RU1820439C

RU1820439C - Устройство дл защиты трехфазной электроустановки от обрыва одной из фаз

Info

Publication number: RU1820439C
Authority: RU
Inventors: Вадим Ганиевич Палванов; Эшкул Эргашев; Игорь Борисович Зайцев; Султан Анарбаевич Анарбаев; Алексей Алексеевич Лосевский
Original assignee: Ташкентский Политехнический Институт Им.А.Р.Бируни
Priority date: 1991-04-11
Filing date: 1991-04-11
Publication date: 1993-06-07

Abstract

Использование: изобретение примен етс как дл индивидуальной, так и дл групповой защиты трехфазных электродвигателей при обрыве любой фазы сети. Сущность изобретени : устройство позвол ет осуществить защиту группы параллельно работающих электродвигателей при обрыве фазы в любом из них путем контрол угла сдвига между фазными токами, протекающими по общему питающему кабелю. В результате расшир ютс функциональные возможности защиты от обрыва фазы, котора способна отключить общий коммутационный аппарат при обрыве фазы у любого из параллельно работающих двигателей. 4 ил.

Description

Изобретение относитс к электротехнике , а именно к релейной защите, и может примен тьс как дл индивидуальной, так и дл групповой защиты электроустановок, в том числе двигателей, от обрыва одной из трех фаз.

Цель изобретени - расширение функциональных возможностей устройства дл защиты трехфазного асинхронного электродвигател от обрыва фаз путем контрол симметрии суммарных фазных токов группы параллельно работающих двигателей, повышение надежности и удобства эксплуатации .

На фиг. 1 представлена функциональна схема устройства дл защиты трехфаз- . ной электроустановки от обрыва одной из фаз; на фиг. 2 - диаграммы напр жений, по сн ющие работу устройства при нормальном режиме питани двигателей; на фиг. 3 - векторна диаграмма токов фаз сети

при нормальном питании шести двигателей и обрыве фазы С у одного из двигателей (токи IA , IB , 1с ); на фиг. 4 - диаграммы напр жений, по сн ющие работу устройства при обрыве фазы С у одного из параллельно работающих двигателей.

Устройство содержит датчики тока 1 3 в цепи каждой фазы питающей сети, три пороговых элемента 4-6, входы которых подключены к выходам датчиков тока 1-3, два элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 7, 8, генератор пилообразных напр жений 9, первый вход которого соединен с выходом элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 8, а второй вход подсоединен к блоку 10 отстройки порога срабатывани дополнительного порогового элемента 11, который первым входом соединён с выходом генератора пилообразных напр жений 9, а на второй вход подаетс эталонное напр жение сравнени Ucp, узел задержки 12, вход которого св зан с

00

IKX

g

со ю

выходом дополнительного порогового элемента 11, а два выхода св заны соответственно с двум входами элемента 2И-НЕ 13, исполнительный орган 14, вход которого соединен с выходом элемента 2И-НЕ 13..

Устройство работает следующим образом .

В нормальном режиме на выходах пороговых элементов 4,5, б формируютс пр моугольные импульсы U/i, Us, Uc (фиг.2). Сигналы с выходов пороговых элементов суммируютс элементами 7, 8 ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, в результате чего на выходе элемента 8 формируютс пр моугольные импульсы одинаковой ширины (60°) с частотой 150 Гц. Эти импульсы поступают на вход генератора пилообразных напр жений 9, который формирует пилообразное напр жение Ug. Напр жение Ug подаетс на вход дополнительного порогового элемента 11. Как было обмечено выше, паузы между входными импульсами генератора пилооб- разных напр жений 9 при нормальной работе составл ют 60°. За это врем амплитуда.пилообразного напр жени , котора регулируетс блоком 10 отстройки порога срабатывани дополнительного порогового элемента 11, не достигает величины эталонного напр жени сравнени Ucp и значит на выходе дополнительного порогового элемента 11 напр жение Un соответствует значению V, а на выходе узла задержки 12 напр жение Ui2 соответствует .единичному сигналу. Следовательно, на выходе элемента 2И-НЁ 13 устанавливаетс сигнал нулевого уровн , который подаетс на вход исполнительного органа 14, дающего разрешение на включение нагрузки.

