SU1176411A1 - Device for protection of three-phase isolated neutral system with motor against non-symmetric short circuit - Google Patents

Abstract

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТЫ ОТ НЕСИММЕТРИЧНОГО КОРОТКОГО ЗАМЫКАНИЯ ТРЕХФАЗНОЙ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ СЕТИ С ИЗОЛИРОВАННОЙ НЕЙТРАЛЬЮ И ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕМ с трем  фазными и нейтральными вьюодами,- содержащее первый, второй и третий датчики тока, датчик напр жени , фазочувствительный блок, блок сравнени , блок уставки, первый пороговый блок, первый элемент И, элемент ИЛИ, исполнительный орган, а также первый и второй диоды, при этом входы первого и вто-. рого датчиков тока подключены последовательно в цепь соответственно первой и второй фаз линии к электродвигателю , вход датчика напр жени  . подключен между одним фазным и нейтральным вьшодами электродвигател , вход третьего датчика тока включен последовательно в цепь фазы электродвигател , к которой подключен вход датчика напр жени , выходы первогг и второго датчиков тока через соответственно первьй и второй диоды подключены к первому входу блока сравнени , к второму входу которого подключен выход блока уставки , выход блока сравнени  через последовательно включенный первый пороговый блок подключен к первому входу первого элемента И, выход третьего датчика тока и выход датчика напр жени  подключены к соответствующим входам фазочувствительного блока, выход которого подключен к второму входу первого элемента И, выход элемента И подключен к первому входу элемента ИЛИ, а выход последнего - к отключающему I входу исполнительного органа, отличающеес  тем, что, с (Л целью повышени  надезрности функционировани  путем увеличени  быстродействи  и индикации .места повреждени , в него дополнительно введены датчик асимметрии с трем  входами, второй пороговый блок, второй элемент И, а также первьм и второй индикаторы,, причем каждый из трех входов датчика асимметрии включен Од последовательно в цепь соответст4 венной первой, второй и третьей фаз линии к электродвигателю, выход датчика асимметрии через последовательно включенный второй пороговый блок подключен к первому входу второго элемента И; второй вход которого объединен с входом упом нутого первого порогового блока, выход второго элемента И подключен к второму входу упом нутого элемента ИЛИ, вход первого.индикатора объединен с вторым входом элемента ИЛИ, а вход второго индикатора - с первым входом элемента ИЛИ.DEVICE FOR PROTECTION OF UNSYMMETRICAL SHORT three-phase network with isolated neutral and motors with three phase and neutral vyuodami, - comprising a first, second and third current sensors, voltage sensor, a phase-sensitive unit, comparing unit, a setting, a first threshold unit, the first the element AND, the element OR, the executive body, as well as the first and second diodes, with the inputs of the first and second. The current sensors are connected in series to the circuit of the first and second phases of the line, respectively, to the electric motor, and the input of the voltage sensor. connected between one phase and neutral outputs of the electric motor, the input of the third current sensor is connected in series to the phase circuit of the electric motor to which the input of the voltage sensor, the outputs of the first and second current sensors are connected via the first and second diodes, respectively, to the second input which is connected to the output of the setpoint unit, the output of the comparator unit through a sequentially connected first threshold unit is connected to the first input of the first element I, the output of the third current sensor and The output of the voltage sensor is connected to the corresponding inputs of the phase-sensitive unit, the output of which is connected to the second input of the first element AND, the output of the element AND is connected to the first input of the element OR, and the output of the latter to the disconnecting I input of the actuator, characterized in that In order to increase the operational safety by improving the speed and indicating the damage location, an asymmetry sensor with three inputs, a second threshold unit, a second AND element, as well as first and second d ,, indicators wherein each of the three sensor inputs Od asymmetries included in series sootvetst4-governmental first, second and third phase line to the electric motor, the asymmetry of the sensor output via a series connection of the second threshold unit connected to the first input of the second AND gate; the second input of which is combined with the input of the aforementioned first threshold unit, the output of the second element AND is connected to the second input of the above element OR, the input of the first indicator is combined with the second input of the element OR, and the input of the second indicator with the first input of the element OR.

