RU1788549C

RU1788549C - Device for protection of three-phase electric installation against abnormal operating conditions

Info

Publication number: RU1788549C
Application number: SU904865442A
Authority: RU
Inventors: Рауф Насретдин Оглы Ахмедов; Эля Алиага Кызы Исмаилова; Нуретдин Баба-Али Оглы Исмайлов; Джабраил Омар Оглы Мустафаев
Original assignee: Азербайджанский Научно-Исследовательский Институт Энергетики Им.И.Г.Есьмана
Priority date: 1990-09-12
Filing date: 1990-09-12
Publication date: 1993-01-15

Abstract

Использование: дл повышени надежности и чувствительности устройства защиты . Сущность изобретени : при перегрузке, обрыве одной из фаз или при недопустимой несимметрии фазных напр жений и токов. при понижении напр жени ниже допустимого стрелка 9 амперметра 8 замыкаетс с ограничительным контактом 11, расположенным с правой стороны шкалы, согласно уставки защиты, замыка цепь управл ющего электрода тиристора 10. Тиристор 10 отпираетс , срабатывает реле 19. размыка свой контакт 22 в цепи магнитного пускател 2, и электродвигатель 1. отключаетс от сети. В режиме холостого хода (понижение тока нагрузки) во всех фазах понижаетс ток нагрузки до величины тока холостого хода электродвигател . На выходе датчика тока 7 и в обмотке амперметра 8 протекает ток ниже номинального. При этом стрелка 9 амперметра 8 замыкаетс с ограничительным контактом 11, расположенным с левой стороны шкалы, согласно уставки защиты, замыка цепь управл ющего электрода тиристора 10. Далее устройство работает также, как в вышеописанных режимах. 1 ил. СЛ СUse: to increase the reliability and sensitivity of the protection device. SUMMARY OF THE INVENTION: in case of overload, interruption of one of the phases or inadmissible asymmetry of phase voltages and currents. when the voltage drops below the permissible arrow 9 of the ammeter 8, it closes with the limit contact 11 located on the right side of the scale, according to the protection setting, closes the control circuit of the thyristor 10. The thyristor 10 opens, relay 19 opens, breaking its contact 22 in the magnetic starter circuit 2, and the electric motor 1. is disconnected from the mains. In idle mode (lowering the load current) in all phases, the load current decreases to the value of the no-load current of the electric motor. At the output of the current sensor 7 and in the winding of the ammeter 8 flows below the rated current. At the same time, the arrow 9 of the ammeter 8 is closed with the limit contact 11 located on the left side of the scale, according to the protection setting, the short circuit of the control electrode of the thyristor 10. Further, the device operates in the same way as in the above modes. 1 ill. SL C

Description

Irirl.3 17 is оIrirl.3 17 is about

is о is about

13thirteen

SOxi соSOxi Stock

00 СЛ00 SL

- ю- Yu

11

.UiL.UiL

Изобретение относитс к электротехнике , в частности к устройствам защиты трехфазных электроустановок, в том числе и электродвигателей от анормальных режимов .The invention relates to electrical engineering, in particular to devices for protecting three-phase electrical installations, including electric motors from abnormal conditions.

Изобретение решает задачу защиты трехфазных электроустановок от анормальных режимов.The invention solves the problem of protecting three-phase electrical installations from abnormal conditions.

Известно устройство защиты электропривода глубинных штанговых насосов, содержащее магнитный пускатель с силовыми контактами, кнопку Стоп и кнопку Пуск, зашунтированную блок-контактом магнитного пускател , трансформатор тока, контактный амперметр, подключенный ко вторичной обмотке трансформатора тока, при этом подвижный контакт, соединенный со стрелкой, соединен через резистор с управл ющим электродом тиристора, токоог- раничивающие резисторы, конденсаторы, выпр мительные мосты, исполнительный орган, выполненный в виде реле.A device for protecting the electric drive of deep rod pumps containing a magnetic starter with power contacts, a Stop button and a Start button, shunted by a magnetic contact block contact, a current transformer, a contact ammeter connected to the secondary winding of the current transformer, while the movable contact connected to the arrow, connected via a resistor to the thyristor control electrode, current-limiting resistors, capacitors, rectifier bridges, an actuator made in the form of a relay.

