Устройство для токовременной защиты трехфазной электроустановки

 

Сущность изобретения: устройство для токовременной защиты трехфазной электрической установки содержит токовые, логические цепи и реле, включенные так, что первое реле времени, имеющее время, отстроенное от пускового цикла электроустановки, пускается как и электродвигатель от кнопки "Пуск" ее второй пары контактов и блокируется своим мгновенным замыкающим контактом на все время пуска, одновременно своим размыкающим контактом подрывает цепь пуска второго реле времени, имеющего минимальное время на отключение. Данное техническое решение позволяет отключать поврежденную электроустановку с минимальным временем. 2 ил.

Изобретение относится к электротехнике, в частности к релейной защите, и может быть использовано для защиты трехфазных электрических двигателей (установок) от повреждений и анормальных режимов работы.

Известна максимально-токовая защита трехфазного электродвигателя [1], содержащая трансформаторы тока, токовые, логические цепи и реле с ограниченно зависимой от тока выдержкой времени срабатывания.

Недостатком указанной защиты является обязательная отстройка ее времени действия от времени пуска электродвигателя.

Известна также максимально-токовая защита трехфазной электрической установки [2], содержащая трансформаторы тока, токовые, логические цепи и реле, в том числе реле времени с независимой от тока выдержкой времени, и принятая за прототип.

Недостатком такой защиты является то, что выдержка времени реле времени должна быть порядка 10...15 с для надежной отстройки защиты от времени пуска электродвигателя, что приводит к фактическому замедлению действия указанной защиты в рабочем (номинальном) режиме работы электродвигателя при возникновении анормальных условий эксплуатации последнего. Результатом такого замедления являются значительные разрушения обмоток электродвигателя и, как следствие, удорожание ремонтно-восстановительных работ.

На фиг.1 изображена электрическая принципиальная схема силовой и токовых цепей; на фиг.2 - электрическая принципиальная схема логической части защиты, ее оперативных цепей.

Токовая защита содержит трансформаторы 1, 2, 3 тока и регулирующие органы - катушки токовых реле 4, 5, 6. Трансформаторы тока своими токовыми цепями включены по схеме полной звезды, что изображено на фиг.1. На фиг.2 изображены контакты 7, 8, 9 токовых реле, которые соединены между собой параллельно, а последовательно им включены вторая пара замыкающих контактов 10 кнопки "Пуск" и катушка первого реле 11 времени с установкой отстроенного от длительности пуска электродвигателя, причем параллельно указанной второй паре контактов 10 пусковой кнопки включены мгновенно замыкающие контакты 12 первого реле 11 времени, а параллельно этим цепям включены последовательно между собой мгновенный размыкающий контакт 13 первого реле 11 времени и катушка второго реле 14 времени, имеющего нулевую или меньшую выдержку времени, чем у первого реле 11 времени. Временные контакты 15, 16 обоих реле времени включены между собой параллельно и последовательно катушке выходного реле 18 защиты, размыкающий контакт 21 которого включен последовательно в цепь управления электродвигателем 24. Далее по типовой схеме подключены размыкающие контакты 19 кнопки "Стоп", замыкающие контакты 20 кнопки "Пуск", катушка контактора 22 силовой цепи 25, 26, 27, замыкающие контакты 23 контактора 22, включенные параллельно контактам 20 кнопки "Пуск". Замыкающий контакт 17 выходного реле 18 защиты включен параллельно временным контактам реле 11, 14 времени и последовательно катушке своего реле 18.

Токовременная защита трехфазной электроустановки работает следующим образом.

