SU1149344A2

SU1149344A2 - Устройство дл комплексной защиты трехфазного синхронного электродвигател

Info

Publication number: SU1149344A2
Application number: SU833674697A
Authority: SU
Inventors: Станислав Лукьянович Кужеков; Егор Павлович Варфоломеев; Вера Николаевна Латышева; Светлана Павловна Баранова
Original assignee: Новочеркасский Ордена Трудового Красного Знамени Политехнический Институт Им.Серго Орджоникидзе
Priority date: 1983-12-19
Filing date: 1983-12-19
Publication date: 1985-04-07

Abstract

УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОМПЛЕКСНОЙ ЗАЩИТЫ ТРЕХФАЗНОГО СИНХРОННОГО ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ по авт. св. № 1053208, отличающеес тем, что, с целью повышени надежности и эффективности функционировани защиты путем исключени ложного срабатывани и перевода действи зашиты на сигнал при неисправности вторичной токовой цепи, в него дополнительно введены логические элементы «ЗАПРЕТ, один вход первого из них подсоединен к дополнительно введенному выходу блока защиты от перегрузки и другой - к выходу блока защиты от обрыва фазы, а выход - к цепи сигнализации «Обрыв вторичной токовой цепи, один -вход второго элемента подсоединен к входу блока защиты от виткового замыкани , а другой - к выходу блока защиты от обрыва фазы, а выход - к логическому элементу ИЛИ и элемент И, один вход которого подсоединен к выходу блока защиты от перегрузки, другой - к выходу блока защиты от обрыва фазы , а выход - к элементу ИЛИ. (Л

Description

4

;о оо

4 4

Изобретение относитс к релейной защите и может быть использовано дл защиты трехфазных электродвигателе и от внешних н внутренних коротких замыканий и анормальных режимов.

По основному авт. св. № 1053208 известно устройство дл защиты синхронного электродвигател , содержащее датчики фазного напр жени и фазного тока с преобразователем ток - напр жение на выходе, блоки токовой отсечки и защит от пepeгpyзки от виткового замыкани в обмотке статора, от неполнофазного и от асинхронного режимов , входы которых подсоединены к соответствующим датчикам, а выходы - через элемент ИЛИ к блоку исполнительного органа , и блок изменени уставок срабатывани , вход которого подключен к выходу схемы сравнени блока защиты от асинхронного режима, а выход - к входу схемы сравнени блоков токовой отсечки и защиты от виткового замыкани .

Устройство предназначено дл защиты синхронных электродвигателей от всех видов повреждений и анормальных режимов. Осуществлено распознавание почти всех повреждений и анормальных режимов 1.

Однако известное устройство не способно отличать обрыв провода вторичной токовой цепи от неполнофазного режима работы электродвигателей и от виткового замыкани в обмотке статора. И поэтому при обрыве вторичной токовой цепи срабатывает защита от обрыва фазы в цепи двигател и выдает сигнал на отключение электродвигател . Таким образом произойдет ложное действие защиты.

При достижении блокировки срабатывани защиты от обрыва фазы в цепи двигател при обрыве провода вторичной токовой цепи произойдет ложное срабатывание защиты от виткового замыкани , имеющей больщую выдержку на срабатывание, чем защита от обрыва фазы. Из этого следует, что дл устранени ложного действи защиты при обрыве провода вторичной токовой цепи необходимо также блокировать срабатывание защиты от виткового замыкани .

Таким образом, надежность функционировани защиты оказываетс низкой. При осуществлении необходимой блокировки срабатывани защит обрыв провода вторичной токовой цепи необходимо вы вл ть, обнаруживать и сигнализировать об этом обслуживающему персоналу.

Цель изобретени - повышение надежности и эффективности функционировани защиты путем исключени ложного срабатывани и перевода действи защиты на сигнал при неисправности вторичной токовой цепи.

Поставленна цель достигаетс тем, что в устройство, содержащее датчики фазного напр жени и фазного тока с преобразователем ток - напр жение на выходе; блоки токовой отсечки и защит от перегрузки.

от виткового замыкани в обмотке статора, от неполнофазного и асинхронного режимов, входы которых подсоединены к соответствующим датчикам, а выходы - через элемент ИЛИ к блоку исполнительного органа, и блок изменени уставок срабатывани , вход которого подсоединен к выходу схемы сравнени блока защиты от асинхронного режима, а выход - к входу схемы сравнени блоков токовой отсечки и защиты от виткового замыкани , дополнительно введены логические элементы ЗАПРЕТ, один вход первого из них подсоединен к дополнительно введенному выходу блока защиты от перегрузки, и другой - к выходу блока защиты от обрыва фазы, а выход - к цепи сигнализации «Обрыв вторичной токовой цепи, один вход второго элемента подсоединен к выходу блока защиты от виткового замыкани , а другой - к выходу блока защиты от обрьша фазы, а выход - к логическому элементу ИЛИ, и элемент И, один вход которого подсоединен к выходу блока защиты от перегрузки, другой - к выходу блока защиты от обрыва фазы, а выход - к элементу ИЛИ.