Description

Изобретение относитс  к электротенике , в частности к релейной защите и может быть-использовано дл  защиты от несимметричного короткого замыкани  электрической сети с изолированной нейтралью, электрическим двигателем и трем  фазными и нейтральным выводами и трехфазнбй линии к электрдвигателю .The invention relates to electrostatic, in particular, to relay protection and can be used to protect against an asymmetrical short circuit of an electrical network with an insulated neutral, an electric motor and three phase and neutral leads and a three-phase line to the electric motor.

Цель изобретени  - повьшение надежности функционировани  устройства путем увеличени  быстродействи  и индикации места повреждени  в защищаемой электрической сети.The purpose of the invention is to increase the reliability of the device by increasing speed and indicating the location of damage in the protected electrical network.

На чертеже изображена функциональ на  схема устройства.The drawing shows the functional scheme of the device.

Устройство содержит датчики 1-3 тока, датчик 4 напр жени , фазочувствительный блок 5, блок 6 сравнени , блок 7 уставки, пороговые блоки 8 и 9, датчик 10 асимметрии, элементы И 11 и 12, элемент ИЛИ 13, индикаторы 14 и 15, исполнительный орган 16, диоды 17 и 18, электродвигатель 19, линию 20 к электродвигателю 19, фазные выводы 21-23 и нулевой вывод 24 электродвигател  19, электрическую сеть 25.The device contains current sensors 1-3, voltage sensor 4, phase-sensitive unit 5, comparison unit 6, setpoint unit 7, threshold units 8 and 9, asymmetry sensor 10, elements 11 and 12, element 13 and 13, indicators 14 and 15, the executive body 16, the diodes 17 and 18, the electric motor 19, the line 20 to the electric motor 19, the phase terminals 21-23 and the neutral terminal 24 of the electric motor 19, the electric network 25.

Устройство работает следук дим образом.The device works in a dim way.

При отсутствии в линии 20 или электродвигателе 19 режимов короткого замыкани  или пускового тока величины сигналов на выходах датчиков тока 1 и 2, фазочувствительиого блока 5 и датчика 10 асимметрии не превышает уровней срабатывани  вследствие чего на выходе элемента ИЛИ 13 отсутствует сигнал и на отключак ций вход исполнительного органа 16 не поступает управл юща  команда . Происходит нормальное функционирование сети. При этом уровень срабатьюани  второго порогового элемента . 9, подключенного к выходу датчика 10 асимметрии, устанавливают так, что величина сигнала на выходе датчика в допустимом неполносим- метричном режиме нагрузки, в том числе и при пуске электродвигател , заведомо меньше порога срабатывани  порогового элемента 9.In the absence of a short circuit mode or a starting current in line 20 or motor 19, the magnitude of the signals at the outputs of current sensors 1 and 2, the phase-sensitive unit 5 and sensor 10 asymmetry does not exceed the response levels, as a result of which the output element OR 13 has no signal Authority 16 does not receive a control command. The network is functioning normally. In this case, the level of the second threshold element. 9, connected to the output of the asymmetry sensor 10, is set so that the magnitude of the signal at the sensor output in permissible incompletely symmetric load conditions, including when the electric motor is started, is certainly less than the threshold value of the threshold element 9.

При возникновении режима пускового тока, вызванного подключением к электрической сети 25 линии 20 с электродвигателем 19, величина пускового тока может стать соизмеримой (или равной) току короткогоIn the event of a starting current mode caused by connecting to line 25 an electrical network 20 with an electric motor 19, the starting current can be commensurate (or equal) to a short current.

