RU2686081C1 - Устройство адаптивной токовой отсечки электродвигателей - Google Patents

Устройство адаптивной токовой отсечки электродвигателей Download PDF

Info

Publication number
RU2686081C1
RU2686081C1 RU2018127041A RU2018127041A RU2686081C1 RU 2686081 C1 RU2686081 C1 RU 2686081C1 RU 2018127041 A RU2018127041 A RU 2018127041A RU 2018127041 A RU2018127041 A RU 2018127041A RU 2686081 C1 RU2686081 C1 RU 2686081C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
current
unit
determining
electric motors
actual
Prior art date
Application number
RU2018127041A
Other languages
English (en)
Inventor
Виталий Алексеевич Шабанов
Александра Андреевна Путинцева
Петр Игоревич Васильев
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Уфимский государственный нефтяной технический университет"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Уфимский государственный нефтяной технический университет" filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Уфимский государственный нефтяной технический университет"
Priority to RU2018127041A priority Critical patent/RU2686081C1/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2686081C1 publication Critical patent/RU2686081C1/ru

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • H02H7/00—Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions
    • H02H7/08—Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions for dynamo-electric motors
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • H02H3/00—Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection
    • H02H3/12—Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection responsive to underload or no-load
    • H02H3/13—Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection responsive to underload or no-load for multiphase applications, e.g. phase interruption
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • H02H7/00—Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions
    • H02H7/08—Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions for dynamo-electric motors
    • H02H7/09—Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions for dynamo-electric motors against over-voltage; against reduction of voltage; against phase interruption

Landscapes

  • Motor And Converter Starters (AREA)

Abstract

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в технике релейной защиты в качестве защиты асинхронных электродвигателей. Технический результат - повышение эффективности функционирования защиты электродвигателей за счет повышения чувствительности защиты путем учета фактических значений токов и напряжений, что снижает вероятность выхода электродвигателей из строя и в конечном счете снижает время простоя технологических агрегатов и повышает устойчивость технологических систем. Устройство адаптивной токовой отсечки электродвигателей, содержащее блок токовых реле, первый вход которого подключен к фазному току в обмотке статора электродвигателя, и исполнительный блок, дополнительно содержит блок определения фактического значения напряжения питающей сети, входы которого подключены к напряжению на шинах и к фазным токам ввода, блок определения фактического значения пускового тока, вход которого подключен к выходу блока определения фактического напряжения питающей сети, блок определения фактического значения тока срабатывания адаптивной токовой отсечки, входы которого подключены к выходу блока определения фактического значения пускового тока, а выход подключен ко второму входу блока токовых реле, выход которого подключен к исполнительному блоку. Устройство предназначено для установки в ячейках распределительных устройств трансформаторных подстанций, питающих электродвигатели.

