SU951535A1 - Device for protecting three-phase consumers against phase current asymmetry - Google Patents

Device for protecting three-phase consumers against phase current asymmetry Download PDF

Info

Publication number
SU951535A1
SU951535A1 SU802991573A SU2991573A SU951535A1 SU 951535 A1 SU951535 A1 SU 951535A1 SU 802991573 A SU802991573 A SU 802991573A SU 2991573 A SU2991573 A SU 2991573A SU 951535 A1 SU951535 A1 SU 951535A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
phase
output
currents
time
block
Prior art date
Application number
SU802991573A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Егор Павлович Варфоломеев
Станислав Лукьянович Кужеков
Владимир Лукич Рубан
Original Assignee
Новочеркасский Ордена Трудового Красного Знамени Политехнический Институт Им.Серго Орджоникидзе
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Новочеркасский Ордена Трудового Красного Знамени Политехнический Институт Им.Серго Орджоникидзе filed Critical Новочеркасский Ордена Трудового Красного Знамени Политехнический Институт Им.Серго Орджоникидзе
Priority to SU802991573A priority Critical patent/SU951535A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU951535A1 publication Critical patent/SU951535A1/en

Links

Landscapes

  • Emergency Protection Circuit Devices (AREA)

Description

(5) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТЫ ТРЕХФАЗНЫХ ПОТРЕБИТЕЛЕЙ ОТ НЕСИММЕТРИИ (1 АЗНЫХ ТОКОВ(5) DEVICE FOR PROTECTION OF THREE-PHASE CONSUMERS AGAINST ASYMMETRY (1 AZ CURRENT

Claims (2)