замыкани . В этом случае уровень сигнала на выходах датчиков 1 и 2 тока превьшает уровень, задаваемый блоком 7 уставки. В этом случае пол рность и величина сигнала на выходе блока 6 сравнени  така , что обеспечивает срабатьшание первого порогового блока 8, сигнал с выхода которого поступает на входы, элементов И 11 и 12. Однако вследствие того , что в линии 20 отсутствует ток обратного направлени , вызьшаемый переходом электродвигател  19 в генераторный режим, на выходе фазочувствительного блока 5 и на втором входе элемента И 11 отсутствует сигнал. Поэтому на выходе элемента И 11 сигнала не будет и команда на отключение через логический элемент ИЛИ 13 не поступит. Если в электродвигателе 19 отсутствует замыкание в фазах статорной обмотки, то на выходе второго порогового блока 9 также отсутствует сигнал,что не даст по витьс  сигналу на выходе второго элемента И 12, и, как следствие , на управл емом входе исполнительного органа 16. Таким образом отключение линии 20 не происходит.closures. In this case, the signal level at the outputs of the current sensors 1 and 2 exceeds the level set by the setpoint unit 7. In this case, the polarity and magnitude of the signal at the output of the comparison unit 6 is such that the first threshold block 8, the signal from the output of which enters the inputs, of elements 11 and 12 is activated. However, due to the fact that there is no reverse current in line 20, the transition of the electric motor 19 to the generator mode, which is outputted by the phase-sensitive unit 5 and the second input of the And 11 element, is missing a signal. Therefore, the output element And 11 signal will not be a command to turn off through the logical element OR 13 will not arrive. If the electric motor 19 does not have a short circuit in the phases of the stator winding, then the output of the second threshold unit 9 also lacks a signal that will prevent the output signal of the second element I 12 from appearing and, as a result, the controlled input of the actuator 16. Thus line 20 does not turn off.

Если в момент запуска электродвигател  19 окажетс , что он имеет замыкание в фазах статорной обмотки, то нар ду с по влением уровн  тока, превышающего уровень, задаваемый уставкой, на выходах датчиков 1 и 2 тока и, как следствие, с по влением сигнала на выходе порогового блока 6, по вл етс  на выходе датчика 10 асимметрии уровень напр жени , превышающий уровень срабатывани  второго порогового блока 9. В результате на первом и втором входах , элемента И 12 по вл ютс  сигналы , которые обеспечивают по вление сигнала на его выходе и на выходе элемента ИЛИ 13, откуда сигнал постпает на отключающий вход исполнителного органа 16, вызыва  отключение поврежденного элзктрйдвигател .If at the moment of starting the electric motor 19 it turns out that it has a short circuit in the phases of the stator winding, then, along with the occurrence of a current level exceeding the level specified by the setpoint, the outputs of the current sensors 1 and 2 and, as a result, the output signal a threshold unit 6 appears at the output of the asymmetry sensor 10, a voltage level exceeding the trigger level of the second threshold unit 9. As a result, signals appear at the first and second inputs of element 12, which provide a signal at its output and outlet ale coagulant OR 13, where the signal for disconnecting the input postpaet ispolnitelnogo body 16, causing disconnection elzktrydvigatel damaged.

Одновременно с поступлением на второй вход элемента ИЛИ 13, сигнал поступает на вход первого индикатора 14 зоны неисправности, обознача  что замыкание имеет место внутри электродвигател  19.Simultaneously with the arrival at the second input of the element OR 13, the signal is fed to the input of the first indicator 14 of the malfunction zone, indicating that the circuit takes place inside the electric motor 19.