Недостатком аналога вл етс низка надежность вследствие громоздкости схемы устройства, пониженна чувствительность .A disadvantage of the analogue is low reliability due to the cumbersome circuitry of the device, reduced sensitivity.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению (прототип) вл етс устройство дл защиты трехфазного электродвигател от анормальных режимов, содержащее магнитный пускатель с силовыми контактами, кнопку Стоп и кнопку Пуск, зашунтированную блок-контактом магнитного пускател , трансформатор тока, контактный амперметр, подключенный ко вторичной обмотке трансформатор тока, при этом подвижный контакт, соединенный со стрелкой, соединен через резистор с управл ющим электродом тиристора, токоог- раничивающий резистор, выпр мительный мост, исполнительный орган, выполненный в виде реле.The closest in technical essence to the invention (prototype) is a device for protecting a three-phase electric motor from abnormal conditions, comprising a magnetic starter with power contacts, a Stop button and a Start button, shunted by a magnetic contact block contact, a current transformer, a contact ammeter connected to a secondary a current transformer, the movable contact connected to the arrow connected via a resistor to the thyristor control electrode, a current limiting resistor, rectifier ny bridge, the executive body, in the form of a relay.

Недостатком прототипа вл ютс пониженные надежность и чувствительность.A disadvantage of the prototype is reduced reliability and sensitivity.

Целью изобретени вл ютс повышение надежности и чувствительности защиты .The aim of the invention is to increase the reliability and sensitivity of protection.

Поставленна цель достигаетс тем, что устройство дл защиты трехфазной электроустановки от анормальных режимов содержит магнитный пускатель с силовыми контактами, предназначенными дл включени последовательно в фазные провода электроустановки, кнопку Стоп и кнопку Пуск, зашунтированную блок-контактом магнитного пускател , при этом упом нутые кнопки включены в последовательную цепочку с обмоткой МП и вс цепочка через размыкающий контакт реле подключена к клеммам дл соединени с фазами сети,This object is achieved in that the device for protecting a three-phase electrical installation from abnormal conditions comprises a magnetic starter with power contacts designed to be connected in series to the phase wires of the electrical installation, a Stop button and a Start button, shunted by the magnetic contact block contact, while these buttons are included in a series circuit with an MP winding and the entire chain through an NC contact of the relay is connected to the terminals for connection with the phases of the network,

датчик тока, первична обмотка которого подключена к клеммам дл соединени с одной из фаз электроустановки, контактный амперметр, подключенный к вторичной об- 5 мотке датчика тока, при этом подвижный контакт, соединенный со стрелкой амперметра , соединен с управл ющим электродом тиристора, ограничительные контакты . амперметра подключены через первый ре0 зистор к аноду тиристора и к полюсовому вы.воду выпр мительного моста, к которому подключен также через второй резистор один из выводов обмотки реле, зашунтиро- ванное первым конденсатором, другим вы5 водом обмотки реле подключено к минусовому выводу выпр мительного моста , при этом входные выводы выпр мительного моста подключены к выходам емкостного делител , один вход которогоa current sensor, the primary winding of which is connected to the terminals for connection to one of the phases of the electrical installation, a contact ammeter connected to the secondary winding of the current sensor, the movable contact connected to the arrow of the ammeter connected to the control electrode of the thyristor, limiting contacts. ammeters are connected through the first resistor to the thyristor anode and to the pole output of the rectifier bridge, to which is also connected via the second resistor one of the terminals of the relay winding, shunted by the first capacitor, and the other output of the relay winding is connected to the negative terminal of the rectifier bridge while the input terminals of the rectifier bridge are connected to the outputs of the capacitive divider, one input of which

0 подключен к клемме дл соединени с нулевым проводом сети, а другой - к клемме дл соединени с фазным выводом электроустановки , дополнительные второе реле и конденсатор, включенные параллельно вы5 . ходным выводам выпр мительного моста, причем второе реле одним выводом обмотки подключено к катоду тиристора через замыкающий контакт первого реле, а его размыкающий контакт включен в цепь об0 мотки магнитного пускател , а первое реле выводом обмотки с последовательно включенным вторым резистором подключено также к аноду тиристора.0 is connected to the terminal for connecting to the neutral wire of the network, and the other to the terminal for connecting to the phase output of the electrical installation, an additional second relay and capacitor connected in parallel to you5. to the output terminals of the rectifier bridge, the second relay being connected to the thyristor cathode via the make contact of the first relay with one terminal of the winding, and its opening contact is included in the winding circuit of the magnetic starter, and the first relay is also connected to the thyristor anode by the winding output with the second resistor connected in series.

