Способ защиты трехфазного асинхронного электродвигателя от пропадания фазы питающей сети и устройство для его осуществления

 

Изобретение относится к электротехнике и предназначено для использования в быстродействующих схемах релейной защиты и автоматики. Цель изобретения - повышение быстродействия защиты. Из напряжения каждой фазы контролируемой сети формируют два взаимно противофазных синусоидальных напряжения, одно из которых синфазно, а другое противофазно напряжению данной фазы сети. Из полуволн одинаковой полярности первых синусоидальных напряжений фаз A, B, C формируют первую совокупность импульсных последовательностей A<SB POS="POST">0</SB>, B<SB POS="POST">0</SB>, C<SB POS="POST">0</SB>, а из полуволн одинаковой полярности вторых синусоидальных напряжений, сформированных для фаз A, B, C питающей сети, - вторую совокупность импульсных последовательностей A<SB POS="POST">1</SB>, B<SB POS="POST">1</SB>, C<SB POS="POST">1</SB> соответственно. Каждую из указанных импульсных последовательностей формируют в виде меандра с длительностью импульсов в меандре, равной длительности полуволны соответствующего синусоидального напряжения. Сигнал о пропадании фазы питающей сети формируют в интервалы времени, когда логическая функция Y = (A<SB POS="POST">0</SB>B<SB POS="POST">1</SB>C<SB POS="POST">0</SB>) @ (A<SB POS="POST">0</SB>B<SB POS="POST">1</SB>C<SB POS="POST">1</SB>) @ (A<SB POS="POST">0</SB>B<SB POS="POST">0</SB>C<SB POS="POST">1</SB>) @ (A<SB POS="POST">1</SB>B<SB POS="POST">0</SB>C<SB POS="POST">0</SB>) @ (A<SB POS="POST">1</SB>B<SB POS="POST">0</SB>C<SB POS="POST">0</SB>) @ (A<SB POS="POST">1</SB>B<SB POS="POST">1</SB>C<SB POS="POST">0</SB>) принимает нулевые значения. 2 с.п.ф-лы, 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)л Н 02 Н 3/24, 7/09

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ с с, с)с

Ю О

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4434058/07 (22) 01.06.88 (46) 07.08.91. Бюл. М 29 (72) Е.П.Плаксин и И,Е.Хохлова (53) 621.316.925(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 657552, кл. Н 02 P 1/40, 1979.

Авторское свидетельство СССР

ЬЬ 851287, кл. Н 02 Н 3/24, 1981. (54) СПОСОБ ЗАЩИТЫ ТРЕХФАЗНОГО

АСИНХРОННОГО ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ

ОТ ПРОПАДАНИЯ ФАЗЫ ПИТАЮЩЕЙ СЕТИ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ (57) Изобретение относится к электротехнике и предназначено для использования в быстродействующих схемах релейной защиты и автоматики. Цель изобретения — повышение быстродействия защиты. Из напряжения каждой фазы контролируемой сети формируют два взаимно противофаэных синусоидальных напряжения, одно иэ

Изобретение относится к электротехнике и предназначено для использования в быстродействующих схемах релейной защиты и автоматики.

Целью изобретения является повышение быстродействия защиты.

На фиг.1 представлены временные диаграммы напряжений в нормальном режиме работы сети, поясняющие способ защиты; на фиг.2 — функциональная схема устройства. осуществляющего способ защиты.

Способ осуществляется следующим образом.

„„5UÄÄ 1669037 А1

2 которых синфазно, а другое противофазно напряжению данной фазы сети. Из полуволн одинаковой полярности первых синусоидальных напряжений фаз А, В, С формируют первую совокупность импульсных последовательностей а<>, Ь0, с,, а из полуволн одинаковой полярности вторых синусоидальных напряжений, сформированных для фаз А. В. С питающей сети,— вторую совокупность импульсных последовательностей а1, b>, c> соответственно. Каждую иэ укаэанных импульсных последовательностей формируют в виде меандра с длительностью импульсов в меандре. равной длительности полуволны соответствующего синусоидального напряжения, Сигнал о пропадании фазы питающей сети формируют в интервалы времени, когда логическая функция у = (а0Ь1с0) (aobic>)v(a,bpc>)i(aibpc>) (а1Ь„с„) (а1Ь1с0) принимает нулевые значения. 2 з.п, ф-лы, 2 ил.

