Устройство защиты электрической машины с выключателем и автоматом повторного включения Советский патент 1991 года по МПК H02H7/08 

Фиг/

АПВ 16. При витковом замыкании средней тяжести- сигнал на выходе реагирующего элемента появляется позже, чем на выходе реле времени, поэтому на выходе элемента 11 сохраняется логический нуль и сигнал запрета АПВ не подается, а на выходе элемента 10 появляется единица, которая запоминается элементом 12, что приводит к появлению отключающего сигнала на выходе элемента 14. Этот сигнал будет подаваться на блок управления 15 выключателя до тех пор, пока выключатель не отключится и своим блок-контактом не подаст сигнал Сброс на элемент 12. Так как сигнал Запрет на работу АПВ в этом случае отсутствует, то АПВ срабатывает, и машина вновь включается в работу. В случае неуспешного АПВ машина окончательно отключается защитой от сети и подлежит ремонту. 3 ил.

Изобретение относится к электротехнике, в частности к релейной защите, и может быть использовано для защиты электрической машины от витковых замыканий. Цель изобретения - увеличение службы машины путем выявления целесообразности ее обратного включения. Датчики 1, 2 магнитного потока лобовых частей обмоток статора установлены таким образом, что при отсутствии короткозамкнутых витков напряжения на них равны по величине и следовательно на выходе диодных мостов 5 и 6, но противоположны по знаку. Поэтому напряжение на входах реагирующего элемента 7 и реле времени 9 и конденсатора 8 равно нулю. При большом количестве замкнувшихся витков сигнал на выходе элемента 7 появляется раньше, чем на выходе реле времени 9, что приводит к появлению сигнала на отключение выключателя на выходе элемента ИЛИ 14 и сигнала запрета АПВ на входе (Л С

Изобретение относится к электротехнике, в частности к релейной защите, и может быть использовано для защиты электрической машины от витковых замыканий.

Цель изобретения - увеличение срока службы машины путем выявления целесообразности ее обратного включения.

На фиг.1 представлена принципиальная схема реагирующей части устройства защиты; на фиг.2 - структурная схема логической части; на фиг.З - графики нарастания напряжения на реагирующем элементе и реле времени при различной тяжести повреждения обмотки статора, где 1 - при устойчивом витковом замыкании, когда приближенно замыкается более половины секции; 2 - при неустойчивом витковом замыкании, когда замыкается около половины секции; 3 - при легком повреждении обмотки, когда замыкается менее четверти витков одной секции.

Устройство защиты электрической машины содержит блок с датчиками 1 и 2 маг-, нитного поля, подсоединенными через резисторы 3 и 4 к входам выпрямительных диодных мостов 5 и 6, и параллельно соединенные реагирующий элемент 7, конденсатор 8 и реле 9 времени, подключенные к выходам диодных мостов, Выходы последних соединены между собой разноименными выводами. Кроме того, устройство содержит элементы И 10 и 11 с одним прямым и одним инверсным входами (фиг.1), элементы ПАМЯТЬ 12 и 13, элемент ИЛИ 14, выключатель 15 электрической машины и автомат 16 повторного включения. Выход реагирующего элемента подключен к инверсному входу первого элемента И и к прямому входу второго элемента И, выход реле времени подключен к прямому входу первого элемента Пик инверсному входу второго элемента И, выходы элементов И к информационному входу элементов ПАМЯТЬ 12 и 13, выход первого элемента ПАМЯТЬ к элементу ИЛИ, а второго - к элементу ИЛИ и в

цепь запрета АПВ, выход элемента ИЛИ подключен в цепь отключения выключателя электрической машины, вход Сброс первого элемента ПАМЯТЬ подключен к блокконтакту выключателя, а вход Сброс второго элемента ПАМЯТЬ - к цепи ключа управления.

Устройство работает следующим образом.

Датчики 1 и 2, магнитного потока установлены внутри электрической машины напротив лобовых частей обмотки статора таким образом, что при отсутствии коротко- замкнутых витков в обмотке статора напряжения на их выходах равны по величине. Напряжения на выходах диодных мостов 5 и 6 при этом равны по величине, но противоположны по знаку, поэтому напряжение на выводах конденсатора 8, реагирующего

элемента 7 и реле 9 времени равно нулю.