Сущность предложенного техническогоThe essence of the proposed technical

5 решени заключаетс в контроле состо ни датчика тока и реатирую щих органов при анормальных режимах.The 5th solution consists in monitoring the state of the current sensor and reacting organs under abnormal conditions.

Дополнительным включением в устройство второго реле и конденсатора, включен0 ных параллельно выходным выводам выпр мительного моста, причем второе реле одним выводом обмотки реле подключено к катоду тиристора через замыкающий контакт первого рел-э, а его размыкающийAn additional inclusion in the device of a second relay and a capacitor connected in parallel with the output terminals of the rectifier bridge, the second relay being connected to the thyristor cathode via the make contact of the first relay and its disconnect through one output of the relay winding

5 контакт включен в цепь обмотки МП, а первое реле выводом обмотки с последовательно включенным вторым резистором подключено также к аноду тиристора, повышаетс надежность и чувствительность уст0 ройства.5, the contact is included in the MP winding circuit, and the first relay is connected to the thyristor anode by the output of the winding with the second resistor connected in series, increasing the reliability and sensitivity of the device.

Все вышеуказанные признаки необходимы и вместе с признаками ограничительной части формулы достаточны дл повышени надежности и чувствительностиAll of the above features are necessary and, together with the features of the restrictive part of the formula, are sufficient to increase reliability and sensitivity.

5 устройства.5 devices.

На чертеже приведена схема предлагаемого устройства.The drawing shows a diagram of the proposed device.

Устройство дл защиты трехфазной электроустановки в виде трехфазного электродвигател 1 содержит магнитный пускатель 2 с силовыми контактами 3, включенные последовательно в фазные провода электродвигател 1, кнопку 4 Стоп и кнопку 5 Пуск, зашунтированную блок-контактом 6 магнитного пускател , при этом упом нутые кнопки включены в последовательную цепочку и с обмоткой магнитного пускател 2 и вс цепочка подключена к клеммам дл соединени с фазами сети, датчик тока 7, первична обмотка которого подключена к клеммам дл соединени с одной из фаз электродвигател 1, контактный амперметр 8, подключенный к вторичной обмотке датчика тока 7, при этом подвижный контакт, соединенный со стрелкой 9 амперметра 8, соединен с управл ющим электродом тиристора 10, ограничительные контакты 11 амперметра 8 подключены через резистор 12 к аноду тиристора 10 и к плюсовому выводу выпр мительного моста 13, к которому подключен также через резистор 14 один из выводов обмотки реле 13, зашунтированное конденсатором 16, другим выводом обмотки реле 15 подключено к минусовому выводу выпр мительного моста 13, при этом входные выводы выпр мительного моста подключены к выходам емкостного делител на конденсаторах 17- 18, один вход которого подключен к клемме дл соединени с нулевым проводом сети, а другой - к клемме дл соединени с фазным выводом электродвигател 1, реле 19, конденсатор 20, включенные параллельно выходным выводам выпр мительного моста 13, причем реле 13 одним выводом обмотки подключено k катоду тиристора 10 через замыкающий контакт 21 реле 15, а его размыкающий контакт 22 включен в цепь обмотки МП 2, реле 15 одним выводом обмотки с последовательно включенным резистором 14 подключено также к аноду тиристора 10.A device for protecting a three-phase electrical installation in the form of a three-phase electric motor 1 comprises a magnetic starter 2 with power contacts 3, connected in series to the phase wires of the electric motor 1, button 4 Stop and button 5 Start, shunted by the block contact 6 of the magnetic starter, while these buttons are included in a series circuit and with a winding of the magnetic starter 2 and the entire chain is connected to the terminals for connecting to the phases of the network, a current sensor 7, the primary winding of which is connected to the terminals for connecting to one of the phases of the electric motor 1, a contact ammeter 8 connected to the secondary winding of the current sensor 7, while a movable contact connected to the arrow 9 of the ammeter 8 is connected to the control electrode of the thyristor 10, the limiting contacts 11 of the ammeter 8 are connected through a resistor 12 to the anode of the thyristor 10 and to the positive terminal of the rectifier bridge 13, to which is also connected via a resistor 14 one of the terminals of the relay winding 13, shunted by the capacitor 16, the other terminal of the relay coil 15 is connected to the negative terminal of the rectifier bridge 13, the input terminals of the rectifier bridge are connected to the outputs of the capacitive divider on the capacitors 17-18, one input of which is connected to the terminal for connection to the neutral wire of the network, and the other to the terminal for connection to the phase output of the motor 1, relay 19, capacitor 20, connected in parallel to the output terminals of the rectifier bridge 13, moreover, the relay 13 is connected to the cathode of the thyristor 10 through the make contact 21 of the relay 15 with one output of the winding, and its disconnect contact 22 is connected to the winding circuit of MP 2, relay 15 with one output of the winding with the last consistently included resistor 14 is also connected to the anode of the thyristor 10.

