Устройство для защиты электродвигателей от повреждений Советский патент 1989 года по МПК H02H7/08 

Изобретение относится к электротехнике и предназначено для релейной защиты синхронных и асинхронных электродвигателей (ЭД) напряжением выше 1 кВ от коротких замыканий, в том числе и витковых замыканий обмотки статора.

Цель изобретения - повышение чувствительности и повышение надежности устройства за счет распознавания режимов пуска и самозапуска и неодинакового загрубления защит в этих режимах.

На чертеже приведена структурная схема устройства.

Электродвигатель 1 подключается .к сети через включатапь 2 . Датчик 3 тока двигателя через промежуточный

трансформатор 4 тока подключен через реле 5 наличия тока к входам первого 6 и второго 7 блоков изменения установок, выходы которых соединены с первыми и вторыми входами блока 8 токовой отсечки и блока 9 защиты от несимметричных режимов. Выходы указанных блоков через элемент ИЛИ 10 соег динены с входом исполнительного органа 1 1 . Выход промежуточного трансформатора 4 соединен с третьими входами блоков 8 и 9. Каждый блок изменения уставок состоит соответственно из первых элементов 12 и 13 времени, выходы которых подключены через элементы 2И-НЕ 14 и 15 соответственно к первым входам триггеров 16 и 17, вторые входы которых подключены к выхоСП

со ел

О) Од

31513

дам вторых элементов 8 и 19 времени Вторые входы элементов 2И-НЕ 14 и 15 подключень к. выходу реле 5 наличия тока.°

Сигнал с выхода блока 6 увеличивает уставки элементов 8 и 9 до уровня,соответствующего режиму пуска а сигнал 1 с выхода блока 7 - до уровня, соответствующего режиму самозапуска. Уровень срабатывания при самозапуске принят более высоким, чем при пуске

Если на выходах блоков 6 и 7 имеется сигнал О, то защиты блоков 8 и 9 работают с повышенной чувстви тельностью, поскольку не требуется отстройка от режимов пуска и самозапуска. ЭЛ.

Устройство работает следующим об- разом.

При отключенном ЭД реле 5 обесточено и на его выходе, а также на выходах элементов 12,13 и 18, 9 времени сигналы отсутствуют. На выходах элементов 2И-НЕ 14 и 15 имеются сигналы 1 и триггеры 16 и 17 находятся в состоянии 1. При этом устав- ки блоков 8 и 9 защит увеличены до уровня, обеспечивающего отстройку от режима пуска и самозапуска. Выдержка времени на возврат элемента 12 выбирается по условию (,v, где t.- - максимальный перерыв питаП1П. М Q КС

НИН, при котором ЭД отключается по условиям самозапуска. Соответственно дпя элемента 13

п.п./иаке -- п,п. мин

где t

п,п. мин

- минимальный перерыв

питания при самозапуске.

При пуске ЭД срабатывают реле 5 наличия тока и элементы 12 и 13 времени. На выходах элементов 2И-НЕ 14 и 15 появляется О и триггеры находятся в состоянии 1 до момента срабатывания элементов 18 и 19. Уставки срабатывания блоков 8 и 9 защит повышены до уровня, соответствующего режиму пуска ЭД. Выдержки времени на срабатывание элементов 18 и 19 принимаются равными продолжительности нормального пуска. После срабатывания указанных элементов триггеры 16 и 17 переходят в состояние О. При этом уставки блоков 8 и 9 защит снижаются до уровня, соответствующего условию отстройки от нормального режима.

Процесс самозапуска ЭД можно разделить на два этапа: выбег и разбег.

g

0

5

0

5

0 5 Q 5

На первом этапе при перерыве питания происходит выбег ЭД. В этих условиях реле 5 и элементы 18,13 и 19 возвращаются в исходное состояние и на выходе элемента 15 появляется сигнал 1, вызывающий переход триггера 17 в состояние 1. Элемент 2, имеющий выдержку времени на возврат большую, чем максимальное время перерыва питания при самозапуске, не успевает вернуться в исходное состояние и триггер 16 находится в состоянии О.