Отличительным признаком изобретени вл етс наличие вновь введенных логических элементов ЗАПРЕТ и И, образующих блок функционального котрол (БФК), и дополнительного выхода защиты от перегрузки . Введение БФК и выхода защиты от перегрузки позволило осуществить распознавание: обрыв провода вторичной токовой цепи от обрыва фазы в цепи двигател , обрыв провода вторичной токовой цепи от виткового замыкани в обмотке статора , что в свою очередь позволило предотвратить ложное срабатывание защиты от обрыва фазы и защиты от виткового замыкани и осуществить сигнализацию о наличии перегрузки и обрыва провода вторичной токовой цепи. Срабатывание пускового органа защиты от перегрузки происходит при 1,111 о(ч номинального тока.

Срабатывание защиты от виткового замыкани происходит при достижении уровн несимметрии фазных токов 14% и выще с задержкой времени, превыщающей на ступень врем срабатывани защиты от обрыва фазы , котора срабатывает при достижении несимметрии токов 90% и выше.

Сопоставление одновременно информации с выходов этих трех защит с помощью БФК дает возможность определить вид повреждени и анормального режима: перегрузку , витковое замыкание, обрыв фазы и обрыв провода вторичной токовой цепи и. прин ть соответствующие меры: сигнализировать или отключать электродвигатель, исключающие ложное срабатывание устройства в целом.

На чертеже представлена блок-схема устройства дл комплексной защиты трехфазного синхронного электродвигател от внешних и внутренних коротких замыканий и анормальных режимов.

Устройство содержит датчики тока с преобразователем ток - напр жение на выходе и датчики фазного напр жени 1, максимальную токовую защиту 2, содержащую блоки защиты от перегрузки 3 и токовой отсечки 4 и элемент ИЛИ 5, выход которого подсоединен к блоку 6 исполнительного органа, защиту от несимметричного режима 7, содержащую блоки 8 защиты от виткового замыкани и защиты от обрыва фазы в цепи двигател 9 и элемент ИЛИ 10, выход которого подсоединен к блоку 6, блок 11 защиты от асинхронного режима, один выход которого через элемент ИЛИ 12 подсоединен к блоку 6, блок 13 изменени уставок срабатывани ,.выход которого подсоединен к другому выходу блока 11, а выходы - один к схеме сравнени блока 4, другой - к схеме сравнени блока 8, и блок 14 функционального контрол , содержащий элементы «Запрет-1 15, один вход которого подсоединен к выходу блока 9, другой (блокирующий) - к дополнительно введенному выходу блока 3, а выход подсоединен к цепи сигнализации «Обрыв вторичной токовой цепи - «Запрет-2 16, один вход которого подсоединен к выходу блока 8, другой (блокирующий) - к выходу блока 9, а выход подсоединен к элементу ИЛИ 10, и элемент И, один вход которого подсоединен к выходу блока 9, другой - к выходу блока 3, а выход подсоединен к элементу ИЛИ 10.

Введенный дополнительно выход блока 3 перегрузки выполнен на двух замыкающих и размыкающем контактах герконового реле. Выход блока 8 защиты от виткового замыкани выполнен на замыкающем контакте rejjKOHOBoro реле. Выход блока 9 защиты от неполнофазного режима выполнен на одном замыкающем и на одном размыкающем контактах герконового реле.

Логические элементы БФК выполнены следующим образом.

Элемент «Запрет-1 15 создан на основе последовательного соединени размыкающего контакта (блокирующий вход) введенного выхода блока 3 и замыкающего контакта 9.

Элемент «Запрет-2 16 создан на основе последовательного соединени размыкающего контакта (блокирующий вход) блока 9 и замыкающего контакта блока 8.

Элемент И создан на основе последовательного соединени замыкающего контакта блока 9 и второго из замыкающих контактов введенного йыхода блока 3.

Устройство работает следующим образом.

При возникновении перегрузки срабатывает пусковой орган блока 3, который без выдержки времени вызывает срабатывание герконового реле. Последнее, срабатыва , размыкает один и замыкает два контакта, через один из них проходит сигнал «Перегрузка . При возникновении обрыва фазы (неполнофазный режим работы электродвигател ) в цепи двигател значение тока в оставшихс фазах возрастает до 1,73 1 номУровень несимметрии фазных токов при этом 5 равн етс 100%.