Устройство работает следующим образом ,The device operates as follows,

При нажатии на кнопку 5 включаетс магнитный пускатель 2 и по линейным проводам А В, С протекает пусковой ток, 5-6 раз превышающий номинальный. При этом стрелка 9 амперметра 8 замыкаетс с ограничительным контактом 11, расположенным с правой стороны шкалы. Одновременно включаетс блок-контакт 3, при этом подаетс напр жение на емкостный дели- тель(17-18), выпр митель 13, конденсаторы 20,1 б, реле 15 включаетс с выдержкой времени , определ емой RC-цепочкой (резистор 14 - конденсатор 16), котора больше времени действи пускового тока электродвигател . Поэтому его контакт 21 замыкаетс после размыкани стрелки 9 сWhen the button 5 is pressed, the magnetic starter 2 is turned on and the inrush current flows 5-6 times higher than the rated current through the linear wires A B, C. At the same time, the arrow 9 of the ammeter 8 closes with the limit contact 11 located on the right side of the scale. At the same time, block contact 3 is turned on, while the voltage is applied to the capacitive divider (17-18), rectifier 13, capacitors 20.1 b, relay 15 is turned on with a time delay determined by the RC circuit (resistor 14 is a capacitor 16), which is longer than the inrush current of the electric motor. Therefore, its contact 21 closes after opening arrow 9 with

ограничительным контактом 11. т. е. по истечении времени действи пускового тока. Тиристор 10 не отпираетс , реле 19 отключено .limit contact 11. i.e., after the expiration of the inrush current. Thyristor 10 does not open, relay 19 is disconnected.

В стационарном режиме стрелка 9 амперметра 8 показывает рабочий ток, реле 15 включено, реле 19 отключено.In stationary mode, the arrow 9 of the ammeter 8 shows the operating current, the relay 15 is on, the relay 19 is off.

При перегрузке во всех фазах сети возрастает ток. На выходе датчика тока 7 и вDuring overload, current increases in all phases of the network. At the output of the current sensor 7 and in

0 обмотке амперметра 8 протекает ток, превышающий номинальный. При этом стрелка 9 амперметра 8 замыкаетс с ограничительным контактом 11, расположенным с правой стороны шкалы, замыка цепьIn the winding of ammeter 8, current exceeds the rated current. In this case, the arrow 9 of the ammeter 8 closes with the limit contact 11 located on the right side of the scale, the closure circuit

5 управл ющего электрода тиристора 10. Тиристор 10 отпираетс , срабатывает реле 19, размыка контакт 22 в цепи МП 2, и электродвигатель 1 отключаетс от сети.5 of the control electrode of the thyristor 10. The thyristor 10 is unlocked, the relay 19 is activated, the open contact 22 in the circuit of the MP 2, and the motor 1 is disconnected from the network.

