Устройство для защиты трехфазных потребителей от несимметрии фазных токов Советский патент 1982 года по МПК H02H3/26 

(5) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТЫ ТРЕХФАЗНЫХ ПОТРЕБИТЕЛЕЙ ОТ НЕСИММЕТРИИ (1 АЗНЫХ ТОКОВ

Изобретение относится к релейной .защите и может быть использовано для защиты трехфазных потребителей (например электродвигателей) от ненормальных режимов работы - обрыв фазы, витковое замыкание в обмотке, недопу тимая несимметрия питающей сети. Известно устройство для защиты трехфазных токоприемников от ненормальных режимов работы, в котором используются два информационных сигнала : рабочий и тормозной. Сравнени рабочего и тормозного сигналов произ водится 8 блоке сравнения с реагирующим органом на выходе. Устройство предназначено для защиты электроуста новок от неполнофазных режимов и не увствительно к витковым замыканиям в обмотке электродвигателей при малом- числе замкнувшихся витков СП. Однако отстройка от изменения час тоты системы питающих напряжений в этом устройстве отсутствует. Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к изобретению является устрйство, реализующее способ, основанный на измерении времени сдвига по фазе между токами трехфазного потребителя и сравнение этого времени с заданным. При симметрии фазных токов время сдвига по фазе между токами фаз одинаково и равно заданному. При наличии несимметрии потребителя между токами одних фаз время сдвига возрастает, превышая заданное, а между токами других фаз уменьшается и становится меньше заданного. При изменении частоты время сдвига по фазе между токами фаз изменяется, что при сравнении с заданным вызывает появление выходного сигнала t2. Недостатки известного решения состоят в том, что для отстройки от изменения частоты напряжения срабатывания порогового блока устройства необходимо увеличивать, это соответственно снижает его чувствительност Низкая чувствительность устройства не позволяет ему реагировать ,на витновое короткое замыкание в обмотке электродвигателя при малом числе замкнувшихся витков. Цель изобретения - повышение чувствительности устройства для защ ты трехфазных потребителей от несимметрии фазных токов, путем исключения влияния на их работу частоты контролируемых токов. Поставленная) цель достигается тем что в устройство для защиты трехфазных потребителей от несимметрии фазных токов, содержащее датчики то ка, с преобразователями ток-напряжение на выходе и фазосравнивающие блоки, последовательно соединен,ные пороговый , и времязадающий блоки, выход последнего является выходом устройства, дополнительно введены сглаживающие фильтры по числу фаз, подключенные выходами к входам блока выделения разности наибольшего и наименьшего сигналов, выход которого подключен к входу порогово го блока, при этом фазосравнивающие блоки выполнены в виде формирователе прямоугольных импульсов положительной полярности одной фазы и отрицательной полярности другой фазы, под ченных между выходом соответствующего преобразователя ток-напряжение и входом элемента И, выход пос леднего подключен к входу соответст, ющего сглаживающего фильтра. На фиг. 1 представлена блок-схема устройства для защиты трехфазных пот ребителей от несимметрии фазных то ков; на фиг. 2- диаграммы временных характеристик контролируемых то ков и сигналов с выходов отдельных ф кциональных блоков устройства. Устройство содержит датчики тока с преобразователями ток-напряжение, резисторы 2, фазосравнивающие блоки 5, выполненные в виде формирователей и 5 прямоугольных импульсов положи тельной полярности одной фазы и отрицательной полярности другой фазы соответственно и элемента И 6, сглаживающие фильтры 7, блок 8 выделения разности наибольшего и наименьшего сигналов, пороговый блок 9 времязадающий блок 10. Устройство работает следующим образом. 54 При нормальной работе потребителя, когда сдвиг по фазе между контролируемыми токами, одинаков (т.е. 120 ) и соответственно время совпадения положительной и отрицательной полуволн каждой пары токов Ъ с с сЛ одинаково (фиг. 2 а),на выходах сглаживающих фильтров 7 получаются одинаковые по величине постоянные напряжения С с Ъ ТЪс Tc.oi) выходу блока 8 выделения разности наибольшего и наименьшего сигналов си| нал отсутствует (Xg) и на выходе устройства сигнала на отключение нет. При несимметричной работе потребителя (фиг. 2 б), когда сдвиг по фазе между контролируемыми токами неодинаков и соответственно время совпадения положительной и отрицательной полуволн каждой пары токов различно, на выходах сглаживающих фильтров 7 получаются различные по величине постоянные напряжения. Блок 8 выделяет разность между наибольшим и наименьшим значениями напряжений и выдает сигнал та вход порогового блока 9- При п ревышении разностью установленного значения срабатывает пороговый блок 9 и рключает времязадающий блок 10. По истечении установленного време.ни (1-2 периода рабочей частоты сети при отсутствии апериодической составляющей пускового тока или время существования апериодической составляющей при ее наличии) времязадающий блок 10 выдает сигнал от отключение электроустановки . В устройстве исключение влияния частоты контролируемых токов на работу защиты происходит в сглаживающих фильтрах 7 посредством усреднения за период прямоугольных импульсов, поступающих после элемента И. Из усреднения сигналов блок 8 выделения разности наибольшего и наименьшего сигнала выделяет сигнал, зависящий от несимметрии токов и не зависящий от частоты сети, что повышает чувствительность устройства для защиты. Для нормальной работы устройства необходимо соблюдать следующее условие выбора сглаживающего фильтра 7постоянная времени заряда конденсатора в фильтре должна быть в 3- раза меньше постоянной времени разряда. Формула изобретения Устройство для защиты трехфазных потребителей от несимметрии фазных токов, содержащее датчики тока с преобразователями ток-напряжение на выходе и фазосравнивающие блоки, пос ледовательно соединенные пороговый и времязадающий блоки, выход последнего является выходом устройства, от л ича ющ е е ся тем,что, с целью повышения чувствительности путем исключения влияния частоты контролируемых токов, в устройство дополнительно введены сглаживающие фильтры по числу фаз, подключенные к входам блока выделения разности наибольшего и наименьшего сигналов, выход которого подключен к входу порогового блока, при этом фазосравни956 вающие блоки выполнены в виде формирователей прямоугольных импульсов положительной полярности одной фазы и отрицательной полярности другой фазы, подключенных между выходом соответствующего преобразователя ток-напряжение и входом элемента И, выход последнего подключен к входу соответствующего фильУра. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1..высш. учеб, заведений . Электротехника 1971 № 5. 2.Патент Польши № 55132, кл. 21с 68/50, 1968.

Xl .

a ib id

g.bj.-fcKj,c.gl4&J

r Д V«i

kfa d ib

o..cJi.al.ML

i 0