При возникновении виткового замыкания симметрия магнитного поля, а значит, и равенство напряжений на выходах датчиков нарушается, что приводит к увеличению напряжения на конденсаторе. Максимальное значение и скорость нарастания того напряжения тем больше, чем больше витков замкнется. Увеличение напряжения вызывает срабатывание реагирующего элемента и запуск реле времени. Уставка по напряжению- у реле времени выбрана меньшей, чем у реагирующего элемента, поэтому оно запускается раньше, чем срабатывает реагирующий элемент. Обозначим эту разницу во

времени через t, тогда скорость нарастания напряжения

Уи

Upa-Ups

t

где Upa - уставка по напряжению реагирующего элемента;

UPB - уставка по напряжению реле времени.

Отсюда йидно, что величина At однозначно связана со скоростью нарастания и может

характеризовать количество замкнутых витков. Если в качестве уставки реле времени принять величину At0, которой соответствует количество замкнутых витков, обеспечивающее невозобновление дуги после повторного включения, то (фиг.З) при Ati Ato скорость нарастания велика (замкнулось большое количество витков) и защита отключает двигатель, а на действие АПВ накладывается запрет, при At2 At0 защита отключает двигатель с последующим автоматическим повторным включением, при Ats Ato витковое замыкание самоустраняется, защита не работает.

При большом количестве замкнувшихся витков сигнал на выходе реагирующего элемента 7 появляется раньше, чем на выходе реле 9 времени, поэтому на выходе элемента И 11 (фиг.2) появляется логическая единица, которая запоминается элементом ПАМЯТЬ 13, что приводит к появлению сигнала на отключение выключателя на выходе элемента ИЛИ 14 и сигнала запрета АПВ на входе автомата 16. На выходе элемента И 10 так же, как и в случае отсутствия аварии, присутствует логический нуль.

При витковом замыкании средней тяжести сигнал на выходе реагирующего элемента появляется позже, чем на выходе реле времени, поэтому на выходе элемента 11 сохраняется нуль и сигнал запрета АПВ не подается, а на выходе элемента 10 появляется единица, которая запоминается элементом 12, что приводит к появлению отключающего сигнала на выходе элемента 14, Этот сигнал будет подаваться на блок 15 управления выключателя до тех пор, пока выключатель не отключится и своим блок- контактом не подаст сигнал сброса на элемент 12. Так как сигнал запрета на работу АПВ в этом случае отсутствует, то АПВ срабатывает, и машина вновь включается в работу. В случае неуспешного АПВ машина окончательно отключается защитой от сети и подлежит ремонту.

При малом количестве замкнувшихся витков через время A ts срабатывает реле времени, & реагирующий элемент не срабатывает, поэтому на выходах элементов 11 и 13 остается сигнал логического нуля (запрет

на АПВ не подается), на выходах элементов 10 и 12 появляется логическая единица, и выключатель двигателя отключается

В случае, если витковые замыкания са- моустраняются за время, меньшее A to, реле времени не успевает сработать, и на выходах элементов 10 и 11. как и при отсутствии аварии, сохранятся логические нули, и отключения выключателя не произойдет.

Формула изобрет-ения Устройство защиты электрической машины с выключателем и автоматом повторного включения (АПВ), содержащее блок с

датчиками магнитного поля и реагирующий элемент, отличающееся тем, что, с целью увеличения срока службы машины путем выявления целесообразности ее обратного включения, дополнительно введены реле времени, два элемента И с одним прямым и одним инверсным входами, первый и второй элементы ПАМЯТЬ, элемент ИЛИ, конденсатор, два потенциометра и выпрямительные диодные мосты, входы которых подключены к выходам соответствующих потенциометров, входы которых подсоединены каждый к своему датчику магнитного поля, выходы выпрямительных мостов объединены разнополярными выводами и подключены к

входам реагирующего элемента, реле времени и конденсатору, выход реагирующего элемента подключен к инверсному входу первого элемента И и к прямому входу второго элемента И, выход реле времени подключей к прямому входу первого элемента И и к инверсному входу второго элемента И, выходы элементов И подключены каждый к своему информационному входу элементов ПАМЯТЬ, выход первого элемента ПАМЯТЬ

подключен к первому входу элемента ИЛИ,

а второго - к второму входу элемента ИЛИ

, и к выводу для подключения в цепь запрета

АПВ, выход элемента ИЛИ предназначен

для соединения с управляющим входом выключателя электрической машины, вход Сброс первого элемента ПАМЯТЬ подключен к блок-контакту выключателя, а вход Сброс второго элемента ПАМЯТЬ предназначен для подключения к цепи ключа

управления.

7

ДО

Н

/с

„«„&

/J

4t