Устройство для дифференциально-фазной защиты электродвигателя

 

1. УСТРОЙСТЮ ДЛЯ ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНО-ФАЗНОЙ ЗАЩИТЫ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ , содержащее трансформаторы тока для каяодой фазы со стороны вводов питания и нулевых выводов, вторичные которых подключены к входам блока преобразователей тока, выходы которого -. к входс1М фазосравнивающего блока, выход последнего связан с входом исполнительного органа , а выход исполнительного органа включен в цепь отключения электродвигателя , отличающееся тем, что, с целью обеспечения самоконтроля исправности и повышения надежности , в него дополнительно введены два блока преобразователей тока, входы которых включены последовательно с входами вышеупомянутого блока преобразователей тока, а выходы подключены к входам двух дополнительно введенных фазосравнивающих блоков, выходы каждого фазосравнивающего блока подключены к входу одного из трех вновь введенных блоков самоконтроля исправности, а выходы последних - к входу исполнительного органа. 2.Устройство ПОП.1, ОТЛИчаюцееся тем, что каждый из блоков самоконтроля исправности содержит трехпозиционное поляризованное реле, начсьпо рабочей обмотки которого подключено к выходу соответствукнцего 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 ла1мпу к плюсу источника питания, правый контакт через диод - к входу исполнительного органа и к входу блока % самоконтроля исправности. 3.Устройство по п,1, отли (Л чающееся тем, что исполнительный орган ;содержит три промежуг точных реле, один вывод обмотки каждого из них подключен через размыкаквдие 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 казадого тиристора соединен через резистор с выходом блока сгилоконтроля исправности, последовательно соединенные контакты первого и второго промежуточного реле, а также второго и.третьего промежуточного реле подключены в цепь отключения выключателя электродвигателя, причем между точкой соединения контактов первого и второго промежуточного реяе и точкой соединения второго и третьего промежуточного реле подключен диод.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН аю". По

3(5П Н 02 Н 7/08

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ, н двто скамм соид твъств

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ГО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 2811648/24-07 (22) 24 ° 08.79 (46) 30.12.83. Бюл. 9 48 (7.". ) М.Я. Клецель, В.Е. Поляков, С.Н.Симонов, В.В.Мусин и В.П.Йелюбин (71) Павлодарский индустриальный институт (53) 621.316.925(088.8) (56) 1. Поляков В.Е., Клецель М.Я., Логический синтез схем централизо-. ванных устройств защиты электродвигателя. Известия ВУЗов СССР, "Электромеханика", 9 7, 1976.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 599309, кл. Н 02 Н 7/08, 1976. (54)(57) 1 ° УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНО-ФАЗНОЙ ЗАЦИТЫ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ, содержащее трансформаторы тока для каждой фазы со стороны вводов питания и нулевых выводов, вторичные обмотки которых подключены к входам блока преобразователей тока, выходы которого †. к входам фаэосравнивающего блока, выход последнего связан с входом исполнительного органа, а выход исполнительного органа включен в цепь отключения электродвигателя, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью обеспечения самоконтроля исправности и повышения надежности, в него дополнительно введены два блока преобразователей тока, входы которых включены последовательно с входами вышеупомянутого. блока преобразователей тока, а выходы подключены к входам двух дополнительно введенных фаэосравнивающих блоков, выходы каждого фазосравнивающего блока подключены к входу одного иэ трех 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 поляризован-: ное 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. е

3. Устройство по и. 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- ф 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, последовательно соединенные контакты первого и второго промежуточного реле, а также второго и.третьего промежуточно го 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.

925220

Изобретение относится к области электротехники, а именно к технике релейной защиты и может быть использовано в качестве дифференциальнофазной защиты электродвигателя от междуфазных замыканий.

Известны устройства дифференциально-фазной зациты электродвигателей, содержащие трансформаторы тока для каждой фазы со стороны ввода и нулевых выводов, к которы>л подключены блоки сравнения электрических величин по фазе, а последние к исполнительному органу Pj .

Наиболее близким по техническому решению к предлагаемому является 15 устроиство дифференциально-фаэной защиты электродвигателя, содержащее трансфор>латоры тока для каждой фазы со стороны вводов питания и нулевых выводов, вторичные обмотки кото- Щ рых подключены к входам блока преобразователей тока, выходы которогок входам фазосравнивающего блока, выходы последнего — к входу исполнительного органа а выход исполни- 25 тельного органа — в цепь отключения электродвигателя и .

Его недостатко л является.воэможность ложного срабатывания и несрабатывания при отказе одного из его 3Q элементов, а-также отсутствие возможности контролировать эти отказы.

Цель изобретения — обеспечение самоконтроля исправности и повышение надежности.

