SU902144A1 - Устройство дл защиты электродвигател от короткого замыкани и опрокидывани - Google Patents

Description

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТЫ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ ОТ КОРОТКОГО ЗАМЫКАНИЯ И ОПРОКИДЬШАНИЯ

Изобретение относитс  к устройствам защиты присоединений от токов ко роткого замыкани  и электродвигател  при опрокидывании и может быть использовано во всех отрасл х народного хоз йства, особенно в горной промышленности, в которой имеютс  прот женные низковольтные сети. Известны устройства максимальных токовых защит, содержащиереле, вкл ченные на трансформаторы тока. Эти устройства отключают присоединени  при по влении в них токов, равных или больше токов срабатывани  защиты l. При прот женных низковольтных се т х с ограниченными сечени ми в присоединени х с мощными асинхронным короткозамкнутыми электродвигател ми токи короткого замыкани  соизмеримы с их пусковыми токами, поэтому максимальна  токова  защита, реагирующа  на полный ток, работает неудовлетворительно и не отключает их в аварийных режимах. Комбинированные фильтровые загциты 2, содержащие трансформаторы тока, на которые через фильтры пр мой и обратной последовательности включены реле имеют повышенную чувствительность к симметричньм коротким замыкани м, в то врем  как токи трехфазных коротких замыканий больше токов двухфазных коротких замыканий, Вместе с тем они снижают чувствительность с присоединенной нагрузкой, не отключают двигателей при опрокидывании . Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому  вл етс  устройство максимальной токовой защиты типа УМЗ, содержащее в двух фазах трансформаторы тока, на которые через регулируемые резисторы и вьшр мительные мосты включены реле. Дл  исключени  срабатывани  защиты от бросков тока во вторичных цеп х

390

трансформаторов тока при пусках электродвигателей трансформаторы тока зашунтированы резисторами, что позвол ет выбирать уставки срабатывани  защиты, близкие по величине к фактическим пусковым токам, и расши-р ет зону действи .по сравнению с обычной максимальной токовой защитой 3 .

Однако максимальна  токова  защита типа УМЗ в шахтных низковольтных сет х с малыми сечени ми характеризуетс  недостаточной чувствительностью при токах коротких замыканий,по величине соизмеримыми с пусковыми токами мощных короткозамкнутых асинхронных электродвигателей, и необеспечением их защиты при зат нувщихс  пусках и опрокидывани х.

Цель изобретени  - увеличение чувствительности защиты к токам короткого замыкани  и токам при опрокидывании .

Эта цель достигаетс  тем, что в устройство дл  защиты электродвигател  от короткого замыкани  и опрокидывани , содержащее в каждой фазе трансформатор тока, вторична  обмотка которого защунтирована резистором , параллельно которому пЗдключена цепь из регулируемого резистора, выпр мительного моста и исполнитель-ного реле, дополнительно введены транзистор, тиристор, резистивный делитель напр жени , резисторы, диод стабилитроны, врем задающий конденсатор , при этом эмиттер указанного транзистора подключен к плюсовому выпр мительного моста и нулевому проводу сети, а коллектор - к минусовому зажиму выпр мительного моста и через резисторный делитель напр жени , первый диод, включенный анодом к зажиму переменного тока выпр мительного моста и исполнительное реле к выходу вторичной обмотки трансформатора тока, база транзистора подключена через второй диой и резистор к фазе питающей сети, катод этого диода соединен с анодом третьего диода, катод которого присоединен к нулю сети, между зажимами посто нног тока моста включен тиристор, катод которого соединен с коллектором упом нутого транзистора, а управл ющий электрод через стабилитрон подключен к средней точке резистивного делител  напр жени  и врем задающему

44

конденсатору, подключенного другим своим Бьшодом к коллектору транзистора .

На фиг. 1 изображена принципиальна  схема устройства дл  защиты электродвигател  от короткого замыкани  и опрокидывани  на фиг, 2 временна  диаграмма напр жени  и тока в цепи переменного тока; на

фиг. 3 - временна  диаграмма тока через врем задающий элемент защиты.

Устройство дл  защиты электродвигател  от короткого замыкани  и опрокидывани  содержит в каждой фазе

5 тра нсформаторы 1 тока, защунтированные резисторами 2, на которые включены реле 3 через регулируемые резисторы 4 и входные зажимы выпр мительных мостов 5 с баластными резисторами 6. На выходные зажимы посто нного тока выпр мительных мостов 5 включены эмиттерно-коллекторные переходы транзисторов 7, базово-коллекторные переходы которых через согласно направленные диоды 8 присоединены параллельно-встречно направленным диодам 9, включенных через ограничивающие резисторы 10 между нулевым проводом 11 и соответствующими фаQ зами сети 12. Между о )ицательными полюсами выпр мительных мостов 5 и началами вторичных обмоток трайсформаторов тока включены через диоды 13 резисторные делители 14 напр жени  с присоединенными к ним врем задающими конденс йторами 15, на которые через пороговые элементы 16 присоединены цепи управлени  тиристоров 17, включенных между зажимами посто нного тока выпр мительных мостов 5.

Б прот женных низковольтных сет х токи jcopoTKHx замыканий соизмеримы с пусковыми токами мопщых асинхронных электродвигателей, а их активные составл ющие значительно отличаютс  по величине, так как сдвиги фаз токов коротких замыканий в шахтных сет х не превышают 14-22 , а при пусковых режимах достигают 50-66 .

