Устройство защиты электрической машины с выключателем и автоматом повторного включения

 

Изобретение относится к электротехнике , в частности к релейной защите, и может быть использовано для защиты электрической машины от витковых замыканий. Цель изобретения - увеличение службы машины путем выявления целесообразности ее обратного включения. Датчики 1, 2 магнитного потока лобовых частей обмоток статора установлены таким образом, что при отсутствии короткозамкнутых витков напряжения на них равны по величине и следовательно на выходе диодных мостов 5 и 6, но противоположны по знаку. Поэтому напряжение на входах реагирующего элемента 7 и реле времени 9 и конденсатора 8 равно нулю. При большом количестве замкнувшихся витков сигнал на выходе элемента 7 появляется раньше, чем на выходе реле времени 9, что приводит к появлению сигнала на отключение выключателя на выходе элемента ИЛИ 14 и сигнала запрета АПВ на входе (Л С

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИ АЛ ИСТИЧ Е С К ИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 Н 02 Н 7/08

ГОСУДАPСТВЕ ННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 (21) 4655960/07 (22) 27,02,89 (46) 23.12,91, Бюл. N 47 (71) Павлодарский индустриальный институт (72) M,ß,Êëåöåëü, А.В.Мануковский и

А,Н.Новожилов (53) 621.316.925(088.8) (56) Корогодский В,И., Кужеков С.Л., Паперно Jl.Á. Релейная защита электродвигателей напряжением выше 1 кв, — M. Энергоатомиздат, 1987, с,284, Авторское свидетельство СССР

N 1046853, кл. БИ N . 37, 1983. (54) УСТРОЙСТВО ЗАЩИТЫ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ МАШИНЫ С ВЫКЛЮЧАТЕЛЕМ И

АВТОМАТОМ ПОВТОРНОГО В КЛ ЮЧ ЕНИЯ (57) Изобретение относится к электротехнике, в частности к релейной. защите, и может,, Б0„„1700б74 А1 быть использовано для защиты электрической машины от витковых замыканий. Цель изобретения — увеличение службы машины путем выявления целесообразности ее обратного включения. Датчики 1, 2 магнитного потока лобовых частей обмоток статора установлены таким образом, что при отсутствии короткозамкнутых витков напряжения на них равны по величине и следовательно на выходе диодных мостов 5 и 6, но противоположны по знаку. Поэтому напряжение на входах реагирующего элемента 7 и реле времени 9 и конденсатора 8 равно нулю.

При большом количестве замкнувшихся витков сигнал на выходе элемента 7 появляется раньше, чем на выходе реле времени 9, что приводит к появлению сигнала на отключение выключателя на выходе элемента

ИЛИ 14 и сигнала запрета АПВ на входе

1700674

АПВ 16. При витковом замыкании средней тяжести- сигнал на выходе реагирующего элемента появляется позже, чем на выходе реле времени, поэтому на выходе элемента

11 сохраняется логический нуль и сигнал запрета АПВ не подается, а на выходе элемента 10 появляется единица, которая запоминается элементом 12, что приводит к появлению отключающего сигнала на выходе элемента 14. Этот сигнал будет подаватьИзобретение относится к электротехнике, в частности к релейной защите, и может быть использовано для защиты электрической машины от витковых замыканий.

Цель изобретения — увеличение срока службы машины путем выявления целесообразности ее обратного включения.

На фиг.1 представлена принципиальная схема реагирующей части устройства защиты; на фиг.2 — структурная схема логической части; на фиг,3 — графики нарастания напря>кения на реагирующем элементе и реле времени при различной тяжести повреждения обмотки статора, где 1 — при устойчивом витковом замыкании, когда приближенно замыкается более половины секции; 2 — при неустойчивом витковом замыкании, когда замыкается около половины секции 3 — при легком повреждении обмотки, когда замыкается менее четверти витков одной секции.

Устройство защиты электрической машины содержит блок с датчиками 1 и 2 магнитного поля, подсоединенными через резисторы 3 и 4 к входам выпрямительных диодных мостов 5 и 6, и параллельно соединенные реагирующий элемент 7, конденсатор 8 и реле 9 времени, подключенные к выходам диодн ых мостов. Выходы последних соединены между собой разноименными выводами. Кроме того, устройство содержит элементы И 10 и 11 с одним прямым и одним инверсным входами (фиг,1), элементы ПАМЯТЬ 12 и 13, элемент ИЛИ 14, выключатель 15 электрической машины и автомат 16 повторного включения. Выход реагирующего элемента подключен к инверсному входу первого элемента И и к прямому входу второго элемента И, выход реле времени подключен к прямому входу первого элемента И и к инверсному входу второго элемента И, выходы элементов И к информационному входу элементов ПАМЯТЬ 12 и

13, выход первого элемента ПАМЯТЬ к элементу ИЛИ, а второго — к элементу ИЛИ и в

45 ся на блок управления 15 выключателя до тех пор, пока выключатель не отключится и своим блок-контактом не подаст сигнал

"Сброс" на элемент 12. Так как сигнал "Запрет" на работу АПВ в этом случае отсутствует, то АПВ срабатывает, и машина вновь включается в работу. В случае неуспешного

АПВ машина окончательно отключается защитой от сети и подлежит ремонту, 3 ил. цепь запрета АПВ, выход элемента ИЛИ подключен в цепь отключения выключателя электрической машины, вход "Сброс" первого элемента ПАМЯТЬ подключен к блокконтакту выключателя, а вход "Сброс" второго элемента ПАМЯТЬ вЂ” к цепи ключа управления.

