RU2017303C1 - Device for current-time protection of three-phase electric installation - Google Patents

Abstract

FIELD: electrical engineering. SUBSTANCE: device for current-time protection of three-phase electric installation includes current logic circuits and relays so connected that time relay having time tuned off of starting cycle of electric installation is started by button START as well as electric motor and is blocked with instantaneous make contact for complete time of start. Simultaneously its break contact breaks starting circuit of second time relay having minimal switching off time. EFFECT: ensured disconnection of injured electric installation with minimal time. 2 dwg

Description

Изобретение относится к электротехнике, в частности к релейной защите, и может быть использовано для защиты трехфазных электрических двигателей (установок) от повреждений и анормальных режимов работы. The invention relates to electrical engineering, in particular to relay protection, and can be used to protect three-phase electric motors (installations) from damage and abnormal operating modes.

Известна максимально-токовая защита трехфазного электродвигателя [1], содержащая трансформаторы тока, токовые, логические цепи и реле с ограниченно зависимой от тока выдержкой времени срабатывания. Known maximum current protection of a three-phase electric motor [1], containing current transformers, current, logic circuits and relays with a time-dependent delayed response time.

Недостатком указанной защиты является обязательная отстройка ее времени действия от времени пуска электродвигателя. The disadvantage of this protection is the mandatory detuning of its operating time from the time the motor was started.

Известна также максимально-токовая защита трехфазной электрической установки [2], содержащая трансформаторы тока, токовые, логические цепи и реле, в том числе реле времени с независимой от тока выдержкой времени, и принятая за прототип. Also known are the overcurrent protection of a three-phase electrical installation [2], containing current transformers, current, logic circuits and relays, including a time relay with a time delay independent of current, and adopted as a prototype.

Недостатком такой защиты является то, что выдержка времени реле времени должна быть порядка 10...15 с для надежной отстройки защиты от времени пуска электродвигателя, что приводит к фактическому замедлению действия указанной защиты в рабочем (номинальном) режиме работы электродвигателя при возникновении анормальных условий эксплуатации последнего. Результатом такого замедления являются значительные разрушения обмоток электродвигателя и, как следствие, удорожание ремонтно-восстановительных работ. The disadvantage of this protection is that the time delay of the time relay must be of the order of 10 ... 15 s for reliable detuning of protection from the motor start-up time, which leads to an actual slowdown of the specified protection in the operating (nominal) mode of operation of the motor in the event of abnormal operating conditions last one. The result of this slowdown is a significant destruction of the motor windings and, as a result, the cost of repair and restoration work.

На фиг.1 изображена электрическая принципиальная схема силовой и токовых цепей; на фиг.2 - электрическая принципиальная схема логической части защиты, ее оперативных цепей. Figure 1 shows the electrical schematic diagram of the power and current circuits; figure 2 is an electrical schematic diagram of the logical part of the protection, its operational circuits.

Токовая защита содержит трансформаторы 1, 2, 3 тока и регулирующие органы - катушки токовых реле 4, 5, 6. Трансформаторы тока своими токовыми цепями включены по схеме полной звезды, что изображено на фиг.1. На фиг.2 изображены контакты 7, 8, 9 токовых реле, которые соединены между собой параллельно, а последовательно им включены вторая пара замыкающих контактов 10 кнопки "Пуск" и катушка первого реле 11 времени с установкой отстроенного от длительности пуска электродвигателя, причем параллельно указанной второй паре контактов 10 пусковой кнопки включены мгновенно замыкающие контакты 12 первого реле 11 времени, а параллельно этим цепям включены последовательно между собой мгновенный размыкающий контакт 13 первого реле 11 времени и катушка второго реле 14 времени, имеющего нулевую или меньшую выдержку времени, чем у первого реле 11 времени. Временные контакты 15, 16 обоих реле времени включены между собой параллельно и последовательно катушке выходного реле 18 защиты, размыкающий контакт 21 которого включен последовательно в цепь управления электродвигателем 24. Далее по типовой схеме подключены размыкающие контакты 19 кнопки "Стоп", замыкающие контакты 20 кнопки "Пуск", катушка контактора 22 силовой цепи 25, 26, 27, замыкающие контакты 23 контактора 22, включенные параллельно контактам 20 кнопки "Пуск". Замыкающий контакт 17 выходного реле 18 защиты включен параллельно временным контактам реле 11, 14 времени и последовательно катушке своего реле 18. Current protection contains current transformers 1, 2, 3 and regulatory bodies - current relay coils 4, 5, 6. Current transformers with their current circuits are connected according to the full star circuit, which is shown in figure 1. Figure 2 shows the contacts 7, 8, 9 of the current relay, which are connected to each other in parallel, and in turn they include a second pair of make contacts 10 of the "Start" button and the coil of the first time relay 11 with the installation of the motor that is detuned from the duration of the start, and the second pair of contacts 10 of the start button includes instantly making contacts 12 of the first time relay 11, and parallel to these circuits are connected in series with each other the instantaneous opening contact 13 of the first timer 11 and the second coil le 14 time, with zero or less time delay than the first time relay 11. Temporary contacts 15, 16 of both time relays are connected in parallel and sequentially to the coil of the output protection relay 18, the opening contact 21 of which is connected in series to the control circuit of the electric motor 24. Next, according to the standard circuit, the opening contacts 19 of the Stop button are connected, the closing contacts 20 of the button Start ", the coil of the contactor 22 of the power circuit 25, 26, 27, the closing contacts 23 of the contactor 22, connected in parallel with the contacts 20 of the Start button. The closing contact 17 of the output relay 18 of the protection is connected in parallel with the temporary contacts of the time relay 11, 14 and in series with the coil of its relay 18.

