Устройство для защиты синхронного электродвигателя с реле скольжения от асинхронного режима

 

Изобретение относится к электротехнике , а именно к устройствам релейной защиты. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей и повышение надежности. При возникновении асинхронного режима, когда ток статора превышает уставку устройства по минимальному току и отстает от нее на угол 4090° , на выходе расширителя импульсов появляется логический сигнал 1, на выходе элемента с задержки по истечении времени, равного его уставке, также появляется единичный сигнал, первый исполнительный орган 7 срабатывает и отключает двигатель . Одновременно с возникновением асинхронного режима Р напряжении ротора возникает колебательная составляющая с частотой, равной частоте скольжения, в результате чего на выходе полосового фильтра 8 появляется низкочастотный сигнал. В те интервалы времени, когда амплитуда положительной полуволны этого сигнала превышает порог срабатывания второго порогового элемента 9, на его выходе появляется сигнал логической 1. Поскольку сигнал на втором входе логического элемента И 10 во время асинхронного режима также равен 1, то на его выходе единичный сигнал появляется в те же интервалы времени, что и сигнал на выходе второго исполнительного органа 11 Возврат его используется для гашения поля двигателя, а срабатывание - для повторной подачи возбуждения 5 ил. Ё -ч о ю 4 VI СО

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

<я) Н 02 Н 7/06

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

1 .),, 111 6 fj (t (ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4746109/07 (22) 05.10.89 (46) 30.12.91, Бюл. М 48 (71) Всесоюзный научно-исследовательекий, проектно-конструкторский и технологический институт релестроения (72) А. П. Малый, Г. С, Нудельман, Н. В. Даки и Н. Л. Дони (53) 621.316.925(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР . И. 546985, кл. Н 02 H 7/06, 1977.

Авторское свидетельство СССР

t4 1100682, кл. Н 02 Н 7/06, 1984. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТЫ СИНХРОННОГО ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ С РЕЛЕ

СКОЛЬЖЕНИЯ ОТ АСИНХРОННОГО РЕЖИМА (57) Изобретение относится к электротехнике, а именно к устройствам релейной защиты. Цель изобретения — расширение функциональных воэможностей и повышение надежности. При возникновении асинхронного режима, когда ток статора превышает уставку устройства по минимальному току и отстает от нее на угол 40—

„„ Ы„, 1702478 А1

90", на выходе расширителя импульсов появляется логический сигнал "1", на выходе элемента с задержки по истечении времени, равного его уставке, также появляется единичный сигнал, первый исполнительный орган 7 срабатывает и отключает двигатель. Одновременно с возникновением асинхронного режима г напряжении ротора возникает колебательная составляющая с частотои, равной частоте скольжения, в результате чего на выходе полосового фильтра

8 появляется низкочастотный сигнал, В те интервалы времени, когда амплитуда положительной полуволны этого сигнала превышает порог срабатывания второго порогового элемента 9, на его выходе появляется сигнал логической "1", Поскольку сигнал на втором входе логического элемента И 10 во время асинхронного режима также равен "1", то íà его выходе единичный сигнал появляется в те же интервалы времени, что и сигнал на выходе второго исполнительного органа 11, Возврат его используется для гашения поля двигателя, а срабатывание — для повторной подачи возбуждения. 5 ил.

1702478

Изобретение относится к электротехнике, а именно к устройствам ре ейной защиты.

Цель изобретения — расширение функциона lbHbl?: возможностей и повышение надежности, На фиг, 1 приведена блок-схема устpoAcT8a, на фиг, 2 — векторная див гpal4MR обла ..ти.срабатывания; нв фиг, 3 и 4 — ереь енкь?е диаграммы напряжений; на фиг, 5— частотнач характеристика пэл э=оного фильтра, Вь.ход преобразователя 1 напряжения соединен с первым входом схемы 2 сравнения фаэ. Выход преобразователя 3 тока соединен с входом первого порогового элемента 4, выход которого соединен с вто?. Ым вхОДОМ схемы 2 сравнения фаз. В ыхОД схемы 2 сраВнения Фаз соединен с входом расшириT8/lEl 5 ll rly/lEcoe. allxop, l

Ганс. /.

В ыход, полосового част< тного фильтра 8 подключен к входу вгорого порогового элемента 9, выход которого соединен с первым

Входом логического элемента И l 0, второй вход которого соединен с выходом 5 расши(?ителя импульсОВ, а выхОд с входом вто рого исполнительного Органа 1", Выход первого исполнительного органа 7 соедин8н со схемой уп раьления Вы кл юча1елем 12.

B?

<;оединен с Вь!ходом измерительного трансформатора ". н,"-".пряжения, а вход преобра?Овагеля 3 тоха" с Выходом измерител ьнОГО

paHcôc,):4aTE?pa 14 тока, включенного На выводах защищаемого двигателя 15, Вход полосового частотного фильтра 8 подключен ., обмотке 16 ротора двигателя, Выход второго исполнительного Органа 11 соединен со схемой управления возбудителя 17 защищаемого двигателя. Выход реле 18

".кольжения соединен с управляющим входом элемента 6 задержки.

Устройство работает следующим ОбраяОМ.

П",,"и Отсутствии ВХОДных сиГналоВ (на

? Гключе н

1 и тока 3 сигнал Отсутствует, на выходах

3/l8I l8H roa .": и 4 — 7 и /l88Tc!11 логический сигнал "0", защита на отключение выключателя не действует. На выходе полосового фильтра 8 сигнал равен нулю, на выходах элементов 9-11 имеется логический сигнал

"0, устройство не Дейстеует На возбудиГе./? ь,. Конта?<т реле 1 3 сК 3/1L жения замкн?/т и

50 элемент задержки на срабатывание имеет минймальную уставку.