Первым без выдержки времени срабатывает пусковой орган блока 3 и вызывает размыкание одного и замыкание Двух контактов . Через один из замыкающий контактов проходит сигнал «Перегрузка на сигнализацию , вызыва ее работу. Через другой замыкающий контакт проходит сигнал на один из входов элемента И 17, через размыкающий контакт проходит сигнал на блокирующий вход элемента «Запрет-1 15, за5 преща его работу.

С выдержкой времени, равной ,5 с, срабатывает блок 9, размыка один и замыка другой контакты. Через размыкающий контакт поступает сигнал на блокирующий вход элемента «Запрет-2, запреща работу

0 последнего. Через замыкающий контакт поступает сигнал на второй вход элемента И 17 и на вход элемента «Запрет-1 15. При наличии сигналов на обоих входах элемент И 17 открываетс . Сигнал о срабатывании блока 9 через элементы И 17 поступает на блок 6, через элемент ИЛИ 10 на отключение электродвигател (сигнал о срабатывании блока 9 проходит через замыкающие контакты блок-а 8 и блока 3).

При наличии сигнала на запрещающем (блокирующем) входе элемента «Запрет-1

0 15 сигнал о срабатывании блока 9 через элемент «Запрет-2 16 не проходит (сигнал о срабатывании блока 9 проходит через его замыкающий контакт и не проходит через размыкающий контакт блока 3).

Таким образом, при взаимодействии элементов БФК вы вл етс повреждение «Обрыв фазы и выдаетс сигнал (команда) на отключение электродвигател . При этом блок 8 сработать не успевает как отключаетс электродвигатель.

Q При возникновении виткового короткого замыкани в обмотке статора максимальный уровень несимметрии фазных тог ков может повыситьс до 70% (при 100% замыкании витков обмотки одной фазы). При этом блок 9 защиты от обрыва фазы не

5 срабатывает. С выдержкой времени to 0,75 с сработает блок 8 защиты от виткового замыкани . Сигнал о срабатывании блока 8 проходит через элемент «Запрет-2 16 (замыкающий контакт блока 8 и размыкающий контакт блока 9) и элемент ИЛИ 10

0 на блок 6 дл отключени двигател . Таким образом вы вл етс повреждение «Витковое короткое замыкание.

При возникновении обрыва провода во вторичной токовой цепи в токах двигател 5 симметри не нарушаетс , но на входы блоков защиты от неполнофазного режима блока 9 и защиты от виткового замыкани блока 8 от датчиков тока поступает информаци о наличии обрыва фазы, так как во вторичной цепи отсутствует ток одной фазы. Блок 9 защиты от обрыва фазы срабатывает . Сигнал о срабатывании поступает иа входы всех элементов БФК. Однако сигнал проходит только через элемент «Запрет- 1 15 (замыкающий контакт блока 9 и размыкающий контакт блока 3) на сигнализацию «Обрыв вторичной токовой цепи После срабатывани блока 9 срабатывает блок 8. Сигнал о срабатывании блока 8 поступает на вход элемента «Запрет-2 (замыкающий контакт блока 8 и размыкающий контакт блока 9), так как элемент «Запрет -2 закрыт, то сигнал о срабатывании блока- 8 через него не проходит.

Таким образом, при взаимодействии элементов БФК вы вл етс повреждение «Обрыв вторичной токовой цепи и выдаетс сигнал на сигнализацию :«Обрыв вторичной токовой цепи.

Применение изобретени позволит комплексной защите электродвигател исключить ложное срабатывание защиты и отключение электродвигател , что повысит коэффициент его использовани и выпуск продукции , а также позволит расширить функциональные возможности защиты, а именно осуществл ть функциональный контроль исправности вторичных токовых цепей, что позволит повысить надежность устройства и снизить расходы на его обслуживание.

Claims

УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОМПЛЕКСНОЙ ЗАЩИТЫ ТРЕХФАЗНОГО СИНХРОННОГО ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ по авт. св. № 1053208, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности и эффективности функционирования защиты путем исключения ложного срабатывания и перевода действия защиты на сигнал при неисправности вторичной токовой цепи, в него дополнительно введеньплогические элементы «ЗАПРЕТ», один вход первого из них подсоединен к дополнительно введенному выходу блока защиты от перегрузки и другой — к выходу блока защиты от обрыва фазы, а выход — к цепи сигнализации «Обрыв вторичной токовой цепи», один -вход второго элемента подсоединен к входу блока защиты от виткового замыкания, а другой — к выходу блока защиты от обрыва фазы, а выход — к логическому элементу ЙЛИ и элемент И, один вход которого подсоединен к выходу блока защиты от перегрузки, другой — к выходу блока защиты от обрыва фазы, а выход — к элементу ИЛИ.