что он имеет замыкание в фазах статорной обмотки, то наряду с появлением уровня. тока, превышакщего уровень, задаваемый уставкой, на выходах датчиков 1 и

2 тока и, как следствие, с появлением сигнала на выходе порогового блока 6, появляется на выходе датчика 10 асимметрии уровень напряжения, превышающий уровень срабатывания второго порогового блока 9.

В результате на первом и втором входах, элемента И 12 появляются сигналы, которые обеспечивают появление сигнала на его выходе и на выходе элемента ИЛИ 13, откуда сигнал поступает на отключающий вход исполнительного органа 16, вызывая отключение поврежденного электродвигателя.

Одновременно с пост„плением на второй вход элемента ИЛИ 13, сигнал поступает на вход первого индикатора 14 зоны неисправности, обозначая, что замыкание имеет место внутри электродвигателя 19.

Если имеет место режим короткого замыкания в линии 20, то наряду с появлением уровня сигнала и на выхоСоставитель В.Молчанов

Техред А.Бабинец Корректор В.Синицкая

Редактор .Н.Âîëîâèê

Заказ 5371/52 Тираж 620 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

3 11764 дах датчиков 1 и 2 тока, превышающего уровень, задаваемый блоком уставки 7, появляется сигнал и на выходе фазочувствительного блока 5..

Это обусловлено тем, что при нахож-, дении точки короткого замыкания на линии 20 электродвигатель 19 переходит в. генераторный режим (режим подпитки точки короткого замйкания).

Переход электродвигателя 19 в гене- 10 раторный режим ведет к.изменению угла сдвига фаз между током и напряжением на вводах электродвигателя 19, которое н фиксируется с помощью совокупности действий датчика 3 то- 15 ка, датчика 4 напряжения и фазочувствительного блока 5.

На выходе фазочувствительного блока 5 появляется сигнал о переходе электродвигателя в генераторный 20 режим, т. е. о начале режима короткого замыкания. В результате на оба

11 4 входа первого элемента И 11 поступают сигналы, несущие информацию с датчиков 1 и 2 тока и датчика 3 тока.

Сигнал с выхода элемента И 11 посту пает на первый вход элемента ИЛИ 13 и на вход второго индикатора 15.

На выходе элемента ИЛИ 13 появляется сигнал, поступающий в качестве команды отключения на вход исполнительного органа 16, вызывающий отключение линии 20 от электрической сети 25.

Сигнал, поступивший на индикатор

15, служит информацией о том, что замыкание имеет место именно в линии

20 (а не в электродвигателе 19) .

Поставленная цель обеспечивается вследствие отключения поврежденных линий или электродвигателя без замедления,отстраиваемого от длительности его пускового режима, а также селективной работы индикаторов.