Description

Изобретение относится к области электротехники, а именно к технике релейной защиты, к токовым защитам асинхронных электродвигателей от междуфазных коротких замыканий (КЗ).
Известна токовая отсечка электродвигателей, которая при наличии дифференциальной защиты является резервной защитой электродвигателя, а при отсутствии дифференциальной защиты является основной защитой электродвигателя от междуфазных КЗ [Чернобровов Н.Н., Семенов В.А. Релейная защита энергетических систем, 2007, стр. 707].
Недостатком указанного технического решения является низкая чувствительность, обусловленная большим фиксированным значением тока срабатывания, который выбирается с отстройкой от максимально возможных пусковых токов или токов при внешних КЗ.
Наиболее близким по технической сути и достигаемому результату является устройство токовой защиты (токовая отсечка), содержащее блок токовых реле и исполнительный блок [Корогодский В.И., Кужеков С.Л., Паперно Л.Б. Релейная защита электродвигателей напряжением выше 1 кВ, 1987, стр. 199]. Блок токовых реле содержит токовые реле, исполнительный блок содержит промежуточное реле. Выход исполнительного блока является выходом устройства и действует на отключение выключателя электродвигателя. При КЗ в обмотке статора электродвигателя срабатывают токовые реле и без выдержки времени через исполнительный блок отключают электродвигатель от сети.
Недостатком указанного технического решения является низкая чувствительность, что снижает длину зоны действия и эффективность функционирования устройства. Этот недостаток обусловлен тем, что ток срабатывания и чувствительность защиты определяются в разных режимах работы питающей электрической сети. Такое устройство имеет большое значение тока срабатывания, которое обусловлено необходимостью учитывать максимально возможные токи в обмотке статора при пуске электродвигателя и токи при внешних металлических трехфазных КЗ [Корогодский В.И., Кужеков СЛ., Паперно Л.Б. Релейная защита электродвигателей напряжением выше 1 кВ, 1987, стр. 220]. Для асинхронных электродвигателей ток в обмотке статора при внешних КЗ меньше максимально возможного тока при пуске. Это обусловлено тем, что электродвижущая сила, развиваемая асинхронным двигателем при внешних КЗ, не превышает 90% от номинального напряжения [Голоднов Ю.М. Самозапуск электродвигателей, 1985, стр. 16]. При этом ток срабатывания отстраивается от пусковых токов в максимально возможном режиме питающей сети, в пределе - от паспортных значений пускового тока, который имеет место при бесконечно малом сопротивлении питающей сети.
Задачей изобретения является создание нового устройства адаптивной токовой отсечки электродвигателей с достижением следующего технического результата: повышение эффективности функционирования защиты электродвигателей за счет повышения чувствительности защиты путем учета фактических значений токов и напряжений сети в текущем режиме работы.
Указанная задача решается тем, что устройство адаптивной токовой отсечки электродвигателей, содержащее блок токовых реле, первый вход которого подключен к фазному току в обмотке статора ЭД, и исполнительный блок, дополнительно содержит блок определения фактического значения напряжения питающей сети Uc., входы которого подключены к напряжению на шинах Uш. и к фазным токам ввода IBB, блок определения фактического значения пускового тока Iп.ф., вход которого подключен к выходу блока определения фактического напряжения питающей сети, блок определения фактического значения тока срабатывания адаптивной токовой отсечки IАТО, входы которого подключены к выходу блока определения фактического значения пускового тока, а выход подключен ко второму входу блока токовых реле, выход которого подключен к исполнительному блоку.
На фиг. 1 представлена блок-схема предлагаемого устройства.
На фиг. 2 показана схема подключения устройства к электрической сети и электродвигателю.
Устройство содержит: 1 - блок определения фактического значения напряжения питающей сети; 2 - блок определения фактического значения пускового тока; 3 - блок определения фактического значения тока срабатывания защиты; 4 - блок токовых реле; 5 - исполнительный блок.
Входы блока 1 определения фактического значения напряжения сети подключены к фазному напряжению шин Uш. и к фазным токам ввода IBB; входы блока 2 определения фактического значения пускового тока подключены к выходу блока 1 определения фактического значения напряжения сети Uc.; входы блока 3 определения фактического значения тока срабатывания защиты подключены к выходу блока 2 определения фактического пускового тока Iп.ф.; входы блока 4 токовых реле подключены к выходу блока 3 определения тока срабатывания защиты IАТО и к фактическому фазному току в обмотке статора электродвигателя Iф..
На фиг. 2 обозначено: ТТBB - датчики тока ввода (питающей линии к секции шин распределительного устройства); ТТЭД - датчики тока статора на вводах электродвигателя; QBB - вводной выключатель; QЭД - выключатель электродвигателя; Д - двигатель.
Устройство работает следующим образом.
На входы блока 1 определения фактического значения напряжения сети приходят сигналы контролируемых (измеряемых) тока ввода и напряжения на шинах распределительного устройства от датчиков тока на вводе и датчиков напряжения на секции шин соответственно. На выходе блока 1 определения фактического значения напряжения сети с учетом измеренных значений напряжения на секции шин и тока ввода формируется фактическое напряжение питающей электрической сети Uc., приложенное за эквивалентным сопротивлением питающей электрической сети. Значение фактического напряжения питающей электрической сети Uс. поступает на вход блока 2 определения фактического значения пускового тока. В блоке 2 определения фактического значения пускового тока производится расчет фактического пускового тока Iп.ф., который был бы, если пуск ЭД производился бы в текущем режиме работы сети. Значение этого тока поступает на вход блока 3 определения тока срабатывания защиты. В блоке 3 определения тока срабатывания защиты производится расчет тока срабатывания адаптивной токовой отсечки IАТО, который отстраивается от фактического пускового тока Iп.ф. Если значение фактического пускового тока меньше тока при внешнем КЗ, то ток срабатывания отстраивается от тока при внешнем КЗ, который принимается равным 0,9 номинального пускового тока. На первый вход блока 4 токовых реле поступает фактический ток Iф., протекающий в обмотке статора электродвигателя в текущем режиме работы сети. Значение тока срабатывания IАТО поступает на второй вход блока 4 токовых реле. В блоке 4 токовых реле происходит сравнение тока срабатывания IАТO с фактическим током Iф. в обмотке статора. Если при КЗ в обмотке статора фактический ток Iф. превышает сформированный в блоке 3 определения тока срабатывания защиты ток срабатывания IАТO, то на выходе блока 4 токовых реле формируется сигнал, поступающий на вход исполнительного блока 5, который формирует сигнал на отключение двигателя.
Заявленный технический результат достигается тем, что расчетный ток срабатывания предлагаемого устройства адаптивной токовой отсечки вычисляется (формируется) в зависимости от текущего режима работы сети, и он всегда меньше, чем ток срабатывания известного устройства, в котором ток срабатывания отстраивается от максимально возможного режима работы сети.
Таким образом, по сравнению с прототипом, предлагаемое устройство адаптируется к параметрам сети, что повышает чувствительность, в результате чего повышается длина защищаемой зоны и эффективность функционирования токовых защит. Это снижает вероятность выхода электродвигателей из строя, и, в конечном счете, снижает время простоя технологических агрегатов, повышает устойчивость технологических систем и может найти широкое применение в технике релейной защиты и автоматики.
Предлагаемое устройство предназначено для использования в качестве защиты для асинхронных электродвигателей.