На втором этапе происходит разбег ЭД после восстановления питания. При этом срабатывают реле 5 и элементы 18 и 19 времени, элемент 12 остается в сработанном состоянии и на выходе триггера 16 сохраняется сигнал О. Срабатывание элемента 13 вызывает переход триггера 17 в состояние 1, т. е блоки 8 и 9 защиты имеют увеличенные уставки, соответствующие режиму самозапуска.

В нормальном режиме работы ЭД реле 5 тока, ток срабатывания которого не должен превышать ток холостого хода, находится в сработанном состоянии. В таком же состоянии находятся элементы 12, 3 и IS, 19 времени. При этом на выходе элементов 2И-НЕ имеется сигнал О, Тое. блоки 8 и 9 защиты работают без загрубления.

При повреждениях ЭД, которые обычно имеют место в нормальном режиме, защиты ЭД имеют повьшенную чувствительность, так как на выходах блоков 6 и 7 сигналы, вызывающие торможение защит, отсутствуют.

Если повреждение ЭД имеет место в процессе пуска или самозапуска, то блоки защит действуют с торможением, что оправдано, так как на ток короткого замыкания накладываются токи пусковых режимов.

Распознавание режимов пуска и самозапуска ЭД дает возможность вводить неодинаковое загрубление блоков защиты в указанных режимах. В результате повьшается чувствительность устройства, что позволяет уменьшить объем разрушений при повреждениях ЭД и создать определенный экономический эффект.

Формула изобретения

1. Устройство дпя защиты электродвигателей от повреждений, содержащее

515j

промежуточный трансформатор тока, вход которого подключен к выходу датчика тока электродвигателя, блок токовой отсечки, блок защиты от несимметричных режимов, выходы которых через элемент ИЛИ подключены к входу исполнительного органа, отличающееся тем, что, с целью повьшения чувствительности и надежности за счет распознавания режимов пуска и самозапуска и обеспечения неодинакового загрубления защит в указанных режимах, в него дополни- тельно введены реле наличия тока, первый и второй блоки изменения уставок, выходы которых подключены к первым и вторым входам соответственно блока токовой отсечки и блока защиты от несимметричных режимов, при этом вход реле наличия тока подключен к выходу промежуточного трансформатора

6

тока и соединен с третьими входами блоков токовой отсечки и защиты от несим1- етричнь Х режимов, а выход реле наличия тока подключен к входам первого и второго блоков изменения уставок.

2, Устройство по п, 1, о т л и - чающееся тем, что каждый блок

изменения уставок содержит первый и второй элементы времени, элемент 2И- НЕ и триггер, при этом входы элементов времени соэдинены между собой и являются входом блока изменения устаБОК, первый вход триггера подключен к выходу элемента 2И-НЕ, второй вход соединен с выходом второго элемента времени, входы элемента 2И-НЕ соединены соответственно с выходом первого элемента времени и с его входом, а выход триггера является выходом блока изменения уставок.

Изобретение относится к электротехнике и предназначено для релейной защиты синхронных и асинхронных электродвигателей выше 1 кВ от коротких замыканий, в том числе витковых замыканий в обмотке статора. Цель изобретения - повышение чувствительности и надежности за счет распознавания режимов пуска и самозапуска и обеспечения неодинакового загрубления защит в указанных режимах. Цель достигается введением в устройство блоков изменения уставок. Устройство позволяет распознавать режимы пуска и самозапуска электродвигателя и, адаптируясь к указанным режимам, обеспечивает автоматическое загрубление токовой отсечки и защиты от несимметричных режимов. В результате повышается чувствительность защит к аварийным и анормальным режимам, возникающим в процессе нормальной работы электродвигателя. 1 з.п.ф-лы, 1 ил.