Изобретение относитс  к релейной .защите и может быть использовано дл  защиты трехфазных потребителей (например электродвигателей) от ненормальных режимов работы - обрыв фазы, витковое замыкание в обмотке, недопу тима  несимметри  питающей сети. Известно устройство дл  защиты трехфазных токоприемников от ненормальных режимов работы, в котором используютс  два информационных сигнала : рабочий и тормозной. Сравнени рабочего и тормозного сигналов произ водитс  8 блоке сравнени  с реагирующим органом на выходе. Устройство предназначено дл  защиты электроуста новок от неполнофазных режимов и не увствительно к витковым замыкани м в обмотке электродвигателей при малом- числе замкнувшихс  витков СП. Однако отстройка от изменени  час тоты системы питающих напр жений в этом устройстве отсутствует. Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к изобретению  вл етс  устрйство, реализующее способ, основанный на измерении времени сдвига по фазе между токами трехфазного потребител  и сравнение этого времени с заданным . При симметрии фазных токов врем  сдвига по фазе между токами фаз одинаково и равно заданному. При наличии несимметрии потребител  между токами одних фаз врем  сдвига возрастает, превыша  заданное, а между токами других фаз уменьшаетс  и становитс  меньше заданного. При изменении частоты врем  сдвига по фазе между токами фаз измен етс , что при сравнении с заданным вызывает по вление выходного сигнала t2. Недостатки известного решени  состо т в том, что дл  отстройки от изменени  частоты напр жени  срабатывани  порогового блока устройства необходимо увеличивать, это соответственно снижает его чувствительност Низка  чувствительность устройства не позвол ет ему реагировать ,на витновое короткое замыкание в обмотке электродвигател  при малом числе замкнувшихс  витков. Цель изобретени  - повышение чувствительности устройства дл  защ ты трехфазных потребителей от несимметрии фазных токов, путем исключени  вли ни  на их работу частоты контролируемых токов. Поставленна ) цель достигаетс  тем что в устройство дл  защиты трехфазных потребителей от несимметрии фазных токов, содержащее датчики то ка, с преобразовател ми ток-напр жение на выходе и фазосравнивающие блоки, последовательно соединен,ные пороговый , и врем задающий блоки , выход последнего  вл етс  выходом устройства, дополнительно введены сглаживающие фильтры по числу фаз, подключенные выходами к входам блока выделени  разности наибольшего и наименьшего сигналов, выход которого подключен к входу порогово го блока, при этом фазосравнивающие блоки выполнены в виде формирователе пр моугольных импульсов положительной пол рности одной фазы и отрицательной пол рности другой фазы, под ченных между выходом соответствующего преобразовател  ток-напр жение и входом элемента И, выход пос леднего подключен к входу соответст, ющего сглаживающего фильтра. На фиг. 1 представлена блок-схема устройства дл  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 преобразовател ми ток-напр жение, резисторы 2, фазосравнивающие блоки 5, выполненные в виде формирователей и 5 пр моугольных импульсов положи тельной пол рности одной фазы и отрицательной пол рности другой фазы соответственно и элемента И 6, сглаживающие фильтры 7, блок 8 выделени  разности наибольшего и наименьшего сигналов, пороговый блок 9 врем задающий блок 10. Устройство работает следующим образом . 54 При нормальной работе потребител , когда сдвиг по фазе между контролируемыми токами, одинаков (т.е. 120 ) и соответственно врем  совпадени  положительной и отрицательной полуволн каждой пары токов Ъ с с сЛ одинаково (фиг. 2 а),на выходах сглаживающих фильтров 7 получаютс  одинаковые по величине посто нные напр жени  С с Ъ ТЪс Tc.oi) выходу блока 8 выделени  разности наибольшего и наименьшего сигналов си| нал отсутствует (Xg) и на выходе устройства сигнала на отключение нет. При несимметричной работе потребител  (фиг. 2 б), когда сдвиг по фазе между контролируемыми токами неодинаков и соответственно врем  совпадени  положительной и отрицательной полуволн каждой пары токов различно, на выходах сглаживающих фильтров 7 получаютс  различные по величине посто нные напр жени . Блок 8 выдел ет разность между наибольшим и наименьшим значени ми напр жений и выдает сигнал та вход порогового блока 9- При п ревышении разностью установленного значени  срабатывает пороговый блок 9 и рключает врем задающий блок 10. По истечении установленного време.ни (1-2 периода рабочей частоты сети при отсутствии апериодической составл ющей пускового тока или врем  существовани  апериодической составл ющей при ее наличии) врем задающий блок 10 выдает сигнал от отключение электроустановки . В устройстве исключение вли ни  частоты контролируемых токов на работу защиты происходит в сглаживающих фильтрах 7 посредством усреднени  за период пр моугольных импульсов, поступающих после элемента И. Из усреднени  сигналов блок 8 выделени  разности наибольшего и наименьшего сигнала выдел ет сигнал, завис щий от несимметрии токов и не завис щий от частоты сети, что повышает чувствительность устройства дл  защиты. Дл  нормальной работы устройства необходимо соблюдать следующее условие выбора сглаживающего фильтра 7посто нна  времени зар да конденсатора в фильтре должна быть в 3- раза меньше посто нной времени разр да . Формула изобретени  Устройство дл  защиты трехфазных потребителей от несимметрии фазных токов, содержащее датчики тока с преобразовател ми ток-напр жение на выходе и фазосравнивающие блоки, пос ледовательно соединенные пороговый и врем задающий блоки, выход последнего  вл етс  выходом устройства, от л ича ющ е е с  тем,что, с целью повышени  чувствительности путем исключени  вли ни  частоты контролируемых токов, в устройство дополнительно введены сглаживающие фильтры по числу фаз, подключенные к входам блока выделени  разности наибольшего и наименьшего сигналов, выход которого подключен к входу порогового блока, при этом фазосравни9 56 вающие блоки выполнены в виде формирователей пр моугольных импульсов положительной пол рности одной фазы и отрицательной пол рности другой фазы, подключенных между выходом соответствующего преобразовател  ток-напр жение и входом элемента И, выход последнего подключен к входу соответствующего фильУра. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1..