Устройство для защиты электропривода постоянного тока

 

Изобретение относится к релейной защите и предназначено для защиты от замыканий на землю в сети постоянного тока электропривода систем генератор - двигатель, управляемый выпрямитель - двигатель прокатных и других цехов металлургических заводов. Цель изобретения - расширение области применения устройства путем обеспечения срабатывания при замыкании на землю в обмотке якооя генератора и двигателя электропривода . В устройстве первый 1, второй 2 и третий 3 резисторы соединены мекду собой последовательно и включены между полюсами плюс, минус сети постоянного тока электроприрода. Обмотка первого реле 4 включена между вторым резистором и землей. Конденсатор 5, четвертый резистор 6 и второе реле 7 соединены между собой последовательно, и они включены между одним полюсом минус и землей. 3 ил. (Л с

СООЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (19) (!1}

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

3ь

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4790347/02 (22) 13. 02,90 (46) 07.12.91. Бюл, 1 45 (71) Магнитогорский горно-металлургический институт им,Г,И.Носова (72) А.В.Григорьев и Л.В.Уманская (53) 621.3 16. 925(088.8) (56) Патент СЫА N 3432599, кл. Н 02 Н 3/16, 1970.

Патент Франции 2188171, кл. Н 02 H 3/16, 1975.

Цапенко Е.б. Контроль изоляции в сетях до 1000 B. — М.: Энергия, 1972, с.139. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТЫ ЭЛЕКТРОПРИВОДА ПОСТОЯННОГО ТОКА (57) Изобретение относится к релейной защите и предназначено для защиты от замыканий на землю в сети постоянного тока электропривода (53)5 Н 02 Н 7/08, Н 02 Р 5/06, Н 02 Н 3/16 систем генератор — двигатель, управляемый выпрямитель - двигатель прокатных и других цехов металлургических заводов. Цель изобретения расщирение области применения устройства путем обеспечения срабатывания при замыкании на землю в обмотке якоря генератора и двигателя электропривода. В устройстве первый второй 7 и третий 3 резисторы соеди нены между собой последовательно и включены между полюсами "плюс", "минус" сети постоянного тока электропривода. Обмотка первого реле 4 включена между вторым резистором и землей. Конденсатор 5, четвертый резистор 6 и второе реле 7 соединены между собой последовательно, и они включены между одним полюсом "минус и землей. 3 ил.

Изобретение относится к релейной защите и предназначено для защиты

ot замыканий на землю в сети постоянного тока электропривда систем генератор - двигатель, управляемый выпрямитель — двигатель.

Цель изобретения - расширение области применения путем обеспечения срабатывания при замыкании на землю в обмотке якоря генератора и двигателя электропривода постоянного тока.

На фиг.1 изображена схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 электрическая схема замещения устройсТВВ соответствующая случаю, когда имеет место замыкание на землю в обмотке якоря генетатора и когда значения сопротивлений изоляции "плю- 20 са" и "минуса" сети постоянного тока

Относительно земли бесконечно больule на фиг. 3 - кривые напряжения на конденсаторе и тока в обмотке второго реле для случая,, когда в об- 25

1 мотке якоря генератора имеет место замыкание на землю.

Устройство содержит первый l, второй 2 и третий 3 резисторы, первое реле 4, конденсатор 5 четвер- ЭО тый резистор 6, второе реле 7, контакты Я второго реле. Позицией 9

Обозначен якорь генератора, позицией 10 якорь двигателя электропривоДа ПОСТОЯННОГО ТОКа у ПЛЮ(у МИ 3 нус" — полюса сети постоянного тока электропривода. Первый 1, второй 2 и третий 3 резисторы соединены между собой последовательно и включены между полюсами "плюс" и "минус",И1 сети постоянного тока электропривода, Обмотка первого реле 4 включена между вторым резистором 2 и землей. (Онденсатор, четвертый резистор 6 и второе реле 7 соединены между собой последовательно и они включены между одним полюсом "минус" сети постоянного тока и землей, На фиг. 2 изображена электриче=кая схема замещения устройства по фиг.1, соответствующая случаю, когда меет место замыкание на землю в

Обмотке якоря 9 генератора и когда значения сопротивлений изоляции "плюса" и "минуса" сети постоянного тока относительно земли бес.конечно большие. Здесь позицией ll обозначена условная часть ЭДС и обмотки якоря генератора, эаклю:енная между "ппюсом" и местом замыкания на землю, позицией 12 обозначена условная часть ЭДС и обмотки якоря генератора, заключенная между "минусом" и местом замыкания на землю. Условная часть

ЭДС l1 принята равной е (t) =F(1 — $(t)), где Е - ЭДС генератора 9, ((t) коэффициент, учитывающий R относительных единицах расстояние от "плюса" до места замыкания на землю в

e<(t) обмотке якоря (t) =- — -- --. изменяющийся от нуля до единицы и от единицы до нуля за один оборот якоря, Условная часть ЭДС 12 принята равной е2(с) = F. () .

На фиг,3 приведены кривые напряжейия 13 на конденсаторе 5 и тока

14 в обмотке второго реле 7 для случая, когда в обмотке якоря 9 генератора имеет место замыкание на землю.

