Устройство для защиты от несимметричного короткого замыкания трехфазной электрической сети с изолированной нейтралью и электродвигателем Советский патент 1985 года по МПК H02H7/26 H02H3/38 

Изобретение относится к электротенике, в частности к релейной защите и может быть-использовано для защиты от несимметричного короткого замыкания электрической сети с изолированной нейтралью, электрическим двигателем и тремя фазными и нейтральным выводами и трехфазнбй линии к электрдвигателю.

Цель изобретения - повьшение надежности функционирования устройства путем увеличения быстродействия и индикации места повреждения в защищаемой электрической сети.

На чертеже изображена функциональ ная схема устройства.

Устройство содержит датчики 1-3 тока, датчик 4 напряжения, фазочувствительный блок 5, блок 6 сравнения, блок 7 уставки, пороговые блоки 8 и 9, датчик 10 асимметрии, элементы И 11 и 12, элемент ИЛИ 13, индикаторы 14 и 15, исполнительный орган 16, диоды 17 и 18, электродвигатель 19, линию 20 к электродвигателю 19, фазные выводы 21-23 и нулевой вывод 24 электродвигателя 19, электрическую сеть 25.

Устройство работает следукядим образом.

При отсутствии в линии 20 или электродвигателе 19 режимов короткого замыкания или пускового тока величины сигналов на выходах датчиков тока 1 и 2, фазочувствительиого блока 5 и датчика 10 асимметрии не превышает уровней срабатывания вследствие чего на выходе элемента ИЛИ 13 отсутствует сигнал и на отключакяций вход исполнительного органа 16 не поступает управляющая команда. Происходит нормальное функционирование сети. При этом уровень срабатьюания второго порогового элемента. 9, подключенного к выходу датчика 10 асимметрии, устанавливают так, что величина сигнала на выходе датчика в допустимом неполносим- метричном режиме нагрузки, в том числе и при пуске электродвигателя, заведомо меньше порога срабатывания порогового элемента 9.

При возникновении режима пускового тока, вызванного подключением к электрической сети 25 линии 20 с электродвигателем 19, величина пускового тока может стать соизмеримой (или равной) току короткого

замыкания. В этом случае уровень сигнала на выходах датчиков 1 и 2 тока превьшает уровень, задаваемый блоком 7 уставки. В этом случае полярность и величина сигнала на выходе блока 6 сравнения такая, что обеспечивает срабатьшание первого порогового блока 8, сигнал с выхода которого поступает на входы, элементов И 11 и 12. Однако вследствие того, что в линии 20 отсутствует ток обратного направления, вызьшаемый переходом электродвигателя 19 в генераторный режим, на выходе фазочувствительного блока 5 и на втором входе элемента И 11 отсутствует сигнал. Поэтому на выходе элемента И 11 сигнала не будет и команда на отключение через логический элемент ИЛИ 13 не поступит. Если в электродвигателе 19 отсутствует замыкание в фазах статорной обмотки, то на выходе второго порогового блока 9 также отсутствует сигнал,что не даст появиться сигналу на выходе второго элемента И 12, и, как следствие, на управляемом входе исполнительного органа 16. Таким образом отключение линии 20 не происходит.

Если в момент запуска электродвигателя 19 окажется, что он имеет замыкание в фазах статорной обмотки, то наряду с появлением уровня тока, превышающего уровень, задаваемый уставкой, на выходах датчиков 1 и 2 тока и, как следствие, с появлением сигнала на выходе порогового блока 6, появляется на выходе датчика 10 асимметрии уровень напряжения, превышающий уровень срабатывания второго порогового блока 9. В результате на первом и втором входах, элемента И 12 появляются сигналы, которые обеспечивают появление сигнала на его выходе и на выходе элемента ИЛИ 13, откуда сигнал постпает на отключающий вход исполнителного органа 16, вызывая отключение поврежденного элзктрйдвигателя.

Одновременно с поступлением на второй вход элемента ИЛИ 13, сигнал поступает на вход первого индикатора 14 зоны неисправности, обозначая что замыкание имеет место внутри электродвигателя 19.

Если имеет место режим короткого замыкания в линии 20, то наряду с появлением уровня сигнала и на выхо

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТЫ ОТ НЕСИММЕТРИЧНОГО КОРОТКОГО ЗАМЫКАНИЯ ТРЕХФАЗНОЙ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ СЕТИ С ИЗОЛИРОВАННОЙ НЕЙТРАЛЬЮ И ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕМ с тремя фазными и нейтральными вьюодами,- содержащее первый, второй и третий датчики тока, датчик напряжения, фазочувствительный блок, блок сравнения, блок уставки, первый пороговый блок, первый элемент И, элемент ИЛИ, исполнительный орган, а также первый и второй диоды, при этом входы первого и вто-. рого датчиков тока подключены последовательно в цепь соответственно первой и второй фаз линии к электродвигателю, вход датчика напряжения . подключен между одним фазным и нейтральным вьшодами электродвигателя, вход третьего датчика тока включен последовательно в цепь фазы электродвигателя, к которой подключен вход датчика напряжения, выходы первогг и второго датчиков тока через соответственно первьй и второй диоды подключены к первому входу блока сравнения, к второму входу которого подключен выход блока уставки, выход блока сравнения через последовательно включенный первый пороговый блок подключен к первому входу первого элемента И, выход третьего датчика тока и выход датчика напряжения подключены к соответствующим входам фазочувствительного блока, выход которого подключен к второму входу первого элемента И, выход элемента И подключен к первому входу элемента ИЛИ, а выход последнего - к отключающему I входу исполнительного органа, отличающееся тем, что, с (Л целью повышения надезрности функционирования путем увеличения быстродействия и индикации .места повреждения, в него дополнительно введены датчик асимметрии с тремя входами, второй пороговый блок, второй элемент И, а также первьм и второй индикаторы,, причем каждый из трех входов датчика асимметрии включен Од последовательно в цепь соответст4 венной первой, второй и третьей фаз линии к электродвигателю, выход датчика асимметрии через последовательно включенный второй пороговый блок подключен к первому входу второго элемента И; второй вход которого объединен с входом упомянутого первого порогового блока, выход второго элемента И подключен к второму входу упомянутого элемента ИЛИ, вход первого.индикатора объединен с вторым входом элемента ИЛИ, а вход второго индикатора - с первым входом элемента ИЛИ.