Устройство для защиты асинхронного трехфазного электродвигателя от аварийного режима — SU 1358033 (original) (raw)

СОЮЗ СОВЕТСНИСОЦИАЛИСТИЧЕСНРЕСПУБЛИН1358033 р 4 Н 02 Н 7/ СССРНРЫТИ СУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТ ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНТЕЛЬСТВУ Н АВТОРСКОМУ С рабатывания которого ны сигнала перегруз енного получения мак и небаланса токов исв которой положиреобразователей 1-3 в постоянное напряв общую точку, а отвыпрямительному мост времени, время сзависит от велички. Для одновремсимального тока пользована схема тельные выводы и переменного тока жение соединены рицательные - к 4, отрицательное ечо которого сое напряжение,ному току,еобразоварциональноетельного инено с землеи, при этоь апряжение, пропоков - с положи т а зности л,а а м(71) Сибирски:.", энергетический институт СО АН СССР.и Завод радиоприемников им, 50-летия СССР(56) Авторское свидетельство СССР Р 754555, кл. Н 02 Н 7,/08, 198,Авторское свидетельство СССР М 1270827, кл. Н 02 Н 7/08, 1983. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТЫ А"ИНХРОННОГО ТРЕХФАЗНОГО ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ ОТ АВАРИЙНОГО РЕЖИМА(57) Изобретение относится к области э,тектротехники релейной защиты от аварийного режима трехфазных электро установок при несимметрии фазных токов прежде всего электродвигателей и генераторов автономных систем. Цель изобретения - более полное использование перегрузочной способности элек тродвигателя. В устройство введены блок 5 контроля максимального тока,выходное напряжение которого пропорционально разности между сигналом,пропорциональным максимальному току,и сигналом уставки, блок 6 контролянебаланса токов, выходное напряжениекоторого пропорционально разностимежду сигналом, пропорциональным небалансу токов, и сигналом уставки,величина которого зависит от величинымаксимального тока, блок 8 задания пропорциональное максималснимается с общей точки1358033 2Н,ц0 , напряжения на диодах 13- 15 относительно общей точки 16 равны 39 Нмс(кс 37 мскс 31 Н мскс10В результате работы диодон 10-12в точке 18 формируется сигнал Изобретение относится к электротехнике и может быть использованодля защиты асинхронных трехфазныхэлектродвигателей и синхронных гене 5раторов, работающих н автономных системах, от аварийного режима.Цель изобретения - более полноеиспользование перегрузочной способности асинхронных электродвигателейи синхронных генераторов автономныхсистем.На фиг. 1 изображена блок-схемапредлагаемого устройства; на Фиг.2характеристика срабатывания устрой- . 15ства и обеспечиваемая область допустимых режимов работы асинхронноготрехфазного электродвигателя,Устройство (фиг. 1) содержит преобразователи 1-3 переменного тока в 20напряжение постоянного тока, установленные в каждой Фазе питающей сети электродвигателя, блок 4 ньделения сигнала тока небаланса, своимивходами подключенный к выводам отридтельной полярности блоков 1-3,блок5 контроля максимального тока, входкоторого подключен к объединеннымвыводам положительной полярностиблоков 1-3, блок 6 контроля тока небаланса, один вход которого подключен к обьединенным выводам положительной полярности блоков 1-3, а другой - к блоку 6, выход которого черезблок 7 выделения сигнала, соответствующего максимальной перегрузке,подключен к блоку 8 задания выдержкивремени, выход которого подключен квходу блока 9 управления электроустановкои. 40Блоки 1-3, включающие трансформаторы тока, выпрямители и сглаживающие Фильтры, имеют на выходе сигналын ниде напряжений постоянного тока,пропорциональных Фаэным токам. 45Блок 4 представляет собой мост,положительное плечо выполнено на диодах 10-,12, отрицательное плечо - надиодах 13-15 и соединено с общей точкой 16 схемы. Из диодов 13-15 открыттот, к которому подсоединен блок смаксимальной величиной напряжения,н результате в точке 17 соединениявыводов положительной полярности блоков 1-3 формируется сигнал напряже 55ния, пропорциональный току небаланса,т.е. разности между максимальными иминимальными токами Фаз, Если на выходе блоков 1-3 имеются напряжения Но макс Ж 4 Нэ) мин 0 4 НР Блок 5 состоит иэ резисторов 1922 и операционного усилителя 23 ипозволяет получить на выходе сигнал,пропорциональный величине перегрузкиэлектродвигателя по максимальному току. Величина допустимого максимального тока задается резистором 19, азависимость сигнала перегрузки двигателя от величины максимального тока - резисторами 20 и 21.Блок 6 состоит из резисторов 2428 и операционного усилителя 29 ипозволяет получить сигнал, пропорциональный величине перегрузки по току небаланса, Величина допустимоготока небаланса задается резистором24, зависимость уровня срабатываниязащиты от сигнала, пропорциональногомаксимальному току - резистором 26,а зависимость сигнала перегрузки двигателя от величины тока небаланса -резисторами 25 и 28,Блоксостоит из диодов 30 и 31и резистора 32, вьделяет из сигналов,поступающих с выходов блоков 5 и 6,сигнал, соответствующий максимальнойперегрузке.