Устройство работает следуюшим образом.

Датчики 1 и 2 магнитного потока установлены внутри электрической машины напротив лобовых частей обмотки статора таким образом, что при отсутствии короткозамкнутых витков в обмотке статора напряжения на их выходах равны по величине, Напряжения на выходах диодных мостов 5 и 6 при этом равны по величине, но противоположны по знаку, поэтому напряжение на выводах конденсатора 8, реагирующего элемента 7 и реле 9 времени равно нулю.

При возникновении виткового замыкания симметрия магнитного поля,.а значит, и равенство напряжений нэ выходах датчиков нарушается, что приводит к увеличению напряжения на конденсаторе, Максимальное значение и скорость нарастания того напряжения тем больше, чем больше витков замкнется, Увеличение напряжения вызывает срабатывание реагирующего элемента и за- пуск реле времени. Уставка по напряжению: у реле времени выбрана меньшей, чем у реагирующего элемента, поэтому оно запускается раньше, чем срабатывает реагирующий элемент. Обозначим эту разницу во времени через с, тогда скорость нарастания напряжения

u.— — u, Чи = t где Up> — уставка по напряжению реагирующего элемента;

Up> — уставка по напряжению реле времени.

Отсюда видно, что величина Лt однозначно связана со скоростью нарастания и может

1700674

25

35

50 характеризовать количество замкнутых витков, Если в качестве уставки реле времени принять величину Atp, которой соответствует количество замкнутых витков, обеспечивающее невозобновление дуги после повторного включения, то (фиг.3) при Лt1<

< Ato скорость нарастания велика (замкнулось большое количество витков) и защита отключает двигатель, а на действие АПВ накладывается запрет, при Ь г> A to защита отключает двигатель с последующим автоматическим повторным включением, при Ь > Лto витковое замыкание самоустраняется, защита не работает.

При большом количестве замкнувшихся витков сигнал на выходе реагирующего элемента 7 появляется раньше, чем на выходе реле 9 времени, поэтому на выходе элемента И 11 (фиг,2) появляется логическая единица, которая запоминается элементом

ПАМЯТЬ 13, что приводит к появлению сигнала на отключение выключателя на выходе элемента ИЛИ 14 и сигнала запрета АПВ на входе автомата 16, На выходе элемента И 10 так же, как и в случае отсутствия аварии, присутствует логический нуль.

При витковом замыкании средней тяжести сигнал на выходе реагирующего элемента появляется позже, чем на выходе реле времени, поэтому на выходе элемента 11 сохраняется нуль и сигнал запрета АПВ не подается, а на выходе элемента 10 появляется единица, которая запоминается элементом 12, что приводит к появлению отключающего сигнала на выходе элемента

14. Этот сигнал будет подаваться на блок 15 управления выключателя до тех пор, пока выключатель не отключится и своим блокконтактом не подаст сигнал сброса на элемент 12. Так как сигнал запрета на работу

АПВ в этом случае отсутствует, то АПВ срабатывает, и машина вновь включается в работу. В случае неуспешного АПВ машина окончательно отключается защитой от сети и подлежит ремонту.

При малом количестве замкнувшихся витков через время Л тз срабатывает реле времени, а реагирующий элемент не срабатывает, поэтому на выходах элементов 11 и

13 остается сигнал логического нуля (запрет на АПВ не подается), на выходах элементов.

10 и 12 появляется логическая единица, и выключатель двигателя отключается, В случае, если витковые замыкания самоустраняются за время, меньшее A t, реле времени не успевает сработать, и на выходах элементов 10 и 11. как и при отсутствии аварии, сохранятся логические нули, и отключения выключателя не произойдет, Формула изобретения

Устройство защиты электрической машины с выключателем и автоматом повторного включения (АПВ), содержащее блок с датчиками магнитного поля и реагирующий элемент, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью увеличения срока службы машины путем выявления целесообразности ее обратного включения, дополнительно введены реле времени, два элемента И с одним прямым и одним инверсным входами, первый и второй элементы ПАМЯТЬ, элемент

ИЛИ, конденсатор, два потенциометра и выпрямительные диодные мосты, входы которых подключены к выходам соответствующих потенциометров, входы которых подсоединены каждый к своему датчику магнитного поля, выходы выпрямительных мостов объединены разнополярными выводами и подключены к входам реагирующего элемента, реле времени и конденсатору, выход реагирующего элемента подключен к инверсному входу первого элемента И и к прямому входу второго элемента И, выход реле времени подключен к прямому входу первого элемента

И и к инверсному входу второго элемента И, выходы элементов И подключены каждый к своему информационному входу элементов

ПАМЯТЬ, выход первого элемента ПАМЯТЬ подключен к первому входу элемента ИЛИ, а второго — к второму входу элемента ИЛИ и к выводу для подключения в цепь запрета

АПВ, выход элемента ИЛИ предназначен для соединения с управляющим входом выключателя электрической машины, вход

"Сброс" первого элемента ПАМЯТЬ подключен к блок-контакту выключателя, а вход

"Сброс" второго элемента ПАМЯТЬ предназначен для подключения к цепи ключа управления.

Составитель С,Евдокимов

Техред M.Ìoðãeíòàë Корректор О.Кравцова

Редактор M,ßHêoâè÷

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

Заказ 4474 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытилм при ГКНТ СССР

113035, Москва, _#_-35, Раушскал наб„4/5