Токовременная защита трехфазной электроустановки работает следующим образом. Long-term protection of a three-phase electrical installation works as follows.

При нажатии кнопки "Пуск" срабатывает катушка контактора 22 (фиг.2), замыкаются силовые контакты 25, 26, 27 (фиг.1) контактора 22 и на электродвигатель 24 подается напряжение сети. Одновременно подготавливается цепь для срабатывания первого реле 11 времени (фиг.2) с уставкой, отстроенной от длительного пускового цикла электроустановки 24 (фиг.1). Под действием пускового тока срабатывают токовые реле 4, 5, 6 (фиг.1) и замыкают свои контакты 7, 8, 9 в логической части схемы (фиг.2) - срабатывает первое реле 11 времени, контакт 12 которого замыкается и ставит реле 11 на самоудерживание на все время пускового цикла, а контакт 13 размыкается, что выводит из работы катушку реле 14 времени, имеющего меньшую временную установку на отключение электроустановки. Кнопка "Стоп" отпускается, а схема остается в работе посредством контактов 12, 23. Первое реле 11 времени ведет отсчет времени пускового цикла электродвигателя 24 (фиг.1). When the "Start" button is pressed, the coil of the contactor 22 (figure 2) is activated, the power contacts 25, 26, 27 (figure 1) of the contactor 22 are closed and the mains voltage is applied to the electric motor 24. At the same time, a circuit is being prepared for the operation of the first time relay 11 (Fig. 2) with the setpoint detuned from the long starting cycle of the electrical installation 24 (Fig. 1). Under the action of the starting current, current relays 4, 5, 6 (Fig. 1) are activated and their contacts 7, 8, 9 are closed in the logical part of the circuit (Fig. 2) - the first time relay 11 is activated, contact 12 of which closes and sets relay 11 for self-retention for the entire duration of the start-up cycle, and contact 13 opens, which puts out of operation the coil of the time relay 14, which has a smaller time setting to turn off the electrical installation. The "Stop" button is released, and the circuit remains in operation through the contacts 12, 23. The first time relay 11 counts the time of the starting cycle of the electric motor 24 (Fig. 1).

Если пусковой цикл затягивается, то реле 11 времени дорабатывает и отключает питание сети замыканием своего временного контакта 15 на катушку выходного реле 18 защиты и последующим срабатыванием размыкающего контакта 21 этого реле 18. После этого обеспечивается катушка контактора 22, а его контакты 25, 26, 27 размыкаются - электродвигатель 24 останавливается. If the start-up cycle is delayed, then the time relay 11 completes and disconnects the mains supply by closing its temporary contact 15 to the coil of the output protection relay 18 and then operating the opening contact 21 of this relay 18. After that, the contactor coil 22 is provided, and its contacts 25, 26, 27 open - motor 24 stops.