При нажатии кнопки "Пуск" срабатывает катушка контактора 22 (фиг.2), замыкаются силовые контакты 25, 26, 27 (фиг.1) контактора 22 и на электродвигатель 24 подается напряжение сети. Одновременно подготавливается цепь для срабатывания первого реле 11 времени (фиг.2) с уставкой, отстроенной от длительного пускового цикла электроустановки 24 (фиг.1). Под действием пускового тока срабатывают токовые реле 4, 5, 6 (фиг.1) и замыкают свои контакты 7, 8, 9 в логической части схемы (фиг.2) - срабатывает первое реле 11 времени, контакт 12 которого замыкается и ставит реле 11 на самоудерживание на все время пускового цикла, а контакт 13 размыкается, что выводит из работы катушку реле 14 времени, имеющего меньшую временную установку на отключение электроустановки. Кнопка "Стоп" отпускается, а схема остается в работе посредством контактов 12, 23. Первое реле 11 времени ведет отсчет времени пускового цикла электродвигателя 24 (фиг.1).

Если пусковой цикл затягивается, то реле 11 времени дорабатывает и отключает питание сети замыканием своего временного контакта 15 на катушку выходного реле 18 защиты и последующим срабатыванием размыкающего контакта 21 этого реле 18. После этого обеспечивается катушка контактора 22, а его контакты 25, 26, 27 размыкаются - электродвигатель 24 останавливается.

Если пусковой цикл проходит нормально, то электродвигатель 24 разворачивается до своих номинальных оборотов, пусковой ток снижается до номинального значения, контакты 7, 8, 9 токовых реле размыкаются, катушка первого реле 11 времени обесточивается и пусковая цепочка защиты разбирается до следующего пуска, после чего автоматически собирается цепочка на готовность к срабатыванию второго реле 14 времени замыканием размыкающего контакта 13 реле 11 времени, включенного последовательно катушке второго реле 14 времени и имеющего минимальную выдержку времени на отключение. Тогда при возникновении анормального режима в процессе работы электродвигателя 24 срабатывают токовые реле 4, 5, 6 и замыкают свои контакты 7, 8, 9 в логической части схемы (фиг.2) на срабатывание второго реле 14 времени. Электроустановка 24 отключается с минимальным временем по отношению к пусковому, тем самым снижая развитие аварии и связанные с ней разрушения обмоток электродвигателя. В случае повторного включения кнопки "Пуск" в рабочем режиме электроустановки 24 реле 11 времени не срабатывает, так как контакты 7, 8, 9 токовых реле 4, 5, 6 (фиг.1) разомкнуты. Выходное реле 18 защиты становится на самоудерживание замыканием своего контакта 17, чем предотвращает повторное включение электродвигателя 24 оператором.

Формула изобретения

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ТОКОВРЕМЕННОЙ ЗАЩИТЫ ТРЕХФАЗНОЙ ЭЛЕКТРОУСТАНОВКИ, содержащее трансформаторы тока в каждой фазе, включенные по схеме полной звезды, к выходам которых подключены три токовых реле с замыкающими контактами, источник оперативного тока, к первому выводу которого подключены первые выводы включенных параллельно замыкающих контактов токовых реле, к второму выводу источника оперативного тока подключен первый вывод обмотки первого реле времени, соединенные параллельно замыкающие контакты первого реле времени и выходного реле включены последовательно с обмоткой выходного реле и между выводами источника оперативного тока, к которым также подключены последовательно соединенные кнопка "Стоп", первый контакт кнопки "Пуск", размыкающий контакт выходного реле и обмотка контактора, замыкающий контакт последнего подключен параллельно первому контакту кнопки "Пуск" отличающееся тем, что дополнительно введены второй контакт кнопки "Пуск", обмотка второго реле времени с замыкающим контактом, замыкающий и размыкающий мгновенно контакты первого реле времени, при этом второй контакт кнопки "Пуск" зашунтирован замыкающим мгновенно контактом первого реле времени и включен между вторыми выводами замыкающих контактов токовых реле и вторым выводом обмотки первого реле времени, последовательно включенные размыкающий мгновенно контакт первого реле времени и обмотка второго реле времени включены между вторыми выводами замыкающих контактов токовых реле и вторым выводом источника оперативного тока, замыкающий контакт второго реле времени включен параллельно с замыкающим контактом первого реле времени.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2