Claims (1)

  1. Устройство адаптивной токовой отсечки электродвигателей, содержащее блок токовых реле, первый вход которого подключен к фазному току в обмотке статора электродвигателя, и исполнительный блок, отличающееся тем, что дополнительно содержит блок определения фактического значения напряжения питающей сети, входы которого подключены к напряжению на шинах и к фазным токам ввода, блок определения фактического значения пускового тока, вход которого подключен к выходу блока определения фактического напряжения питающей сети, блок определения фактического значения тока срабатывания адаптивной токовой отсечки, входы которого подключены к выходу блока определения фактического значения пускового тока, а выход подключен ко второму входу блока токовых реле, выход которого подключен к исполнительному блоку.
RU2018127041A 2018-07-23 2018-07-23 Устройство адаптивной токовой отсечки электродвигателей RU2686081C1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018127041A RU2686081C1 (ru) 2018-07-23 2018-07-23 Устройство адаптивной токовой отсечки электродвигателей

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018127041A RU2686081C1 (ru) 2018-07-23 2018-07-23 Устройство адаптивной токовой отсечки электродвигателей

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2686081C1 true RU2686081C1 (ru) 2019-04-24

Family

ID=66314685

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2018127041A RU2686081C1 (ru) 2018-07-23 2018-07-23 Устройство адаптивной токовой отсечки электродвигателей

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2686081C1 (ru)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2759512C1 (ru) * 2021-02-11 2021-11-15 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Уфимский государственный нефтяной технический университет" Устройство направленной адаптивной токовой отсечки электродвигателей

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US463065A (en) * 1891-11-10 Train signaling apparatus
JPS5698331A (en) * 1979-09-28 1981-08-07 Siemens Ag Overload protecting device for electric machine
US4363065A (en) * 1979-02-08 1982-12-07 Uohiko Hasegawa Interphase unbalance detector for AC load circuit
RU2179360C2 (ru) * 1999-02-04 2002-02-10 Вологодский государственный технический университет Устройство релейной защиты асинхронного электродвигателя
RU2415504C2 (ru) * 2009-03-23 2011-03-27 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Вологодский государственный технический университет" (ВоГТУ) Устройство для защиты трехфазных асинхронных двигателей
EP2337177A1 (en) * 2009-12-21 2011-06-22 Bitzer Compressores Ltda. Electronic system and protection method for electric motors
US8330407B2 (en) * 2009-12-22 2012-12-11 Bitzer Compressores Ltda Electronic system and protection method for electric motors
RU164467U1 (ru) * 2016-02-24 2016-09-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Уфимский государственный нефтяной технический университет" Устройство токовой защиты электродвигателей
RU2654208C1 (ru) * 2017-02-27 2018-05-17 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Уфимский государственный нефтяной технический университет" Устройство токовой защиты электродвигателей

