SU1744750A1 - Method of protection of electric machine against short- circuits - Google Patents
Method of protection of electric machine against short- circuits Download PDFInfo
- Publication number
- SU1744750A1 SU1744750A1 SU894772586A SU4772586A SU1744750A1 SU 1744750 A1 SU1744750 A1 SU 1744750A1 SU 894772586 A SU894772586 A SU 894772586A SU 4772586 A SU4772586 A SU 4772586A SU 1744750 A1 SU1744750 A1 SU 1744750A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- output
- section
- damaged section
- switch
- short
- Prior art date
Links
Abstract
Изобретение относитс к электротехнике и предназначено дл защиты электрической машины от коротких замыканий. Цель изобретени - повышение точности определени повреждений секции. При витковом замыкании в какой-либо секции по вл етс ток в короткозамкнутых витках и напр жение на выходе кольцевого датчика 1 резко возрастает, формирователь 3 выдает сигнал на отключение выключател 4. Последний отключаетс , ток в короткозамкнутом витке начинает медленно снижатьс . На выходе порогового элемента 24 одной из чеек 21i...21n. подключенной к датчику, расположенному напротив поврежденной секции, по вл етс , а на выходе инвертора 23 исчезает напр жение логической 1. Элемент ПАМЯТЬ переключаетс в единичное состо ние . На вход элемента И 25 через замкнувшийс блок-контакт выключател 4 поступает логическа 1, и сигнал с выхода элемента ПАМЯТЬ проходит на вход указател поврежденной секции. Информаци о номере поврежденной секции сохран етс до тех пор, пока не будет включен выключатель 4 1 ил.This invention relates to electrical engineering and is intended to protect an electrical machine against short circuits. The purpose of the invention is to improve the accuracy of determining damage to the section. When the coil is closed, a current in short-circuited coils occurs in the section and the voltage at the output of the ring sensor 1 increases sharply, the driver 3 issues a signal to turn off the switch 4. The latter turns off, and the current in the short-circuited turn slowly begins to decrease. At the output of the threshold element 24 of one of the cells 21i ... 21n. connected to the sensor located opposite the damaged section appears and the voltage of logic 1 disappears at the output of the inverter 23. The MEMORY element switches to one state. To the input of the element I 25 through a closed block contact of the switch 4 enters the logical 1, and the signal from the output of the element MEMORY passes to the input of the pointer of the damaged section. Information about the number of the damaged section is maintained until the 4 1 sludge switch is turned on.
Description
Изобретение относится к электротехнике и предназначено для защиты электрической машины от коротких замыканий.The invention relates to electrical engineering and is intended to protect an electrical machine from short circuits.
Известен способ защиты электрической машины от коротких замыканий в обмотке статора, при котором измеряют составляющие токов прямой и обратной последовательности, и если эти токи больше определенной величины, отключают электрическую машину от сети.There is a method of protecting an electric machine from short circuits in the stator winding, in which the components of the currents of the forward and reverse sequence are measured, and if these currents are more than a certain value, they disconnect the electric machine from the network.
Онако защиты по этому способу недостаточно чувствительны к витковым замыканиям; так как способны выявлять замыкание не менее 5-7% витков фазы, в то время как число витков в секции для электродвигателей, например мощностью выше 20 кВт, составляет менее 2% от витков фазы и защита не будет чувствовать замыкание витков одной секции.However, the protection by this method is not sensitive enough to windings; since they are capable of detecting a short circuit of at least 5-7% of the phase turns, while the number of turns in the section for electric motors, for example with a power higher than 20 kW, is less than 2% of the phase turns and the protection will not feel the short circuit of the turns of one section.
Известен также способ, позволяющий получить достаточно чувствительные защиты.There is also a method that allows you to get quite sensitive protection.
Однако определить поврежденную секцию с помощью устройств по указанным способам невозможно.However, it is impossible to identify the damaged section using the devices using the indicated methods.
Наиболее близким к изобретению является способ защиты электрической машины от коротких замыканий и определения места повреждения путем измерения величины индукции магнитного поля лобового рассеяния обмоток с помощью датчиков, расположенных в зоне лобовых частей, сравнения величины индукции с заданной величиной и формирования выходного сигнала на отключение машины и сигнала, указывающего поврежденную секцию.Closest to the invention is a method of protecting an electric machine from short circuits and determining the location of damage by measuring the magnitude of the induction of the magnetic field of frontal scattering of the windings using sensors located in the area of the frontal parts, comparing the magnitude of the induction with a given value and generating an output signal to turn off the machine and the signal indicating a damaged section.
