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