При неполнофазной работе одного из параллельно включенных двигателей токи его неповрежденных фаз (фиг.З) возрастают по сравнению с,симметричным режимом и сдвигаютс по фазе, причем ток опережающей фазы, сдвигаетс в сторону опережени , а ток последующей фазы - на такой же угол в сторону запаздывани , при этом на- чдльна фаза тока поврежденной фазы не измен етс . Анализ показывает, что при небольшой разнице мощностей присоединенных двигателей наиболее приемлемым следует считать решение, при котором защита будет .реагировать, на сдвиг угла между неповрежденными фазами, который равен Т.Јхр и составл ет соответственно при шести двигател х 12, 11°, при п ти двигател х 14, 45°, при четырех 17,9°, при трех 23, 45°, при двух 34°. Дл надежной работы устройства не следует подключать на параллельную работу более п ти двигателей.

Если произойдет обрыв фазы хот бы у одного потребител изменитс ширина импульсов и длительность паузы (фиг.4) между выходными импульсами элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 8, что равносильно сдвигу углов между токами неповрежденных фаз на угол . Импульсы с выхода элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 8 поступают на вход генератора пилообразных напр жений 9,

0 который выполн ет функцию преобразовател времени между импульсами в пилообразное напр жение. Это напр жение подаетс на пр мой вход дополнительного порогового элемента 11, а на инвертирую5 щий вход -напр жение сравнени . В случае равенства напр жений на входах элемента 11, на его выходе по витс нулевой сигнал и исполнительный орган производит отключение питани нагрузки, причем фазовый

0 сдвиг, при котором срабатывает защита, может быть отрегулирован изменением амплитуды пилообразного напр жени с помощью блока 10.

Таким образом, предлагаемое устройст5 во имеет более широкие функциональные возможности и позвол ет повысить надежность работы за счет использовани чувст- вительных пороговых элементов, переключающихс напр жением пор дка

0 дес тков MB от датчиков, выполненных в виде трансформаторов тока, без последующего выпр млени выходного напр жени , а также повысить удобство эксплуатации, использу одцу регулировку порога сраба5 тывани защитного устройства.

Claims

Формула изобретени Устройство дл защиты трехфазной электроустановки от обрыва одной из фаз, содержащее датчики тока, предназначен0 ные дл включени в каждой фазе сети, по- роговые элементы, выходы которых подключены к входам логического блока, и исполнительный орган, о т л и ч а ю.щ е е е тем, что, с целью расширени функциональ5 ных возможностей путем контрол симметрии суммарных фазных токов группы параллельно работающих асинхронных электродвигателей, повышени надежности и удобства эксплуатации, устройство допол0 нительно содержит блок отстройки порога срабатывани дополнительного порогового элемента, логический элемент выполнен в виде двух элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, генератора пилообразных капр же5 ний, дополнительного порогового элемента, узла задержки, состо щего из двух элементов выдержки времени, и элемента 2И-НЕ, причем входы первого элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ соединены с выходами первых двух пороговых элементов, выход которого

соединен с первым входом второго элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, его второй вход подсоединен к выходу третьего порогового элемента, а выход соединен с первым входом генератора пилообразных напр жений, к второму входу которого подключен блок отстройки порога срабатывани дополнительного порогового элемента, выполненного двухвходовым, первый вход которого

соединен с выходом генератора пилообразных напр жений, второй вход соединен с источником опорного напр жени , а выход соединен с входом узла задержки, первый выход которого св зан с первым входом элемента 2Й-НЕ, а второй выход св зан с вторым входом элемента 2И-НЕ, выход которого соединен с исполнительным органом .

а г

//

ff

/J

/4

(Риг. 1

. 2

IA