высш. учеб, заведений . Электротехника 1971 № 5. The invention relates to a relay protection and can be used to protect three-phase consumers (e.g. electric motors) from abnormal operating conditions - phase failure, winding short circuit in the winding, inadmissible asymmetry of the supply network. A device for protecting three-phase current collectors from abnormal operating conditions is known, in which two information signals are used: operating and braking. Comparison of the working and brake signals is carried out in block 8 of the comparison with the reacting body at the output. The device is designed to protect electrical wiring from incomplete-phase modes and is not relevant to coil locking in the winding of electric motors with a small number of closed coils SP. However, the offset from the frequency variation of the supply voltage system in this device is absent. The closest in technical essence and the achieved result to the invention is a device implementing the method based on measuring the phase shift time between currents of a three-phase consumer and comparing this time with the specified one. With the symmetry of the phase currents, the phase shift time between the phase currents is the same and equal to the specified one. In the presence of asymmetry, the consumer between the currents of one phase increases the shear time, exceeding the specified one, and between the currents of the other phases decreases and becomes less than the specified one. When the frequency is changed, the phase shift time between the phase currents changes, which, when compared with the specified one, causes the appearance of the output signal t2. The disadvantages of the known solution are that in order to offset the frequency variation of the response voltage of the threshold unit of the device, it is necessary to increase it, which reduces its sensitivity. The low sensitivity of the device does not allow it to react to the short circuit in the motor winding with a small number of closed turns. The purpose of the invention is to increase the sensitivity of the device for protection of three-phase consumers from phase current unbalance, by eliminating the frequency of monitored currents on their operation. The goal is achieved by the fact that in a device for protection of three-phase consumers against phase current unbalance, containing current sensors with current-output voltage converters and phase-equalizing blocks, are connected in series with a threshold, and the time specifying the blocks, the output is the device output, additionally introduced smoothing filters by the number of phases, connected by outputs to the inputs of the block for selecting the difference of the largest and smallest signals, the output of which is connected to the input of the threshold unit, while the phases The trimming units are made in the form of a rectangular impulse generator with positive polarity of one phase and negative polarity of another phase, connected between the output of the corresponding current-voltage converter and the input of the And element, the latter's output is connected to the input of the corresponding smoothing filter. FIG. 1 shows a block diagram of a device for protecting three-phase consumers against phase current unbalance; in fig. 2- diagrams of temporal characteristics of monitored currents and signals from the outputs of individual functional units of the device. The device contains current sensors with current-voltage converters, resistors 2, phase-matching blocks 5, made in the form of formers and 5 rectangular pulses of positive polarity of one phase and negative polarity of the other phase and element 6, smoothing filters 7, block 8 for extracting the difference between the largest and smallest signals, threshold block 9, time specifying block 10. The device operates as follows. 54 In normal operation, the consumer, when the phase shift between the monitored currents is the same (i.e. 120) and, accordingly, the time of coincidence of the positive and negative half-waves of each pair of currents b and c are the same (Fig. 2a), at the outputs of smoothing filters 7 equal-value constant voltages C with b Tbc Tc.oi are obtained) to the output of block 8 for extracting the difference between the largest and smallest signals b | There is no cash (Xg) and there is no shutdown signal at the device output. When the consumer is asymmetrical (Fig. 2b), when the phase shift between the monitored currents is not the same and, accordingly, the time of coincidence of the positive and negative half-waves of each pair of currents is different, the voltage of the smoothing filters 7 is different in magnitude. Block 8 selects the difference between the highest and lowest voltage values and generates a signal at the input of the threshold block 9. When you increase the difference of the set value, the threshold block 9 is triggered and switches off the time of the master block 10. After the set time has expired (1-2 periods The operating frequency of the network in the absence of aperiodic component of the starting current or the time of existence of the aperiodic component, if any, is given. The time unit 10 produces a signal from the electrical installation disconnection. In the device, the elimination of the influence of the frequency of monitored currents on the protection operation takes place in the smoothing filters 7 by averaging over the period of rectangular pulses coming after element I. From averaging the signals of the block 8, separating the difference of the largest and smallest signal separates the signal depending on the asymmetry of the currents and frequency independent, which increases the sensitivity of the device for protection. For normal operation of the device, it is necessary to observe the following condition for selecting a smoothing filter 7. The constant charge time of the capacitor in the filter must be 3 times less than the constant discharge time. The invention The device for protection of three-phase consumers against phase current unbalance, contains current sensors with current-voltage converters at the output and phase-matching blocks, successively connected threshold and time specifying blocks, the output of the latter is the output of the device so that, in order to increase the sensitivity by eliminating the influence of the frequency of monitored currents, the device additionally introduces a smoothing filter by the number of phases connected to the inputs of the unit for separating the difference the larger and smallest signals, the output of which is connected to the input of the threshold unit, while the phase matching units are made as square formers of positive polarity of one phase and negative polarity of another phase, connected between the output of the corresponding current-voltage converter and the input of the element And, the output of the latter is connected to the input of the corresponding filter. Sources of information taken into account in the examination 1..high. studies, institutions. Electrical Engineering 1971 № 5. 2.Патент Польши № 55132, кл. 21с 68/50, 1968.2.Patent of Poland No. 55132, cl. 21c 68/50, 1968. Xl .Xl. a ib ida ib id g.bj.-fcKj,c.gl4&Jg.bj.-fcKj, c.gl4 & J r Д V«ir d v «i kfa d ibkfa d ib o..cJi.al.MLo..cJi.al.ML i 0i 0
SU802991573A 1980-10-03 1980-10-03 Device for protecting three-phase consumers against phase current asymmetry SU951535A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU802991573A SU951535A1 (en) 1980-10-03 1980-10-03 Device for protecting three-phase consumers against phase current asymmetry