При нормальной работе двигателя сигналы на выходе преобразователей напряжения 1 и тока 3 не равны нулю, но ток 1

Опережает напряжение U и не находится в зоне А (фиг. 2) срабатывания схемы 2 сравнения. Поэтому логические сигналы на вы?<Одах элементов 2 и 5 — 7 равны 0 и защита также не действует на отключение выключателя. Напряжение ротора либо постоянно по времени, либо в дополнение к постоянной слагающей имеет слагающие с частотой выше 50 Гц (при бесконтактном возбудителе), но не имеет низкочастотной слагающей в полосе (0,2 -16) Гц (полосе прозрачности полосового фильтра 8). Поэтому сигнал на выходе фильтра равен нулю, логические сигналы на выходах элементов 9-11 равны 0, устройгтво не действует на возбудитель двигателя, Контакт реле 8 скольжения разом <нут и элем.: т 6 задержки на срабатывание имеет максимальную уставку.

При возникновении асинхронного режима, когда ток статора превышает уставку устройства по минимальному току и отстает от напряжения на угол 40 — 90 (фиг. 3). на выхоДе преобразователя 1 напряжения и преобраэова, еля 3 тока имеют место синусоидальные сигналы, На Выходе первого порогового элемечта 4 — импульсы в течение времени, когда мгновенное значение входного сигнала превышает порог (4), на выходе схемы 2 сравнения фаз — импульсы в течение времени, когда овпадают полярности сигналов на входах этой схемы, на выходе расширителя импульсов — логический сигнал "1", На выходе элемента задержки по истечении времени, равного его усгавке,— сигнал "1", Первый исполнительный орган 7 срабатывает,и отключает выкл?Очатель двиГателя, Уставка элемента б,задержки на срабатывание максимальна, если cêoëüæaHèå меньше уставки реле 18 скольжения. и минимальна, если скольжение больше уставки реле 18.

Одновременно с возникновением асинхронного режима в напряжении ротора (фиг, 4) возникает колебательная составляющая с частотой, paaíoé частоте скольжения, в результате чего на выходе полосового фильтра 8 появляется низкочастотный сигнал (фиг, 4). В те интервалы времени, когда . амплитуда положительной полуволны этого сигнала превышает порог U

}702478

ВыхОде сигнал 1 по:I"-ляется @ T8 же интер валы времени (когда амплитуда положительной полуВОлкы низхОчастотной составляющей напрягкения ротора превышает заданный уровень ) и в эти же интер- 5

ВВЛЫ 808меНИ ПОЯВЛЯЕТСЯ СИГКВЛ На ВЫХОД8 второго исполнительного органа 11. HOBврат его (интервал времени tz) используется для гаше,ия поля двигателя, а срабатывание (интервал вре "еки тз) длЯ повторной 10 гтодачи возбуждекия. Таким образом, за время, необходимое для действия устройства на отключение Выключагеля двигателя„ устройство несколько раз действует на управление возбудителем, что способствует 15 ресинхронизации двигателя и мож -T устранить H806xopимость 8f0 аварийног0 Отключения.

П О l o c B l Р о ff JJ c v B H w A ф IIlbTpB ограничена снизу необхОДимO- 20

C7bIO Отстройки OT l10CT05IHHQA CJIBI BIOI BÉ напряжения ротора. Чем она ниже, гем лучше. устройство сможет реагировать HB асин"-.ðáíHû8 режимы О малым скольжением.

При нижней частоте среза полосового филь- 25 тра fr=0,2 Гц (фиг. 5) устройство следит за прОворОтами роТОрВ Относительно пОля ста тора с,",ериодом Tl=1/fc<=5 с и менее. Верхняя частота среза fgg селективного частотного фильтра в цепи ротора выбираетс значи- 30 тельно ниже частоты гармоник (f<-- 3 х 50

Гц) в выпрямленном выходном напряжении статического возбудителя двигателя.

Для того, чтобы система возбуждения успевала реагировать на срабатывание устрой- 35 ства, в конкретной реализации f

Формула изобретения

Устройство для защиты синхронного 40 электродвигателя с реле скольжения от асинхронного pBèима, содержащее преобразователи така и напряжения, элемент сравнения фаз, первый пороговый элемент, расширитель импульсов и первый исполнительный орган, причем вход преобразователя тока предназначен для подсоединения к измерительному трансформатору ток", а выход соединен с входом порогового элемекта, вход преобразователя напряжения предназначен для присоединения к измерительному трансформатору напряжения, а выход соединен с первым входом элемента сравнения фаз, второй вход которого соединен с выходомпорогового элемента, а выхор — -c входом расширителя импульсов, о т л и ч а ю щ е е с я, тем, что с целью расширения функциональных возможностей и повышения надежности, введены управляемый элемент выдержки времени. полосовой фильто, второй пороговый элемент, логический элемент И, второй Исполнительный орган, причем вход элемента выдержки времени соединен с выходом расширителя импульсов, управляющий вход элемента выдержки времени предназначен для соединения с реле скольжения, а выход элемента выдержки времени соединен с входом первого исполнительного органа, выход которого предназначен для подключения к выключателю двигателя, вход полосового фильтра предназначен для подсоединения к ротору защищаемого двигателя, выход полосового фильтра соединен с входом второго порогового элемента выS ход которого соединен с первым входом логического элемента И, второй вход которого соединен с выходом расширителя импульсов, а выход — с входом второго исполнительного оргака, выход которого предназначен для подключения к схеме управления возбудителем двигателя.

1702478

Составитель С. Евдокимов

Редактор И. Касарда Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор Л. Патай

Заказ 4549 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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