Из напряжения каждой фазы контроли- 4 руемой питающей сети (фиг.1а) формирует два взаимно противофазных синусоидаав- ) в ных напряжения (не показаны), первое из которых синфазно, а второе противофазно напряжению данной фазы сети, формируют иэ полуволн одинаковой полярности первых синусоидальных напряжений фаз А, В, С первую совокупность импульсных последовательностей а0, Ь0, с0, а из полуволн одинаковой полярности вторых синусоидальных напряжений, сформированных для фаз А, В, С питающей сети,— вторую совокупность импульсных последо1669037 у - (аоЬ1со)4аоЬ1с1) (аоЬос1)4а1Ьос1)ч10 вторым выходом 17-19, а логический блок

11 снабжен тремя дополнительными 20-22 30 входами. Первый выход 10 третьего форми40

55 вательностей a>, b>, с1 соответственно. Каждую из указанных импульсных последовательностей формируют в виде меандра с длительностью импульсов в меандре, равной длительности полуволны соответствующего синусоидального напряжения. Сигнал о пропадании фазы питающей сети формируют в интервалы времени, когда логическая функция ч(а Ьосо) (а Ь1со) принимает нулевые значения (фиг.1b), Устройство для защиты трехфазного асинхронного электродвигателя от пропадания фазы питающей сети, реализующее способ защиты, содержит три формирователя 1 — 3 импульсных последовательностеи каждый с входными выводами 4 — 7 для подключения формирователя к соответствующей фазе и нулевой точке питающей сети и первым выходом 8-10, логический блок 11 с тремя входами 12-14 и выходом 15, подключенным к входу исполнительного органа 16, причем первые выходы 8 и 9 первого 1 и второго 2 формирователей подключены соогветственно к первому 12 и второму 13 входам логического блока 11.

Формирователи 1-3 снабжены каждый рователя 3 подключен к третьему входу 14 логического блока 11. Вторые выходы 17-19 первого 1, второго 2 и третьего 3 формирователей подключены к первому 20, второму

21 и третьему 22 дополнительным входом логического блока.11 соответственно.

Каждый формирователь 1-3 выполнен на согласующем трансформаторе 23 с первичной 24 и двумя вторичными 25 и 26 обмотками, первая из которых 25 синфазна, а вторая 26 противофазна первичной обмотке

25, и двух однополупериодных выпрямителях-ограничителях 27 и 28.

Первый вывод первичной обмотки 24 согласующего трансформатора 23 соединен с входными выводами 4-6 для подключения формирователя к соответствующей фазе, а второй вывод этой обмотки соединен с входным выводом 7 для подключения к нулевой точке питающей сети.

В каждом формирователе 1-3 между выводами 8 и 29, 9 и 29, 10 и 29 первого выхода соответствующего формирователя включены последовательно соединенные первая вторичная обмотка 25 согласующего трансформатора 23 и первый однополупериодный выпрямитель-ограничитель 27, преобразующий синусоидальное напряжение. поступающее на его вход в меандр на

25 выходе с длительностью импульсов в меандре, равной длительности полуволны синусоидального напряжения, а между выводами 17 и 29, 18 и 29, 19 и 29 второго выхода соответствующего формирователя включены последовательно соединенные вторая вторичная обмотка 26 согласующего трансформатора 23 и аналогичный первому второй однополупериодный выпрямительограничитель 28, причем оба однополупериодных выпрямителя-ограничителя обращены в одноименным выводам 8-10 и

17-19 соответственно первого и второго выходов каждого формирователя выводами одной полярности.

Логический блок 11 выполнен на шести трехвходовых логических элементах И 3035, выходы которых подключены к выходу логического блока. Первые входы первого

30, второго 31 и третьего 32 элементов И подключены к первому входу 12 логического блока, а первые входы четвертого 33, пятого

34 и шестого 35 элементов И подключены к первому дополнительному входу 20 логического блока. Вторые входы третьего 32, четвертого 33 и пятого 34 элементов И подключены к второму входу 13 логического блока, а вторые входы первого 30, второго

31 и шестого 35 элементов И подключены к второму дополнительному входу 21 логического блока, Третьи входы первого 30, пятого 34 и шестого 35 элементов И подключены к третьему входу 14 логического блока, а третьи входы второго 31, третьего 32 и четвертого 33 элементов И подключены к третьему дополнительному входу 22 логического блока, Устройство работает следующим образом.

Переменные фаэные напряжения контролируемой сети через выводы 4-7 поступают на первичные обмотки 24 трансформаторов 23 формирователей 1-3.

С вторичных обмоток 25 и 26 трансформаторов 23 снимаются напряжения, одно иэ которых синфазно, а другое противофазно напряжению первичной обмотки трансформатора. Напряжение с вторичных обмоток трансформаторов подаются на соответствующие однополупериодные выпрямители-ограничители 27 и 28, где происходит выделение импульсных напряжений (меандров) одноименной полярности ао,a1,bo bi, со, с1 (фиг,16), которые группируются по признаку принадлежности во времени к отрезкам, лежащим между нулями фазных напряжений. Сгруппированные напряжения поступают на соответствующие входы логических элементов И 30-35, каждый из которых вырабатывает напряжение защиты на

1669037 выбранном временном отрезке периода сети. Логическое суммирование указанных напряжений синтезирует напряжение, которым управляется исполнительный орган 5

16.