Claims (2)

1. Б цеп х переменного тока мгновенные напр жени  и токи в общем случае не совпадают по фазе. Средн   величина тока за полпериода с момента перехода напр жени  через нуль (фиг.2) равна а. 2Icp---n ,51nCcui- f)dt- со Н--К1мС05ф , 5 т.е. средн   величина тока за полпериода , определенна  с момента перехода напр жени  через нуль, пропорциональна  активной составл ющей тока. На среднюю величину тока реаги руют приборы магнито-электрической системы, включенные в цепь переменного тока через выпр мители. На этом принципе построено устройство дп  защиты электродвигател  от коротког замыкани  и опрокидывани . Токи через реле 3 проход т в промежутке времени, когда включенные на выходные зажимы выпр мительных мостов 5 транзисторы 7 открыты. Базово-эмиттерные переходы транзисторов 7 вклю чены через согласно направленные диоды 8 и ограничивающие резисторы 10 между нейтральной точкой I и фа зами сети 12, поэтому транзисторы 7 открыты в течение полупериода, когд напр жение соответствующих фаз 12 имеет такой знак, что и управл ющие токи через базово-эмиттерные перехо транзисторов 7, а в течение вторых полупериодов транзисторы 7 открыты. Средн   величина тока через реле 3 пропорциональна  активной составл ю щей тока в цепи. Защита имеет повышенную чувствительность к токам короткого замыкани  и отключает последние при соизмеримости их по абсолютной величине с пусковыми токами асинхронных двигателей . . Дл  расширени  функциональных действий защиты при опрокидывании асинхронного электродвигател  между отрицательными полюсами выпр мительных мостов 5 и началами вторичных об моток трансформаторов 1 тока включены через диоды 13 резисторные делители 14 напр жени  с присоединенными к ним врем задающими конденсаторами 15. Чтобы токи проходили через резисторные делители 14 напр жени  и врем задающие конденсаторы 15 в выпр мительные мосты 5 введены баластные резисторы 6. Токи через диоды 13, резисторные делители 14 напр жени , врем задающие конденсаторы 15 проход т в промежутках времени каждого из полупериодов с момента перехода напр жени  через нуль до момента перехода тока через нуль от О до Р/ОУ , тогда токи и напр жени  имеют противополож ные знаки. 4 В нормальном рекиме работы электродвигател  напр жение на врем задающих конденсаторах 15 не достигает величины пробо  стабилитронов 16. При опрокидывании электродвигател  ток превышает ток нормального режима в 5-7 раз и промежуток времени прохождени  этого тока в каждом полупериоде увеличиваетс  до величины от О . Последовательные импульсы тока в каждый из полуиериодов зар жают врем задающие конденсаторы 15 до такого напр жени , что пробиваютс  стабилитроны 16, проход т токи разр да через цепи управлени  тиристоров 17 и тиристоры 17, включенные на выходные зажимы выпр мительных мостов 5, открываютс . Токи теперь через реле 3 проход т в течение каждого полупериода с момента перехода через нуль до момента второго перехода через нуль и не ограничиваютс , когда транзисторы 7 закрыты. Ток через реле 3 достигает реличины срабатывани  защиты и отключает двигатель при опрокидывании. Предлагаемое устройство дл  защиты электродвигат€ш  от короткого замыкани  отключает короткие замыкани  с токами по абсолютной величине соизмеримыми с пусковьми токами, и защищает электродвигатель при зат нзшшемс  пуске и опрокидывании. Защита по активному току имеет равную чувствительлость на всем прот жении линии, рассчитанной по предельному падению напр жени . Формула изобретени  Устройство дл  защиты электродвигател  от короткого замыкани  и опрокидывани  , содержащее в каждой фазе трансформатор тока, вторична  обмотка которого .зашунтирована резистором, параллельно которому подключена цепь из регулируемого резистора, вьшр мительного моста и исполнительного реле, отличающеес  тем, что, с целью увеличени  чувствительности к токам коротког-о замыкани  и токам при опрокидьшании, в каждую фазу дополнительно введены транзистор , тиристор, резисториьц делитель напр жени , резисторы, диода , стабилитрон , врем задающий конденсатор, при этом эмиттер указанного тр.а г5истора подключен к плюсовому зажиму выпр мительного моста и нулевому проводу сети, а коллектор - к минусовому залсиму вьтр мительного моста и через резисторный делитель напр же ни , первый диод, включенные анодом к зажиму переменного тока выпр мительного моста и исполнительное реле к выводу вторичной обмотки трансформатора тока, база - через второй диод и резистор к фазе питающей сети , катод этого диода соединен с Анодом третьего диода, катод которо го присоединен к нулю сети, между зажимами посто нного тока моста включен тиристор, катод которого соединен с коллектором упом нутого транзистора, а управл ющий электрод 48 через стабилитрон подключен к средней точке резисторного делител  напр жени  и врем задающему конденсатору , подключенного другим своим выводом к коллектору транзистора. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Федосеев A.M. Релейна  защита электрических систем. М., Энерги , 1976, с. 52-153. 2.Гимо н Г.Г. Релейна  заыщта горных электроустановок. М., Недра, 1978, с. 115-127.
2. 2. Риман Я.С. Защита подземных электрических установок угольных шахт. М., Недра, 1977, с. 69-98.

   . У