Если пусковой цикл проходит нормально, то электродвигатель 24 разворачивается до своих номинальных оборотов, пусковой ток снижается до номинального значения, контакты 7, 8, 9 токовых реле размыкаются, катушка первого реле 11 времени обесточивается и пусковая цепочка защиты разбирается до следующего пуска, после чего автоматически собирается цепочка на готовность к срабатыванию второго реле 14 времени замыканием размыкающего контакта 13 реле 11 времени, включенного последовательно катушке второго реле 14 времени и имеющего минимальную выдержку времени на отключение. Тогда при возникновении анормального режима в процессе работы электродвигателя 24 срабатывают токовые реле 4, 5, 6 и замыкают свои контакты 7, 8, 9 в логической части схемы (фиг.2) на срабатывание второго реле 14 времени. Электроустановка 24 отключается с минимальным временем по отношению к пусковому, тем самым снижая развитие аварии и связанные с ней разрушения обмоток электродвигателя. В случае повторного включения кнопки "Пуск" в рабочем режиме электроустановки 24 реле 11 времени не срабатывает, так как контакты 7, 8, 9 токовых реле 4, 5, 6 (фиг.1) разомкнуты. Выходное реле 18 защиты становится на самоудерживание замыканием своего контакта 17, чем предотвращает повторное включение электродвигателя 24 оператором. If the start-up cycle proceeds normally, then the electric motor 24 turns to its rated speed, the inrush current decreases to the nominal value, the contacts 7, 8, 9 of the current relays open, the coil of the first time relay 11 is de-energized and the start-up protection circuit is disassembled until the next start, after which it automatically a chain is being assembled for the readiness for the second time relay 14 to operate by closing the opening contact 13 of the time relay 11, connected in series to the coil of the second time relay 14 and having a minimum delay at the time of the trip. Then, when an abnormal mode occurs during operation of the electric motor 24, current relays 4, 5, 6 are activated and their contacts 7, 8, 9 are closed in the logical part of the circuit (Fig. 2) to trigger the second time relay 14. Electrical installation 24 is turned off with a minimum time in relation to the starting, thereby reducing the development of the accident and the associated destruction of the motor windings. If the Start button is turned on again in the electrical installation mode 24, the time relay 11 does not work, since the contacts 7, 8, 9 of the current relays 4, 5, 6 (Fig. 1) are open. The output relay 18 of the protection becomes self-holding by closing its contact 17, which prevents the repeated switching on of the motor 24 by the operator.

Claims (1)

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ТОКОВРЕМЕННОЙ ЗАЩИТЫ ТРЕХФАЗНОЙ ЭЛЕКТРОУСТАНОВКИ, содержащее трансформаторы тока в каждой фазе, включенные по схеме полной звезды, к выходам которых подключены три токовых реле с замыкающими контактами, источник оперативного тока, к первому выводу которого подключены первые выводы включенных параллельно замыкающих контактов токовых реле, к второму выводу источника оперативного тока подключен первый вывод обмотки первого реле времени, соединенные параллельно замыкающие контакты первого реле времени и выходного реле включены последовательно с обмоткой выходного реле и между выводами источника оперативного тока, к которым также подключены последовательно соединенные кнопка "Стоп", первый контакт кнопки "Пуск", размыкающий контакт выходного реле и обмотка контактора, замыкающий контакт последнего подключен параллельно первому контакту кнопки "Пуск" отличающееся тем, что дополнительно введены второй контакт кнопки "Пуск", обмотка второго реле времени с замыкающим контактом, замыкающий и размыкающий мгновенно контакты первого реле времени, при этом второй контакт кнопки "Пуск" зашунтирован замыкающим мгновенно контактом первого реле времени и включен между вторыми выводами замыкающих контактов токовых реле и вторым выводом обмотки первого реле времени, последовательно включенные размыкающий мгновенно контакт первого реле времени и обмотка второго реле времени включены между вторыми выводами замыкающих контактов токовых реле и вторым выводом источника оперативного тока, замыкающий контакт второго реле времени включен параллельно с замыкающим контактом первого реле времени. DEVICE FOR LATERAL PROTECTION OF A THREE-PHASE ELECTRICAL INSTALLATION, containing current transformers in each phase, connected according to the full star circuit, to the outputs of which are connected three current relays with make contacts, an operating current source, the first output of which is connected to the first conclusions of the make relay contacts connected in parallel the second terminal of the operating current source is connected to the first terminal of the winding of the first time relay, connected in parallel to the closing contacts of the first time relay and the output relay in are connected in series with the output relay winding and between the terminals of the operating current source, to which the Stop button is connected in series, the first button of the Start button, the opening contact of the output relay and the coil of the contactor, the closing contact of the last connected in parallel with the first contact of the Start button characterized in that the second contact of the "Start" button is additionally introduced, the winding of the second time relay with a closing contact, instantly closing and opening contacts of the first time relay, while The first contact of the "Start" button is shunted by the instantaneous closing contact of the first time relay and is connected between the second terminals of the current relay contact contacts and the second terminal of the first time relay winding, the instantaneous disconnecting contact of the first time relay and the second time relay winding are connected between the second terminals of the current closing contacts relay and the second output of the operating current source, the make contact of the second time relay is connected in parallel with the make contact of the first time relay.

Images