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US463065A (en) * 1891-11-10 Train signaling apparatus
US4363065A (en) * 1979-02-08 1982-12-07 Uohiko Hasegawa Interphase unbalance detector for AC load circuit
JPS5698331A (en) * 1979-09-28 1981-08-07 Siemens Ag Overload protecting device for electric machine
DE2939938C2 (de) * 1979-09-28 1984-05-30 Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München Überlast-Schutzanordnung für eine elektrische Maschine
RU2179360C2 (ru) * 1999-02-04 2002-02-10 Вологодский государственный технический университет Устройство релейной защиты асинхронного электродвигателя
RU2415504C2 (ru) * 2009-03-23 2011-03-27 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Вологодский государственный технический университет" (ВоГТУ) Устройство для защиты трехфазных асинхронных двигателей
EP2337177A1 (en) * 2009-12-21 2011-06-22 Bitzer Compressores Ltda. Electronic system and protection method for electric motors
US8330407B2 (en) * 2009-12-22 2012-12-11 Bitzer Compressores Ltda Electronic system and protection method for electric motors
RU164467U1 (ru) * 2016-02-24 2016-09-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Уфимский государственный нефтяной технический университет" Устройство токовой защиты электродвигателей
RU2654208C1 (ru) * 2017-02-27 2018-05-17 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Уфимский государственный нефтяной технический университет" Устройство токовой защиты электродвигателей

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2759512C1 (ru) * 2021-02-11 2021-11-15 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Уфимский государственный нефтяной технический университет" Устройство направленной адаптивной токовой отсечки электродвигателей

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8094426B2 (en) Electrical switching apparatus providing coordinated opening with a circuit interrupter and method of operating the same
BR102016008589A2 (pt) interruptores de circuito de corrente contínua e método para operar um interruptor
KR101569195B1 (ko) 자계를 이용한 직류차단기
CN112970161A (zh) Ac/dc转换器布置
RU2311699C2 (ru) Способ защиты электрораспределительных сетей от дуговых коротких замыканий и устройство для его осуществления
RU2686081C1 (ru) Устройство адаптивной токовой отсечки электродвигателей
RU164467U1 (ru) Устройство токовой защиты электродвигателей
RU2706421C1 (ru) Устройство токовой защиты
RU171206U1 (ru) Устройство защиты линий электропередачи от однофазных замыканий на землю в трёхфазной сети с изолированной нейтралью
JP6848204B2 (ja) 回路遮断器
RU2759512C1 (ru) Устройство направленной адаптивной токовой отсечки электродвигателей
RU2654208C1 (ru) Устройство токовой защиты электродвигателей
RU2699758C1 (ru) Устройство токовой защиты электродвигателей с блокировкой одного блока токовых реле
CN105322518A (zh) 一种与gis设备配套使用的汇控柜
RU2559817C1 (ru) Устройство для защиты от дуговых замыканий ячеек комплектных распределительных устройств
RU2787362C1 (ru) Фильтр тока обратной последовательности на герконах
RU2256272C1 (ru) Способ управления генератором (его варианты)
RU2786632C1 (ru) Устройство максимальной токовой защиты
RU2653514C1 (ru) Способ отключения управляемого шунтирующего реактора
RU2317623C1 (ru) Устройство селективной защиты от однофазных и многофазных замыканий на землю электрической кабельной сети с изолированной нейтралью
RU2630422C1 (ru) Устройство для защиты трехфазного электродвигателя
SU1117760A2 (ru) Устройство дл защиты от неполнофазных режимов работы трехфазной электрической сети
RU2638028C2 (ru) Способ защиты электродвигателя от витковых замыканий и сдвига ротора
Kononova et al. Increasing the Sensitivity of Current Protection of Distribution Networks 6–10 K v Based on Linear Voltage Measurements
Khuzin DAMAGE AND ABNORMAL GENERATORS. TYPES OF PROTECTION

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20200724