SU1429214A1 - Устройство дл защиты трехфазной электроустановки от несимметричных режимов - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к электротехнике , а именно к релейной защите трехфазных электродвигателей от несимметричных режимов Цель изобретени  - повьппение чувствительности . Устройство дл  защиты трехфазной электроустановки от несимметpHMHblx режимов содержит установленные в контролируемых фазах трансформаторы тока 1, вторичные обмотки которых через трехфазный вьтр ми- тельный мост 2 нагружены на первый резистор 3, подключенный параллельно первому резистору пассивный полосовой фильтр 4, нуль-орган 9, расширитель импульсов 12, элемент вьщерж- ки времени 13, четвертый 10 и п тый 11 резисторы. Использование изобре-. тени  позвол ет вьтолн ть устройства дл  з щиты трехфазных электроустановок от несимметричных режимов с большей чувствительностью по сравнению с известными устройствами, что повышает эффективность действи  этих устройств в несимметричных режимах. Особенно целесообразно применение данного устройства дл  защиты электродвигателей при междувитковых замыкани х обмотки фазы статора, когда из-за малого числа замкнувшихс  витков несимметри  фазных токов невелика и известные устройства защиты могут быть .нечувствительны. 3 ил. с S (Л С 4 N0 to D

Description

Изобретение относитс  к электротехнике , а более конкретно к релей- ной зашита трехфазных электроустановок , в основном электродвигателей от несимметричных режимов.

Целью изобретени   вл етс-  повы- шение чувствительности устройства. : На фиг. 1 представлена функцио- |нальна  схема устройства; на фиг,2 и 3 - диаграммы напр жени . I Трансформаторы 1 тока подключены рвоими вторичными обмотками к входам |Трехфазного выпр мительного моста 2, Нагруженного на первый резистор 3. Параллельно первому резистору 3 подключен пассивный полосовой фильтр 4, росто щий из соединенньгх последовательно второго резистора 5 и первого конденсатора 6, последовательно с ко горыми включены соединенные между со Ьой параллельно третий резистор 7 и торой конденсатор 8. Вход нуль-орган через четвертый резистор 10 соединен с выходом трехфазного вьтр ми- тельного моста ., а через п тый резистор М с в.ыходом пассивного полосового фильтра 4, представл ющим собой точку соединени  первого 6 и второго 8 конденсаторов. Выход нуль- органа 9 соединен с входом расширител  12 импульсов, к выходу которого Ьодключен вход элемента 13 вьздержки временио Выход элемента 13 выдержки времени  вл етс  выходом -устройства в целомо

Трансформаторы 1 тока дл  электроустановок , питаемых от системы с заземленной нейтралью, устанавливают с  во всех фазах и в этом случае трефазный выпр мительный мост выполн етс  с четвертым плечом, куда включаетс  общий нулевой провод вторичных обмоток трансформаторов тока. Дл  электроустановок, питаемых от ситем с изолированной нейтралью, иранс форматоры 1 тока могут быть установлены в двух фазах, так как ток в общем проводе вторичных обмоток соответствует току фазы, где не установлен трансформатор тока, и форма кривой напр жени  на выходе трехфазного вьтр мительного моста в симметричном и несимметричном режимах дл  этой схемы соответствует форме кривой тог же напр жени  дл  схемы с трем  трансформаторами тока, Сопротивление первого ре-чистора 3 выбираетс  зна

г

IQ t5 20 25 30 5

.,. 50

5

чительно меньшим сопрот}ГолениГ; на частоте второй гармоники первого 6 и второго 8 конденсаторов, чтобы они не вли ли на характер напр жени  на вькоде трехфазного выпр мительного моста 2„ Параметры элементов пассивного полосового фильтра 4 - сопротивлени  второго 5 и третьего 7 резисторов и емкости первого 6 и второго 8 конденсаторов выбираютс  таким образом , чтобы резонансна  частота фильтра 4 соответствовала частоте второй гармоники переменной составл ющей напр жени  на выходе трехфазного выпр мительного моста 2 (100 Гц при частоте контролируемого тока 50 Гц)„ При этом модуль коэффициента передачи фильтра 4 на частоте второй гармоники максимален, а фазовый сдвиг равен нулю. Нуль-орган 9 срабатьша- ет при отрицательном напр жении на его входе. Сопротивление п того резистора J1 вьйираетс  значительно большим, сопротивлени  третьего ре- зистора 7, чтобы полосовой фильтр 4 работал в режиме, близком к режиму холостого хода, а сопротивление четвертого резистора 10 выбираетс  так, чтобы в трехфазном симметричном режиме напр жение на входе нуль-органа .9 все врем  оставалось положительным , т.е. совпадало по знаку с напр жением на выходе трехфазного выпр мительного моста 2. Устройство работает следующим образом , I

В трехфазном симметричном режиме основной гармоникой переменной составл ющей напр жени  на выходе трехфазного выпр мительного моста 2  вл етс  шеста  гармоника (ЗОО Гц при частоте входного .тока 50 Гц) Она передаетс  пассивным.полосовым фильтром 4 с ослаблением и со сдвигом по фазе относительно напр жени  на входе фильтра 4. Поэтому за счет выбора сопротивлени  четвертого резистора 10 тормо-зна  величина - напр жение вькоде трехфазного выпр мительного моста 2 все врем  оказьша- етс  больше по абсолютному значению рабочей величины - напр жени  Ugbix, на вьжоде пассивного полосового фильтра 4. При этом нуль-орган 9 не сра- батьшает и не запускает расширитель 12 импульсов, вследствие чего отсутствуют входной и выходно1 1 сигналы

14292

элемента 13 вьщержки времени и устройства в целом. Действие устройства в трехфазном симметричном режиме по сн етс  временными диаграммамис