При полнофаэном режиме работы сети на выходе 15 логического блока 11 формируется постоянный уровень напряжения, соответствующий значению логической "1", 10 и исполнительный орган 16 удерживается в состоянии, разрешающем подключение защищаемого электродвигателя к сети.

При пропадании фазы питающей сети на выходе 15 логического блока 11 форми- 15 руются провалы напряжения, соответствующие значению логического "0", и исполнительный орган 16 переходит в состояние, запрещающее подключение электродвигателя к сети. 20

Формула изобретения

1, Способ защиты трехфазного асинхронного электродвигателя от пропадания фазы питающей сети, заключающийся в формировании первой совокупности им- 25 пульсных последовательностей ар, Ьо, ср соответственно для фаэ А, В, С питающей сети и логическом преобразовании импульсных последовательностей с формированием сигнала напряжения о пропадании фазы пи- 30 тающей сети, отличающийся тем, что, с целью повышения быстродействия защиты, для каждой фазы питающей сети формируютдвавзаимно противофазныхсинусоидальных. напряжений, первое из которых синфазно 35 а второе — противофазно напряжению данной фазы, детектируют иэ полученных синусоидальных напряжений импульсные последовательности напряжений одноименной полярности, формируя при этом 40 упомянутые выше первую совокупность с импульсных последовательностей ао, bo, co, продетектированную из первого напряжения, и вторую совокупность импульсных последовательностей а, bi, c>, 45 продетектированную из второго напряжения, при этом сигнал о пропадании фазы питающей сети формируют в интервалы времени, когда логическая функция у = (аоЬ со) (а,b101) (àoboñ0,(à Üoc ) 50

"(а Ьсо),,(а Ь со) принимает нулевые значения.

2. Устройство для защиты трехфазного асинхронного электродвигателя от пропадания фазы питающей сети, содержащее 55 три формирователя импульсных последовательностей с входными выводами для подключения к фазам и нулевой точке питающей сети и выходными выводами, логический блок, выход которого подключен к входу исполнительного органа, причем выходы первого и второго формирователей подключены соответственно к первому и второму входам логического блока, о т л и ча ю щ е е с я тем, что. с целью повышения быстродействия защиты, выход третьего формирователя подключен к третьему входу логического блока, формирователи снабжены каждый дополнительным общим выводом для подключения к общему выводу логического блока и дополнительными выходными выводами. а логический блок, кроме общего вывода, снабжен тремя дополнительными входами, причем дополнительные выходы первого, второго и третьего формирователей соединены с первым, вторым и третьим дополнительными входами логического блока соответственно, каждый формирователь выполнен на согласующем трансформагоре с первичной и двумя вторичными обмотками, первая иэ которых синфаэна, а вторая противофазна соответствующей первичной обмотке, и двух однополупериодных выпрямителях, причем первый вывод первичной обмотки согласующего трансформатора соединен с входом соответствующего формирователя, а второй выход этой обмотки — с входным выводом этого формирователя, предназначенным для подключения нулевой точки питающей сети, между выходами формирователей и их дополнительным общим выводом включены последовательно соединенные первая вторичная обмотка согласующего трансформатора и первый однополупериодный выпрямитель, а между дополнительным выходом соответствующего формирователя и его дополнительным общим выводом включены последовательно соединенные вторая вторичная обмотка соответствующего согласующего трансформатора и второй однополупериодный выпрямитель, причем первый и второй однополупериодные выпрямители обращены к выходам формирователей своими одноименными выводами, при этом логический блок выполнен на шести трехвходовых логических элементах И, выходы которых подключены к выходу логического блока, причем первые входы первого, второго и третьего логических элементов И подключены к первому входу логического блока, а первые входы четвертого, пятого и шестого логических элементов И подключены к первому дополнительному входу логического блока, вторые входы третьего, четвертого и пятого логических элементов И подключены к второму входу логического блока, а вторые входы первого, второго и шестого логических элементов И подключены к второму дополнительному входу логического блока, 1669037 третьи входы первого, пятого и шестого логических элементов И подключены к третьему входу логического блока, а третьи входы второго, третьего и четвертого логических элементов И подключены к третьему дополнительному входу логического блока.

1669037

Фиг.2

Составитель О.Орлов

Техред М,Моргентал

Корректор М.Пожо

Редактор Л.Гратилло

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 2658 Тираж Подписное

8НИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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