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU802991573A SU951535A1 (en) 1980-10-03 1980-10-03 Device for protecting three-phase consumers against phase current asymmetry

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU951535A1 true SU951535A1 (en) 1982-08-15

Family

ID=20921369

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU802991573A SU951535A1 (en) 1980-10-03 1980-10-03 Device for protecting three-phase consumers against phase current asymmetry

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU951535A1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2006123962A1 (en) * 2005-05-18 2006-11-23 Sergei Vladimirovich Kozhelsky Method for protecting a user of a three-phase alternating-current network against operating emergency conditions and device for carrying out said mehtod

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2006123962A1 (en) * 2005-05-18 2006-11-23 Sergei Vladimirovich Kozhelsky Method for protecting a user of a three-phase alternating-current network against operating emergency conditions and device for carrying out said mehtod

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US3984737A (en) Protective relaying system
EP0115017A1 (en) Method and system for identifying the direction of a fault
SU951535A1 (en) Device for protecting three-phase consumers against phase current asymmetry
EP0371192B1 (en) Electric quantity detecting method
IE820833L (en) Solid state load protection system
CA2435367C (en) Device and method for protection against overcurrents in an electrical energy distribution cabinet
RU2352044C1 (en) Method of protection from single-phase earth fault for triple-phase network with resistance earthing neutral and device for method implementation
SU1185474A1 (en) Device for determining faulted line under single-phase earth leakage in isolated neutral system
SU917257A1 (en) Method of protecting interturn shortings in three-phase electric machine windings
SU1661898A1 (en) Current protection device
RU2052826C1 (en) Trouble-shooting device for d
JPS56166797A (en) Operation monitoring device for multiple motors
SU917249A1 (en) Device for protecting ac mains from earthing
SU1670733A1 (en) Device for current protection of ac electrical plant
RU95113247A (en) Method and device for ground fault protection of generator stator winding
RU2159490C1 (en) Method and device for directional differential protection of two parallel three-phase lines
SU1086498A1 (en) Overall protection device for three-phase asynchronous motor
SU1372458A1 (en) Protection arrangement for capacitor bank
SU1034112A1 (en) Device for filtering positive sequence component of three-phase electric quantity
SU1555760A1 (en) Method of protection of submersible electric motor with two and more phase windings from abnormal operating conditions
SU710089A1 (en) Differential relay
SU1150690A1 (en) Device for earth fault protection of isolated neutral system
SU1065793A1 (en) Electric mortor diagnostic device
RU1809496C (en) Method for remote control of fault breaks of switches in power supply system
RU2156019C2 (en) Asynchronous-running protective device for synchronous motor