В режиме холостого хода (понижениеIn idle mode (lowering

0 тока нагрузки) во всех фазах понижаетс ток нагрузки до величины тока холостого хода электродвигател . На выходе датчика тока 7 и в обмотке амперметра 8 протекает ток ниже номинального. При этом стрелка 9 ам5 перметра 8 замыкаетс с ограничительным контактом 11, расположенным с левой стороны шкалы, согласно устэвки защиты, замыка цепь управл ющего электрода тиристора 10. Далее устройство работает0 load current) in all phases, the load current decreases to the value of the no-load current of the electric motor. At the output of the current sensor 7 and in the winding of the ammeter 8 flows below the rated current. In this case, the arrow 9 of ammeter 8 closes with the limit contact 11 located on the left side of the scale, according to the setting of protection, closing the control circuit of the thyristor 10 electrode. Next, the device operates

0 так же, как и в режиме перегрузки.0 is the same as in overload mode.

При обрыве фазы, например А или В как со стороны низкого, так и со стороны высокого напр жений или при недопустимой несимметрии напр жени ток, протекающийIn the event of a phase failure, for example A or B, from both the low and high voltage sides or with unacceptable voltage unbalance, the current flowing

5 через датчик 7 тока и по обмотке амперметра 8, увеличиваетс . При этом устройство работает аналогично режиму перегрузки электродвигател .5 through the current sensor 7 and along the winding of the ammeter 8, increases. In this case, the device operates similarly to the overload mode of the electric motor.

При обрыве фазы, в цепь которой вклю0 чен датчик тока 7 (в данной схеме фаза 6), ток через датчик тока 7 и амперметр 8 снижаетс ниже допустимого. При этом устройство работает аналогично режиму холостого хода.In the event of a phase failure, in the circuit of which a current sensor 7 is included (in this scheme phase 6), the current through the current sensor 7 and ammeter 8 decreases below permissible. In this case, the device operates similarly to the idle mode.

5При понижении напр жени ниже допустимого , во всех фазах сети возрастает ток, который превышает ток перегрузки электродвигател . При этом устройство защиты работает так же, как и в режиме перегрузки5When the voltage drops below the permissible voltage, a current increases in all phases of the network, which exceeds the overload current of the electric motor. In this case, the protection device works in the same way as in overload mode

0 электродвигател .0 electric motor.

Таким образом: преимуществом за вленного технического решени , по сравнению с прототипом, вл етс повышенна чувствительность и надежность.Thus: an advantage of the claimed technical solution, in comparison with the prototype, is increased sensitivity and reliability.

5 Кроме того, благодар преимуществу устройства, упрощаетс конструкци ограничительных контактов, установка уставок токов срабатывани .5 In addition, due to the advantage of the device, the design of the limit contacts and the setting of the trip currents are simplified.

Предлагаемое техническое решение примен етс дл защиты электроустановок,The proposed solution is used to protect electrical installations,

требующих мгновенного отключени при аварийных режимах.requiring instant shutdown in emergency mode.

Claims

SUMMARY OF THE INVENTION A device for protecting a three-phase electrical installation from abnormal modes, comprising a magnetic starter with power contacts intended to be connected in series to the phase wires of the electrical installation, a Stop button and a Start button, shunted by a magnetic contact block contact, wherein said buttons are connected in series a circuit with a magnetic starter winding and connected to a terminal for connection to one of the network phases, a current sensor whose primary winding is connected to the terminals for connecting with the electrical installation phase, a contact ammeter connected to the secondary winding of the current sensor, while a movable contact connected to the arrow of the ammeter is connected to the control electrode of the thyristor, and the limiting contacts of the ammeter are connected through the first resistor to the thyristor anode and to the positive terminal of the rectifier hundred, to the negative terminal of which one of the terminals of the winding of the first relay connected by a capacitor is connected and connected in series with the second resistor, the input terminals being rectified one bridge are connected to the outputs of the capacitive divider, one input of which is connected to the terminal for connection to the neutral wire of the network, and the other to the terminal for connection to the phase output of the electrical installation, characterized in that, in order to increase the reliability and sensitivity of protection, the device additionally equipped with a second relay and a capacitor, which is connected in parallel with the output terminals of the rectifier bridge, and one terminal of the winding of the second relay is connected to the negative output of the rectifier bridge, and the other is connected to the thyris cathode ora through the normally open contact of the first relay break contact of which is serially connected windings and a magnetic actuator is coupled to a terminal for connection to the network phase, and the other terminal of the winding of the first relay through a series resistor connected to the anode of the thyristor.