Если имеет место режим короткого замыкани  в линии 20, то нар ду с по влением уровн  сигнала и на выхоIf there is a short circuit in line 20, then along with the appearance of the signal level and output

Claims (1)

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТЫ ОТ НЕСИММЕТРИЧНОГО КОРОТКОГО ЗАМЫКАНИЯ ТРЕХФАЗНОЙ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ СЕТИ С ИЗОЛИРОВАННОЙ НЕЙТРАЛЬЮ И ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕМ с тремя фазными и нейтральными выводами,- содержащее первый, второй и третий датчики тока, датчик напряжения, фазочувствительный блок, блок сравнения, блок уставки, первый пороговый блок, первый элемент И, элемент ИЛИ, исполнительный орган, а также первый и второй диоды, при этом входы первого и вто-. рого датчиков тока подключены последовательно в цепь соответственно первой и второй фаз линии к электродвигателю, вход датчика напряжения . подключен между одним фазным и нейтральным выводами электродвигателя, вход третьего датчика тока включен последовательно в цепь фазы электродвигателя, к которой подключен вход датчика напряжения, выходы первогс и второго датчиков тока через ссответственно первый и второй диоды подключены к первому входу блока сравнения, к второму входу которого подключен выход блока уставки, выход блока сравнения через последовательно включенный первый пороговый блок подключен к первому входу первого элемента И, выход третьего датчика тока и выход датчика напряжения подключены к соответствующим входам фазочувствительного блока, выход которого подключен к второму входу первого элемента И, выход элемента И подключен к первому входу элемента ИЛИ, а выход последнего - к отключающему входу исполнительного органа, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности функционирования путем увеличения быстродействия и индикации .места повреждения, в него дополнительно введены датчик асимметрии с тремя входами, второй пороговый блок, второй элемент И, а также первый и второй индикаторы,, причем каждый из трех входов датчика асимметрии включен последовательно в цепь соответственной первой, второй и третьей фаз линии к электродвигателю, выход датчика асимметрии через последовательно включенный второй пороговый блок подключен к первому входу второго элемента И; второй вход которого объединен с входом упомянутого первого порогового блока, выход второго элемента И подключен к второму входу упомянутого элемента ИЛИ, вход первого.индикатора объединен с вторым входом элемента ИЛИ, а вход второго индикатора - с первым входом элемента ИЛИ.DEVICE FOR PROTECTION AGAINST AN ASYMMETRIC SHORT CIRCUIT OF A THREE-PHASE ELECTRIC NETWORK WITH INSULATED NEUTRAL AND ELECTRIC MOTOR with three phase and neutral terminals, comprising a first, second and third current sensors, a voltage sensor, a phase-sensing unit, a phase-sensing unit, a phase-sensitive unit, a phase-sensitive unit And, the OR element, the executive body, as well as the first and second diodes, while the inputs of the first and second. Of the current sensors are connected in series in a circuit, respectively, of the first and second phases of the line to the motor, the input of the voltage sensor. connected between one phase and neutral terminals of the electric motor, the input of the third current sensor is connected in series to the phase circuit of the electric motor to which the voltage sensor input is connected, the outputs of the first and second current sensors are connected through the first and second diodes to the first input of the comparison unit, to the second input of which the output of the setpoint block is connected, the output of the comparison unit through a series-connected first threshold block is connected to the first input of the first AND element, the output of the third current sensor and the output yes voltage sensors are connected to the corresponding inputs of the phase-sensitive unit, the output of which is connected to the second input of the first AND element, the output of the AND element is connected to the first input of the OR element, and the output of the latter to the disconnecting input of the actuator, characterized in that, in order to increase the reliability of operation by increase in speed and indication of the place of damage, an asymmetry sensor with three inputs, a second threshold block, a second And element, as well as the first and second indicators, are additionally introduced into it it each of the three sensor inputs asymmetry is serially connected to the respective first circuit, the second and third phase line to the electric motor, the asymmetry of the sensor output via a series connection of the second threshold unit connected to the first input of the second AND gate; the second input of which is combined with the input of the said first threshold block, the output of the second AND element is connected to the second input of the said OR element, the input of the first indicator is combined with the second input of the OR element, and the input of the second indicator is connected with the first input of the OR element.