Устройство релейной защиты электрической машины

 

Изобретение относится к электротехнике, в частности к релейной защите электрических машин. Цель изобретения - повышение чувствительности и расширение функциональных возможностей путем определения поврежденной фазы обмотки статора. При возникновении любого короткого замыкания в обмотке статора (например, виткового в фазе А) образуется дополнительное магнитное поле замкнувших витков, которое изменяет фазу наведенной в преобразователе ЭДС. В результате время появления синхронизирующего сигнала и сигнала с инвертора 11 на входах С JK-триггера 17 совпадает, последний переключается, блок 7 индикации указывает поврежденную фазу электродвигателя. Машина отключается от сети. 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„80„„1617523 А1 (51) Н 02 Н 7/08, Н 02 К 11/00

LОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4442227/24-07 (22) 12. 05. 88 (46) 30.12.90. Бюл. К 48 (71) Павлодарский индустриальный ин— ститут (72) А,Н.Новожилов (53) 621.316.925 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М - 729729, кл. H 02 Н 7/08, 1975,.

Авторское свидетельство СССР

У 1046852, кл. Н 02 К 11/00, 1981. (54) УСТРОЙСТВО РЕЛЕ111!ОЙ ЗАЩИТЫ

ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ 1"1АШИНЫ (57) Изобретение относится к электротехнике, в частности к релейной защите электрических MGUIHEt, Цепь изобреИзобретение относится к технике релейной защиты электрической машины и может использоваться для защиты обмотки статора трехфазного двигателя.

Цель изобретения — повышение чувствительности и расширение функциональных воэможностей, путем определения поврежденной фазы обмотки ста тора.

На фиг.1 и 2 показаны блок и принципиальная схема предлагаемого устройства; на фиг. 3 и 4 — временная диаграмма устройства и векторная диаграмма токов и ЭДС.

Устройство (фиг.1) содержит блок

1 измерения и сравнения фазы ЭДС кольцевого преобразователя 2, встраи2 тенин — повышение чувствительности и расширение функциональных возможностей путем определения поврежденной фазы обмотки статора. При возникновении любого короткого замыкания в обмотке статора (например, виткового н фазе А) образуется дополнительное магнитное поле замкнувшихся витков, которое изменяет фазу наведенной в преобразователе ЭДС, В результате время появления сипхрониэирующего сигнал» и сигнала с инвертора 11 на входах С IK-триггера 17 совпадает, последний переключается, Г>пок 7 индикации указывает поврежденную фазу электродвигателя. Ившина отключается от сети. 4 ил. ваемого в машину 3, у которого первый вход через блок 4 уставок подключен к кольцевому преобразователю 2, второй вход — к трансформатору 5 тока, а выход через реагирующий элемент 6, блок / индикации и элемент

ИЛИ 8 — к отключающей цепи управления выключателем 9.

Блок 1 измерения и сравнения фазы

ЭДС (фиг.2) кольцевого измерительного преобразователя 2 выполнен в виде импульсного распределитсля на инверторах 10-13, элементах И-НЕ 14-16, а также IK-триггерах 17-19. Запуск импульсного распределителя осуществляется через диод 20 импульсами с пиктрансформатора 21, подключенного к трансформатору 5 тока. Импульсы на

1617523 вмоде 10 появляются только при переходе токафаэы А через нуль в положител ьный полупериод. Время следования импульсов 20 мс. При появлении на входе инвертора 10 запускающего импульса на выходе инверторов 11-13 появляются три последовательных длительностью в н 6 мс импульса, которые подаются на входы IK-триггеров 17-19 (фиг.З). Блок уставки выполнен в виде фазовращателя (конденсатор 22 и резистор 23), пик-трансформатора 24 и диода 25. Фаэовращатель необходим для уставки времени появления импуль- 15 са синхронизации на синхронизирующих входах С триггеров 17-19. Триггеры

17-19 переключаются только при наличии на их входах IK-импульсов с инверторов 11-13 и на входах С синхронизирующего импульса с пик-трансформатора 24. В качестве реагирующего органа используются также триггеры 17-19, прямые выходы которых через блок 7 индикации (например, три фотодиода 25 и три реле с самоподхватом) и элемент

ИЛИ 8 подключаются к отключакщей цепи управления выключателя 9.

Согласно фиг.4, где (., f3A и а> углы между векторами тока фазы А и 30

ЭДС преобразователя в безаварийном режиме (Е ) при витковом замыкании (зоны вектора Еп„„, она наводится током I> в замкнувшихся витках фазы

А) и однофазном замыкании на землю (зона вектора ЭДС Еп„, наведенную

35 током 3 I ), максимальная зона смещения вектора ЭДС преобразователя не превышает 115, что соответствует 6,0 мс по временной диаграмме (фиг.3). Уставка блока 4 выставляется резистором 23 и заключается в смещении синхронизирующего импульса по вревременной диаграмме до совпадения его по времени с запускакщим импульсом от трансформатора 2 1, т,е, в выставлении g равным Р . Сигнал на выходах

17-19 отсутствует, При возникновении любого короткого замыкания в обмотке статора (например, виткового в фазе А) возникает

50 дополнительное магнитное поле замкнувшихся витков, которое изменит фазу наведенной в преобразователе ЭДС (фаза ЭДС будет находиться в области (см. фиг.4, Е). В результате, время появления синхронизирующего сигнала и сигнала с инвертора на входах С и IK-триггера 17 совпадает, последний переключится, блок 7 индикации укажет поврежденную фазу электродвигателя.

Машина отключится от сети.

Таким образом, устройство обладает повышенной чувствительностью (нет необходимости отстраиваться от бросков тока пуска) и позволяет определить поврежденную фазу.

Технико-экономическая эффективность предлагаемого устройства состоит в уменьшении размеров повреждения и сокращении времени.и, следовательно, стоимости послеаварийного ремонта.

Формула и з о б р е т е н и я

Устройство релейной защиты электрической машины с встроенным в машину датчиком в виде кольцевого преобразователя с выходными выводами обмотки, содержащее реагирующий орган, трансформатора тока и исполнительный орган, предназначенный для .подключения к отключакщей цепи управления выключателем, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения чувствительности и расширения функциональных возможностей путем определения фазы поврежденной обмотки статора, оно дополнительно снабжено блоком измерения и сравнения фаз ЭДС кольцевого преобразователя, блоком уставок, блоком индикации, а исполнительный орган выполнен в виде элемента ИЛИ, входы которого соединены через последовательно включенные блок индикации и реагирующий орган с выходом блока измерения и сравнения фазы ЭДС кольцевого преобразователя, первый Вход которого через блок уставок соединен с клеммами для подключения к выходам кольцевого преобразователя, а второй вход — с выводами вторичной обмотки трансформатора тока.

1617523

1617523

О

Фаза А/элемент 1!) 70 t,ìñ

О

Фаза 8(элемент 12)

Zot,мс

О

Раза C /элемент Я

70 1,мс

20, с РогЗ

Составитель В.Орлов

Техред М.Дидык Корректор Э.Лончакова

Редактор О.Спесивых

Заказ 4123 Тирам 472 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, И-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул. Гагарина, 101