напр жений Ug(,|,, Ug,,, ц.и напр жени  на выходе нуль-орган 9 U g,,, ,(дл  нагл дности действи  нуль-органа рабоча  величина U

вык.и

на фиг. 2 показана с изменением пол рности, чтоб ее было удобно сравнить с тормозной)

-При возникновении несимметричного режима в напр жении на выходе трехфазного вьтр мительного моста 2 по вл етс  переменна  составл юща  с второй гармоникой, амплитуда которой на выходе пассивного полосового фильра 4 оказьшаетсз больше амплитуды шестой гармоники при том же уровне пульсации выходного напр жени  мое- та 2 в симметричном режиме за счет увеличени  коэффициента передачи фильтра 4 на частоте второй гармони:ки . Кроме того, на частоте второй гармоники за счет отсутстви  сдвига по фазе между входным и выходным напр жени ми пассивного полосового фильтра 4 рабоча  величина (в отрицательные полупериоды напр жени  второй грамоники) принимает в опре- ленные моменты времени максимальное по амплитуде значение и в эти же моменты времени напр жение на выходе трехфазного выпр мительного моста 2 тормозна  величина принимает мини- мальное значение. В крайнем случае несимметрии (при обрьше одной фазы) тормозна  величина в течение полу периода промьштенной частоты дважды снижаетс  до нул , а рабоча  вели- чина в эти же моменты времени максимальна . Этим обеспечиваетс  больше напр жение на входе нуль-органа 9 по сравнению с известным устройством, в котором сравниваютс  усредненные значени  рабочей и тормозной величин , благодар  чему повьш1аетс  чув- ствителъность устройства при малом уровне несимметрии или при низком уровне входных токов о В результате воздействи  на нуль-орган 9 рабочей и тормозной величин в определенные моменты времени напр жение на его входе мен ет знак с положительного на отрицательный. При этом на выхо- де нуль-органа 9 по вл ютс  импульсные сигналы, которые посредством расширител  12 импульсов превращаютс  в непрерьшный выходной сигнал

14

запускающий элемент 13 выдержки мени. Действие устройства в крайнем случае несимметрии - обрьше фазы по сн етс  временными диаграммами напр жений Ug,,, U g,,,, . (фиг. 3).

Если продолжительность несимметричного режима оказьшаетс  больше времени срабатьшани  элемента 13 выдержки времени, то через заданное врем  с момента возникновени  этого режима на выходе элемента 13 вьщерж- ки времени по вл етс  сигнал, воздействующий на цепи отключени  элект установки. Наличие элемента 13 выдержки времени предотвращает неселективное срабатьшание устройства при кратковременных аварийных внешних несимметричных режимах, вызывающих из-за возникающей при этом несимметрии питающих напр жений несимметрию токов защищаемой электроустановки , а кроме того, исключает возможность ложного срабатьшани  устройства при резком симметричном снижении входных токов, например при близком внешнем трехфазном коротком замыкании , когда тормозна  величина может снизитьс  практически до нул , а рабоча  затухает с посто нной времени пассивного полосового фильтра 4 и может оказатьс  больше тормозной.

Фо рмула изобретени 

Устройство дл  защиты трехфазной электроустановки от несимметричных режимов, содержащее устанавливаемые в контролируемых фазах трансформаторы тока, вторичные обмотки которых через трехфазный выпр мительный мост подключены к первому резистору, вьт- воды которого через фильтр св заны с органом сравнени , о т л и ч а ю- щ е е с   тем, что, с целью повышени  чувствительности, фильтр подключен параллельно первому резистору и выполнен в виде пассивного полосового фильтра состо щим из соединенных последовательно второго резистора и первого конденсатора, последовательно с которыми включены соединенные между собой параллельно третий резистор и второй конденсатор, и дополнительно введены расширитель импульсов , элемент вьщержки времени, четвертый и п тый резисторы, причем орган сравнени  выполнен в виде нуль органа, один вход которого через

четвертый резистор соединен с выходом трехфазного вьтр мительного моста и через п тый резистор с выходом пассивного полосового фильтра, представл ющим собой точку соединени  первого и второго конденсаторов, второй вход соед1шен с общей тиной, а выход нуль-органа соединен с входом расширител  импу гьсов, к выходу которого подключен вход элемента выдержки времени, выход которого  вл етс  выходом устройства в целом.

.2

fuz.J

Claims (1)

1. о’ р м у л а изобр Устройство для защиты электроустановки от несимметричных режимов, содержащее устанавливаемые в контролируемых фазах трансформаторы тока, вторичные обмотки которых через трехфазный выпрямительный мост подключены к первому резистору, выводы которого через фильтр связаны с органом сравнения, о т л и чающееся тем, что, с целью повышения чувствительности, фильтр подключен параллельно первому резистору и выполнен в виде пассивного полосового фильтра состоящим из соединенных последовательно второго резистора и первого конденсатора, последовательно с которыми включены соединенные между собой параллельно третий резистор и второй конденсатор, и дополнительно введены расширитель импульсов, элемент выдержки времени, четвертый и пятый резисторы, причем орган сравнения выполнен в виде нульоргана, один вход которого через

   5 1429214 6 четвертый резистор соединён с выходом трехфазного выпрямительного моста и через пятый резистор с выходом пассивного полосового фильтра, представляющим собой точку соединения первого и второго конденсаторов, вто рой вход соединен с общей шиной, а выход нулъ-органа соединен с входом расширителя импульсов, к выходу которого подключен вход элемента выдержки времени, выход которого является выходом устройства в целом.

   и* и у Зых.2 \ / -и Ъых.Ч \ 7 \ J т / Г Т\ t,fic \ Г ' 8 V7 Г ' 18 7

   Vfibix. 3