Этот способ позволяет повысить чувствительность защиты и выявить поврежденную секцию обмотки статора, что обладает рядом недостатков.This method allows to increase the sensitivity of the protection and identify the damaged section of the stator winding, which has several disadvantages.
Так, датчики вращают (они могут деформироваться или смещаться, так как подвергаются воздействию сил, возникающих при вращении), сравнивают магнитные потоки двух разных точек, причем при измерении все время присутствуют мешающие магнитные поля (помехи), созданные токами, протекающими в неповрежденных фазах и витках (они особенно велики, если замыкание произошло при пуске). Поэтому приходится или отстриваться от помех или применять методы по их компенсации. Все это ухудшает точность измерений, а следовательно, и точность определения поврежденной секции. По тем же причинам реализация способа технически сложна.So, the sensors rotate (they can be deformed or displaced, as they are subjected to the forces arising from rotation), they compare the magnetic fluxes of two different points, and during measurement all the time there are interfering magnetic fields (interference) created by currents flowing in undamaged phases and turns (they are especially large if the circuit occurred at startup). Therefore, you have to either detach from the interference or apply methods to compensate for them. All this worsens the accuracy of measurements, and hence the accuracy of determining the damaged section. For the same reasons, the implementation of the method is technically difficult.
Цель изобретения - повышение точности определения поврежденной секции.The purpose of the invention is to improve the accuracy of determining a damaged section.
Поставленная цель достигается тем, что в способе защиты трехфазной электриче ской машины от коротких замыканий и определения места повреждения путем измерения величины индукции магнитного поля лобового рассеяния обмоток с помощью датчиков, расположенных в зоне лобовых частей, сравнения величины индукции с заданной величиной и формирования выходного сигнала на отключение машины и сигнала, указывающего поврежденную секцию, последний формируют после отключения машины от сети путем дополнительного измерения величины магнитной индукции каждой секции и сравнении ее с эталонной величиной.This goal is achieved by the fact that in the method of protecting a three-phase electric machine from short circuits and determining the location of damage by measuring the magnitude of the magnetic field induction of the frontal scattering of the windings using sensors located in the area of the frontal parts, comparing the magnitude of the induction with a given value and generating an output signal the machine is turned off and the signal indicating the damaged section, the latter is formed after the machine is disconnected from the network by additional measurement of the magnetic induction each section and its comparison with a reference value.
Предложенный способ основан на том, что ток в короткозамкнутых витках не исчезает сразу после отключения машины от сети, й измерение магнитного потока этого тока производят после отключения машины, когда отсутствует влияние магнитных потоков, создаваемых всеми другими токами фаз, что технически легко осуществимо. Способ позволяет уменьшить время и трудоемкость поиска поврежденной секции и ремонта обмотки статора.The proposed method is based on the fact that the current in the short-circuited turns does not disappear immediately after the machine is disconnected from the network, and the magnetic flux of this current is measured after the machine is turned off, when there is no influence of magnetic flux created by all other phase currents, which is technically easy to implement. The method allows to reduce the time and complexity of the search for the damaged section and repair of the stator winding.
На чертеже представлена структурная схема устройства, реализующего предлагаемый способ в машине, обмотка статора которой содержит 16 секций.The drawing shows a structural diagram of a device that implements the proposed method in a machine, the stator winding of which contains 16 sections.
Устройство содержит кольцевой датчик 1, закрепленный внутри электрической машины 2 напротив лобовых частей обмотки статора таким образом, что плоскость кольца перпендикулярна оси машины, а его геометрический центр находится на этой оси.The device comprises an annular sensor 1 mounted inside the electric machine 2 opposite the frontal parts of the stator winding so that the plane of the ring is perpendicular to the axis of the machine, and its geometric center is on this axis.