Устройство работает следующим образом, При замыкании на землю "плюс" или

"минус" и при асимметричном снижении изоляции "плюса" и "минуса" сети постоянного тока относительно земли по первому реле 4 проходит постоянный ток определенного направления, Значение этого тока, кроме других, зависит от значений сопротивлений изоляции "плюса" и "минуса" сети и отношения их между собой. При определенном значении сопротивлений изоляции

"плюса" и "минуса" сети относительно земли первое репе 4 срабатывает. Контакты первого реле 4 действуют на сигнал или на отключение. При этом постоянный ток за счет конденсатора

5 через второе реле 7 не проходит, и второе реле 7 не срабатывает при замыкании на землю "плюса" или "минуса" и при асимметричном снижении изоляции "плюса" и "минуса" сети постоянного тока относительно земли.

При замыкании на землю в любой секции обмотки якоря генератора 9 или двигателя 10 место замыкания, за счет вращения якоря, циклически непрерывно перемещается от "плюса" к "минусу", от "минуса" к "плюсу" и т.д.

При этом за счет изменения во время векторов ЭДС в секциях обмотки якоря и за счет перемещения секции с местом замыкания на землю появится между землей и "минусом" сети переменное напряжение, изменяющееся циклически

1697 I 75

e,(t) = Е(1- t)), и в условной ЭДС 12, соответствующей ура внению

2() = Е g(t)I (2),изменением коэффициента ((t) от 0 до 1 и от 1 до 0 за один оборот якоря генератора 9 учтено перемещение места замыкания относительно полюсов плюс" и минус сети. В частных случаях, при )" = 0 место замыканил на землю находится у минуса", согласно (1) и (2) e = Е, e> = О, и напряжение между минусом и землей равно нулю. При 2 = 0,5 место замыкания на землю находится в середине по отнощению к "плюсу" и "минусу", согласно (l) и (2) е, = 0,5Е, е

0,5Е и напряжение между "минусом" и землей равно 0,5F. При 8s = 1 место замыкания на землю находится у

"плюса", согласно (1) и (2) е, = 0, е = E и напряжение между "минусом" и землей равно F.. Таким образом, напряжение между "минусом" и землей за время одного оборота якоря изменяется от 0 до F и от F до 0. Под действием этого напряжения через и от нуля до значения, равного ЭЛС

Е генератора 9. Под воздействием этого напряжения конденсатор 5 будет заряжаться и разряжаться током (кривая 14 фиг.3), а напряжение на конденсаторе 5 будет соответствовать кривой 13 (фиг.3). Переменный ток. кривая 14 Фиг.3, заряда и разряда конденсатора проходит по обмотке второго реле 7. Частота этого тока пропорциональна скорости вращения якоря, а амплитуда, кроме других, зависит от значения сопротивления в месте замыкания на землю в обмотке якоря. При определенном значении сопротивления в месте замыкания на землю в обмотке якоря за счет переменного тока второе реле 7 срабатывает, обеспечивая защиту от замыкания на землю в обмотке якоря генератора 9, двигателя 10 электропривода постоянного тока. Через контакт R второе реле 7 может действовать на сигнал или на отключение.

Заряд и разряд конденсатора 5 и 25 прохождение тока через второе реле 7 поясняются чертежом на Фиг.? и 3.

Здесь в условной ЭДС 11, соответствующей уравнению коHÃel-;;атор 5 и второе реле 7 проходит ток заряда и разрлда конденсаТора 5 (кривая 14 на IIII r.3). При этом напряжение на конденсаторе 5 имеет вид кривой 13 (йиг.3).

Техническая реализация предложения осуществима, так как здесь используются типовые конденсатор 51 реле 7 (например, конденсатор типа (40У-9, К40У-9).

Наличие в предлагаемом рещении соединенных между собой последовательно конденсатора, четвертого резистора и второго реле и включение их между одним полюсом сети постоянного тока и землей позволило изменить и сформировать в опрелеленном виде

ТоК в месте замыкания на землYJ ч обмотке якоря и одну его часть при этом провести через второе реле и в то жс время позголило не изменять ток в месте замыкания на землю при

;-амыкании "плюса или "минуса" сети и не пропускать его при этом через второе реле . Благодаря этому ерез второе реле стал проходить ток, несущий H»FI информацию о замыкании на землю в. обмотке якоря. Этот ток во в-оро:: реле сформирован -так, что

-:тс. := реле срабатывает при замыказемлю в обмотке якоря генеi, то,:а или двигателя электропрнво:.а п»сioÿííîão тока. Предлагаемое реи.ение обеспечивает расширение области применения, так как оно теперь срабатывает и при замыкании на землю в обмотке якоря электропривода и срабатывает при замыкании на землю плюса ил. "минуса" и при асимметричном снижении изоляции плюса" и иминуса" сети постоянного тока относительно земли.

Оно може- быть рекомендовано к внедрению в сети постоянного тока электропривода систем генератор двигатель, управляющий выпрямитель двигатель цехов металлургических заводов, ф о р м у л а и з о б р е т е н и я

Устройство для защиты электропривода постоянного тока, содержащее цепочку из последовательно соединенных между собой первого, второго и третьего резисторов и имеющую клеммы для включения между полюсами сети постоянного тока электропривода, реле, 16<37175

Составитель К.йилан

Техред N.Nîðãeíòàë Корректор И.Самборская

Редактор Е.Папп

Заказ 4675 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва„ 8-)5, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат ндатент", r Ужгород, ул. Гагарина, 111 обмотка которого включена между вторым резистором и клеммой для подключения к земле, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что, " целью расширения области применения путем обспечения срабатывания замыкания на землю в обмотке якоря генератора и двигателя

1 электропривода, в него введена цепочка из соединенных между собой последовательно конденсатора, четвер5 того резистора и Второго реле, при этом свободные выводы указанной цепочки имеют клеммы для включения между одним полюсом сети и землей.