Устройство релейной защиты электрической машины Советский патент 1990 года по МПК H02K11/00 H02H7/08 G01R31/06 

Изобретение относится к технике релейной защиты электрической машины и может использоваться для защиты обмотки статора трехфазного двигателя .

Цель изобретения - повышение чувствительности и расширение функциональных возможностей, путем определения поврежденной фазы обмотки стаг тора.

На фиг.1 и 2 показаны блок и принципиальная схема предлагаемого устройства; на фиг. 3 и 4 - временная диаграмма устройства и векторная диаграмма токов и ЭДС.

Устройство (фиг.1) содержит блок 1 измерения и сравнения фазы ЭДС кольцевого преобразователя 2, встраиваемого в машину 3, у которого первый вход через блок 4 уставок подключен к кольцевому преобразователю 2, второй вход - к трансформатору 5 тока, а выход через реа1-ируюв1ий элемент 6, блок 7 индикации и элемент ИЛИ 8 - к отключающей цепи управления выключателем 9.

Блок 1 измерения и сравнения фазы ЭДС (фиг.2) кольцевого измерительного преобразователя 2 выполнен в виде импульсного распределителя на инверторах 10-13, элементах И-НЕ 14-16, а также 1К-триггерах 17-19. Запуск импульсного распределителя осугчествляет- ся через диод 20 импульсами с пик- трансформатора 21, подключенного к трансформатору 5 тока. И myльcы на

о:

СП

ьо

оо

вкоде 10 появляются только при переходе А через нуль в положительный полупериод. Время следования импульсов 2б мс. При появлении на входе инвертора 10 запускающего импульса на выходе инверторов 11-13 появляются три последовательных длительностью в А/6 мс импульса, которые подаются на входы 1К-триггеров 17-19 (фиг.З). Блок уставки выполнен в виде фазовращателя (конденсатор 22 и резистор 23), пик-трансформатора 24 и диода 25. Фазовращатель необходим для уставки времени появления импуль- са синхронизации на синхронизирующих входах С триггеров 17-19. Триггеры 17-19 переключаются только при наличи на их входах 1К-импульсов с инверторов 11-13 и на входах С синхронизи- рующего импульса с пик-трансформатора 24 . В качестве реагирующех о органа используются также триггеры 17-19, выходы которых через блок 7 индикации (например, три фотодиода и три реле с самоподхватом) и элемент ИЛИ 8 подключаются к отключающей цепи управления выключателя 9,

Согласно фиг.4, где Cf , Зд д углы между векторами тока фазы Аи ЭДС преобразователя в безаварийном режиме (Е) при витковом замыкании (зоны вектора , она наводится током 1,. в замкнувшихся витках фазы А) и однофазном замыкании на землю (зона вектора ЭДС Ер, наведенную током 3 IKQ), максимальная зона смещения вектора ЭДС преобразователя не превьшает 115, что соответствует v6,0 мс по временной диаграмме (фиг.З). Уставка блока 4 выставляется резистором 23 и заключается в смещении синхронизирующего импульса по вре временной диаграмме до совпадения его по времени с запускающим импульсом от трансформатор 21, т.е. в выставлении Cf равным ЗА- Сигнал на выходах 17-19 отсутствует.

При возникновении любого короткого замыкания в обмотке статора (например, виткового в фазе А) возникает дополнительное магнитное поле замкнув

5 0

Q

5

0

5

0

шихся витков, которое изменит фазу наведенной в преобразователе ЭДС (фаза ЭДС будет находиться в области (см. фиг.4, Е). В результате, время появления синхронизирующего сигнала и сигнала с инвертора на входах С и 1К-триггера 17 совпадает, последний переключится, блок 7 индикации укажет поврежденную фазу злектродвигателя. Машина отключится от сети.

Таким образом, устройство обладает повышенной чувствительностью (нет необходимости отстраиваться от бросков тока пуска) и позволяет определить поврежденную фазу.

Технико-экономическая эффективность предлагаемого устройства состоит в уменьшении размеров повреждения и сокращении времени.и, следовательно, стоимости послеаварийного ремонта.

Формула изобретения

Устройство релейной защиты электрической машины с встроенным в машину датчиком в виде кольцевого преобразователя с выходными выводами обмотки, содержащее реагирующий орган, трансформатора тока и исполнительный орган, предназначенный для подключения к отключающей цепи управления выключателем, отличающееся тем, что, с целью повышения чувствительности и расширения функциональных возможностей путем определения фазы поврежденной обмотки статора, оно дополнительно снабжено блоком измерения и сравнения фаз ЭДС кольцевого преобразователя, блоком уставок, блоком индикации, а исполнительный орган вьтолнен в виде элемента ИЛИ, входи которого соединены через последовательно включенные блок индикации и реагирующий орган с выходом блока измерения и сравнения фазы ЭДС кольцевого преобразователя, первый вход которого через блок уставок соединен с клеммами для подключения к выходам кольцевого преобразователя, а второй вход - с выводами вторичной обмотки трансформатора тока.

-9f-

Изобретение относится к электротехнике, в частности к релейной защите электрических машин. Цель изобретения - повышение чувствительности и расширение функциональных возможностей путем определения поврежденной фазы обмотки статора. При возникновении любого короткого замыкания в обмотке статора (например, виткового в фазе А) образуется дополнительное магнитное поле замкнувших витков, которое изменяет фазу наведенной в преобразователе ЭДС. В результате время появления синхронизирующего сигнала и сигнала с инвертора 11 на входах С JK-триггера 17 совпадает, последний переключается, блок 7 индикации указывает поврежденную фазу электродвигателя. Машина отключается от сети. 3 ил.

V/

i

is k 0

ABC

Фиг.1

п

Запуснающий импульс

тО Фаза преобразователя (диод 25)

Пр(

П

Фаза /({элемент И

Фаза в (элемент 12)

Фаза С 1элемент 13)

П

t,MC

20 t,Mc

10

ZOt.MC

10

го t,Mc

ю

Фиг.З

20 t,MC

ПАК