Это достигается тем,что в устройство для дифференци ально-фазовой зашиты электродвигателя дополнительно введены два блока преобразователей тока, входы которых включены последовательно с входами вышеупомянутого блока преобразователей тока, а выходы подключены к входам двух дополнительно введенных фазосравнивающих блоков, выходы каждого фазосравнивающего блока подключены к входу одного из трех, вновь введенных блоков самоконтроля исправности, а выходы последних — к входу исполнительного органа, причем каждый из блоков самоконтроля исправности содержит 5О трехпозиционное поляризованное реле, начало рабочей обмотки которого подключено к выходу соответствующего фаэосравнивакщего блока, конец рабочей обмотки и начало тормозной об- 55 мотки х минусу источника питания, конец тормозной обмотки — к левому контакту трехпоэиционного поляризованного реле, якорь которого через резистор и сигнальную лампу — к плю- 60 су источника питания, первый контакт через диод — к входу исполнительного органа и к входу блока самоконтроля исправности, причем исполнительный срган содержит три промежуточных 65 реле, один вывод обмотки каждого из них подключен через размыкаюцие 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, управляюций вывод каждого тиристора соединен через резистор с выходом блока самоконтроля исправности, последовательно соединенные KQH такты первого и второго промежуточного реле, а также второго и третьего промежуточного реле подключены в цепь отключения выключателя электродвигателя, причем между точкой соединения контактов первого и второго промежуточного реле и точкой соединения второго и тре=ьего промежуточного реле подключен диод,.

На фиг.1 показана схема редлагаемого устройства, на фиг.2=схе.лы блоков преобразователеи тока, фаз:>сравнивающих блоков и блоков са;.т . контроля исправности; на фиг.З схема исполнительного блока.

Устройство содержит электродвигатель 1, трансформаторы 2-7 тока, выводы 8-19 вторичных обмоток трансформаторов тока, входы 20-31 блоков преобразователей тока, блоки 32 преобразователей тока, выходы 33-44 блоков преобразователеи тока, подключенные к одноименным входам фа.зосравнивающих блоков 45, выходы 46 фазосравнивающих блоков, входы 47 блоков самоконтроля исправности„ блоки 48 самоконтроля исправности, выходы 49 блока самоконтроля исправности, диоды 50-51, входы 52 исполнительного блока, исполнительный блок 53, действующий на отключение электродвигателя.

Схем> блоков. 32 преобразователей тока, фазосравнивающих блоков

45 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 обмотку каждого поляризованного реле 104, левый контакт 105 и правый контакт

106 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

110-1 12 с их контактами 113-115 соответственно, тиристоры 116-118, резисторы 119-121, диод 122.

925?20

Устройство работает следующим образом.

В нормальном режиме работы электродвигателя при протекании тока нагрузки 3> и J „ совпадающих па

Фазе в ка>:.;7ые палпериода прамыжлен5 най частоты, при положительной полуволне, например така Г, диоды 78 и

80 каждого из блаказ 45 закрыты, по цепочкам 100, 79> 61 и 101, 81, 65 протекает ток и диоды 79:-. 81 открыты. Обмотки 103 каждого реле 10? щунтируются через попарно открытые диоды 78> 80 или 79, 81 и реле 102 не срабатывают (сапроти>зление резисторов 60-77 ва многа раз меньще сопротивления абмат ки реле 102), При меж ",. ф.-.; ..:: Ратх Ix замыканиях внутри электродвигателя ток со стороны куля изменяет фазу по сравнению с током ввода. Если эти токи 20 находятся в противофазе, то при положительной палуволне тока, например фаза С, в каждом фазосравнивающем блаке диоды 78 и 81 будут закрыты, а диоды 79 и 80 открыты. По цепочкам 25

100, 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 на самоподхват, а через диод 51 подает плюс на упРавляющие вывода тиристо- 35 ров 116-118, промежуточные реле

110-112 срабатывают и своими контактами 113-115 создают цепь на отклю- чение электродвигателя.

При трехфазнам коротком замыкании 4О на выводах электрод-.игат."TB при пуске, когда двигатель еще не вращается, хотя так са тара1I!= н "левых Выводов электродвигатели а--..утс..-уст, на тра нсреак . ары >.- 7 . 59 .а.. :дага блока 32 г oi=aF —..; ерез; .-.ý. :стары

62, 63 „6 > 69 7- 75 напряжение с обратным .- за;:а.: « . .:-.--..ксреактаров

54, 56, 58:и Iс;,>абатызание происходит аналагичнь1м а ." a..à"., 50

При пазре>.;.денни аднока из элементов блаха преабр=;зазателей тока или фаз асра.—:„:- -:-: .::;„ще.-о блока с.раб атывает блок с.-..макантраля исправности, подключенный на выход неисправнага блока. Срабатывание защиты на отключение ". — лe;тродзигателя при этом не происхад»т, так кaI для срабатывания испалннтельнага блска требуется срабатыз=.кие .ак минимум двух фазасравниззющнх блаказ.

-.7a-ример, при o г-казе типа "пробой" диода 78 выход 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 п>нос на управляющий вывод 119 тиристара 116 исполнительного блока

5 3. При Зтам 3 агарается 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, напри>лер, "пробою" диода 95, реле 102 срабатыьает, замь кает свой левый контакт 105 и при помощи обматк-i 104 с аназится на самоподхват, а лампа 108 сигнализирует о неисправном состоянии блока 45,32.

Возврат реле 102 производится пу-. тем зые лк неисправного блока 48, конструктивна совмещенного с блоком

45, IIIII . отключением питания устройства —;осле отключения поврежденного электродвигателя, ПР: замене неиспразкага блока защи"а >-=- действия не выводи". ся.

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 промыл»ленност ью,.

925220 а

ФЧф е

В

Составитель А.Бондаренко

Редактор Л.Письман Техред N.Tenep Корректор A. Ференц

Закаэ 10593/8 Тираж 617 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам иэобретеннй и открытий

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

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