Блок 6 состоит из операционногоусилителя 33, резисторов 34-36, конденсатора 37. Вьдержка времени задается резистором 34 и конденсатором37, порог срабатывания и релейностьвыходного сигнала - резисторами 35и 36.На фиг. 2 обозначены максимальныйток 1, соответствующий току наиболее загруженной фазы, ток небаланса л 1, соответствующий разности токов наиболее и наименее загруженныхфаз, область 38 допустимых значений1д 1 при длительной работе,область 39 срабатывания защиты электроустановки от перегрузки по току,граница 40 области длительно допусти1358033 симальный ток превышает ток уставки,5 на выходе блока 5 появляется отрица 10 1550 55 мых режимов, граница 41 области срабатывания защиты от перегрузки по току небаланса, граница 42 области срабатывания защиты от перегрузки по максимальному току, граница 43 области допустимых режимов, соответствующая максимальному току небаланса, когда ток в одной из Фаз отсутствует, точка 44, соответствующая требованию ГОСТ (при несимметричной нагрузке трехфазных электрических машин допускается их длительная работа, если токи в Фазах не превышают номинального значения, а разности токов в фазах не более 207 номинального тока фазы), точка 45, соответствующая симметричному режиму, точка 46, соответствующая допустимому перегреву при обрыве одной из Фаз, точка 47 срабатывания защиты при обрыве одной из фаз (на 107 больше величины длительно допустимого тока при обрыве одной из Фаз), точка 48 срабатывания защиты по току небаланса при максимально допустимой величине максимального токаОбласть 39 срабатывания защиты обеспечивается защитой по максимальному току, с границей, представленной прямой 42, и защитой по току не- баланса с границей 41.Граница 4 1 соответствует неравен- ству1 определяются в соответствии с областью 38 допустимых режимов защищаемого двигателя. Наклон прямой 41 задается резисторами 25 и 26 блока б, Граница 42 соответствует максимальному току, равному 1,1 1Устройство работает следующим образом.При нормальной работе защищаемого электродвигателя токи Фаз меньше номинальных и незначительно отличаются один от другого. При этом сигналы на выходе блоков 5 и б положительные, а напряжение на выходе блока 8 отрицательное. При изменении нагрузки электродвигателя или при возникновении несимметрии питающего напряжения из 20 25 30 35 40 45 меняются величина максимального тока и величина тока небаланса, Если мактельное напряжение. Если ток небаланса превышает ток уставки, с учетомее изменения от сигнала максимального тока, на выходе блока 6 появляется отрицательное напряжение. Блок 7 обеспечивает выделение сигнала, соответствующего максимальной перегрузке, аблок 8 задает время срабатывания устройства защиты, достаточное для отстройки срабатывания защиты от пусковых токов двигателя, зависимое .от величины сигнала перегрузки, при появлении на выходе блока 8 положительного сигнала блок 9 отключает электродвигатель от сети.Ток небаланса асинхронного двигателя возникает чаще всего из-за несимметричности питающего напряжениясети, в том числе вследствие обрываодной из Фаз питающей сети. Предлагаемое устройство позволяет сохранитьасинхронный двигатель в работе призначительном токе небаланса в случае,если нагрузка меньше номинальнойи защитить его от перегрева, еслинагрузка близка к номинальной,Устройство для защиты можно применять для защиты синхронных генераторов, работающих в автономных системах, где ток небаланса обычно возникает в результате неравномерного распределения нагрузки по Фазам сети.При этом допустимый ток небалансагенератора и соответственно мощностьоднофазного потребителя в системе могут быть увеличены с 20 до 40-50 ЕнонемРабота защиты совместно с генератором не отличается от работы защитыс асинхронным двигателем. Формула изобретения Устройство для защиты асинхронного трехфазного электродвигателя от аварийного режима, содержащее преобразователи переменного тока в напряжение постоянного тока, служащие для установки в фазах питающей сети, Функционально соединенные с блоком контроля максимального тока, последовательно соединенные блок задания выдержки времени и блок управления, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что,ираж 618Государственногам изобретенийосква, Ж, Ра Подписноекомитета СССРоткрытийская наб., д.4/5 а венно-полиграфическое предприятие, г.ужгород, ул,Проектн Произ с целью более полного использования перегрузочной способности электродвигателя, оно дополнительно снабжено блоком выделения тока небаланса, бло 5 ком контроля тока максимальной перегрузки, при этом выводы положительной полярности преобразователей переменного тока в напряжение постоянного тока присоединены к входу блока выде ления тока небаланса и входу блока контроля максимального тока, выводы 33 6отрицательной полярности указанных преобразователей присоединены к входам блока выделения тока небаланса, выходы которого присоединены к блоку контроля тока небаланса, выходы блоков контроля максимального тока и тока небаланса присоединены к входам блока выявления максимальной перегрузки, выход которого присоединен к входу блока задания выдержки време.ни.

Смотреть

Устройство для защиты асинхронного трехфазного электродвигателя от аварийного режима