Формирователь 3 отключающего сигнала, выключатель 4 электрической машины, точечные датчики 5-20, каждый из которых закреплен напротив середины лобовой части секции обмотки статора; блоки 21-21п выявления поврежденной секции и указатель 22 поврежденной секции, причем выход кольцевого датчика подключен к формирователю 3 отключающего сигнала, выход формирователя - к отключающей цепи выключателя 4, Первые входы всех блоков выявления поврежденной секции подключены к входам указателя 22 поврежденной секции, а каждый блок выявления поврежденной секции содержит инвертор 23, пороговый элемент 24, элемент ПАМЯТЬ 25 и элемент И 26, При этом соединенные между собой вход инвертора и первый вход элемента И образуют первый вход блока выявления секции, вход порогового элемента является вторым входом упомянутого блока, а выход элемента И является выходом этого блока; информационный вход элемента ПАМЯТЬ подключен к выходу порогового элемента, а вход сброса - к вы ходу инвертора, выход элемента ПАМЯТЬ подключен к входу элемента И.Shaper 3 of the tripping signal, switch 4 of the electric machine, point sensors 5-20, each of which is fixed opposite the middle of the frontal part of the stator winding section; blocks 21-21 p for identifying a damaged section and a pointer 22 of the damaged section, and the output of the ring sensor is connected to the shaper 3 of the disconnecting signal, the output of the shaper is connected to the disconnecting circuit of the switch 4, The first inputs of all the blocks detecting the damaged section are connected to the inputs of the pointer 22 of the damaged section, and each unit for detecting a damaged section contains an inverter 23, a threshold element 24, a MEMORY element 25, and an And 26 element. Moreover, the inverter input and the first input of the And element connected to each other form the first input of the block Lenia section is input threshold element of said second input unit and the output of AND gate is the output of the block; the information input of the MEMORY element is connected to the output of the threshold element, and the reset input is connected to the output of the inverter, the output of the MEMORY element is connected to the input of the element I.
Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.
В исходном режиме (выключатель от- 5 ключей, машина исправна, а ее ротор неподвижен) напряжения на выходах всех датчиков равны нулю и блок-контакт выключателя замкнут. Через него напряжение логической 1 подается на входы инверторов 10 и первые входы элементов И, напряжения на выходах инверторов и пороговых элементов равны нулю, поэтому элементы ПАМЯТЬ сохраняют свое предыдущее (нулевое, см.далее) состояние, а сигналы на 15 выходах элементов И повторяют выходные сигналы элементов ПАМЯТЬ, и информация на дисплее указателя поврежденной секции отсутствует.In the initial mode (5-key switch, the machine is operational, and its rotor is stationary), the voltages at the outputs of all sensors are zero and the contact block of the switch is closed. Through it, the logical 1 voltage is supplied to the inputs of inverters 10 and the first inputs of AND elements, the voltages at the outputs of inverters and threshold elements are zero, therefore, the MEMORY elements retain their previous (zero, see below) state, and the signals at 15 outputs of the AND elements repeat the output signals of the MEMORY elements, and information on the display of the indicator of the damaged section is missing.
При пуске машины все пороговые эле- 20 менты срабатывают, так как их порог выбран равным K0Uh (Ко - коэффициент отстройки, Κό^Ί ,3; Uh - напряжение на выходе точечного датчика в номинальном режиме работы машины), однако элементы 25 ПАМЯТЬ остаются в нулевом состоянии, так как еще до появления сигнала на выходах датчиков блок-контакт выключателя 4 размыкается, на входах инверторов и первых входах элементов И появляется напряже- 30 ние логического 0”, а на входы сброса эле- ментов ПАМЯТЬ подается логическая 1: напряжения на выходах элементов И не изменяются, и указатель поврежденной секции не срабатывает. 35When starting the machine, all threshold elements 20 are triggered, since their threshold is chosen equal to K 0 Uh (Ko is the detuning coefficient, Κό ^ Ί, 3; Uh is the voltage at the output of the point sensor in the nominal operating mode of the machine), however, the elements 25 MEMORY remain in the zero state, since even before the signal appears on the sensor outputs, the block contact of the switch 4 opens, at the inputs of the inverters and the first inputs of the elements AND there appears a voltage of 30 logical 0 ”, and logical 1 is applied to the reset inputs of the MEMORY elements: voltage at the outputs of the elements And do not change ts and the pointer of the damaged section does not work. 35
Напряжение на выходе кольцевого датчика. измеряющего суммарный магнитный поток лобовых частей обмотки статора, равно нулю во всех режимах, кроме замыкания витков обмотки одной фазы. 40The voltage at the output of the ring sensor. measuring the total magnetic flux of the frontal parts of the stator winding is zero in all modes, except for closing the windings of one phase winding. 40
При витковом замыкании в какой либо секции появляется ток в короткозамкнутых витках и напряжение на выходе кольцевого датчика резко возрастает, формирователь 3 выдает сигнал на отключение выключателя. 45When a winding is closed in any section, current appears in short-circuited turns and the voltage at the output of the ring sensor increases sharply, the former 3 gives a signal to turn off the switch. 45
Последний отключается, ток в короткозамкнутом витке начинает медленно снижаться. На выходе порогового элемента одной из ячеек 21-21п, подключенной к датчику, расположенному напротив поврежденной секции, появляется, а на выходе инвертора 23 исчезает напряжение логической ”1, элемент ПАМЯТЬ переключается в единичное состояние, на верхний (по схеме) вход элемента И через замкнувшийся блок-контакт выключателя 4 поступает логическая Г, и сигнал с выхода элемента ПАМЯТЬ проходит на вход указателя поврежденной секции. Информация о номере поврежденной секции сохраняется до тех пор. пока не будет включен выключатель 4.The latter is turned off, the current in the short-circuited turn begins to decrease slowly. At the output of the threshold element of one of the cells 21-21p connected to the sensor located opposite the damaged section, appears, and the logical voltage disappears at the output of the inverter 23 ”1, the MEMORY element switches to a single state, to the upper (according to the circuit) input of the And element through the closed block contact of the switch 4 receives a logical G, and the signal from the output of the MEMORY element passes to the input of the pointer of the damaged section. Information about the number of the damaged section is stored until then. until switch 4 is turned on.
Таким образом, предлагаемые способ и устройство для защиты от замыканий в обмотке статора обеспечивают не только высокую чувствительность защиты, но и высокую точность обнаружения поврежденной секции, осуществляется после отключения электрической машины, в то время, когда в последней величина тока во всех секциях обмотки, кроме поврежденной, равна нулю.Thus, the proposed method and device for protection against short circuits in the stator winding provides not only high sensitivity of protection, but also high accuracy of detection of the damaged section, carried out after turning off the electric machine, while in the latter the current value in all sections of the winding, except damaged, equal to zero.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU894772586A SU1744750A1 (en) | 1989-12-20 | 1989-12-20 | Method of protection of electric machine against short- circuits |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU894772586A SU1744750A1 (en) | 1989-12-20 | 1989-12-20 | Method of protection of electric machine against short- circuits |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| SU1744750A1 true SU1744750A1 (en) | 1992-06-30 |
Family
ID=21486402
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| SU894772586A SU1744750A1 (en) | 1989-12-20 | 1989-12-20 | Method of protection of electric machine against short- circuits |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| SU (1) | SU1744750A1 (en) |
-
1989
- 1989-12-20 SU SU894772586A patent/SU1744750A1/en active
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Гимо н Г.Г Релейна защита горных электроустановок, М.: Недра, 1978. Авторские свидетельство СССР Ms 1046825, кл. Н 02 Н 7/08, 1983. Авторское свидетельство СССР № 1495896, кл. Н 02 Н 7/08, 1989, * |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5477163A (en) | Turn fault detection | |
| US6392390B1 (en) | Synchronous switching apparatus for use with a multiple phase power system | |
| KR0133658B1 (en) | Static trip device for a circuit breaker protecting a three | |
| US3944888A (en) | Selective tripping of two-pole ground fault interrupter | |
| SU1744750A1 (en) | Method of protection of electric machine against short- circuits | |
| US5444377A (en) | Electronic trip device comprising a test device | |
| US4138706A (en) | Electrical power supply fault detecting system | |
| Stojčić et al. | Increasing sensitivity of stator winding short circuit fault indicator in inverter fed induction machines | |
| JP2019124552A (en) | Electric path failure detection device | |
| US3019373A (en) | Differential direct current responsive control system | |
| US3959693A (en) | Ground fault interrupter apparatus with means protecting against a grounded neutral condition | |
| RU2422965C1 (en) | Method to protect furnace transformer with phases arranged at lower voltage side such as group of separate conductors | |
| US2324825A (en) | Protective system | |
| SU1046853A1 (en) | Electric machine | |
| KR101684190B1 (en) | Apparatus for sensing disorder of 3-phase motor | |
| US5225395A (en) | Supervisory system for superconductive transformer | |
| SU1580258A1 (en) | Method and apparatus for fixing distances to places of short circuits for the mains with insulated neutral | |
| RU2766958C1 (en) | Device for protecting the armature winding of ac machines from short circuits | |
| SU655034A1 (en) | Device for testing heavy-duty brushless exciter | |
| JP6202897B2 (en) | Excitation current suppression device and method | |
| SU733058A1 (en) | Device for recording earth short connection in phases in network with non-earthed neutral conductor | |
| JP2714099B2 (en) | AC machine current controller | |
| SU1173357A1 (en) | Device for detecting damages in electric cables | |
| SU1046825A1 (en) | Method of short-circuit protection of three-phase motor | |
| US3401307A (en) | Electrical protective relay arrangement |