Устройство для защиты трехфазной электроустановки от токов короткого замыкания

О П И » А Н И Е «лиоггв

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. саид-ву

1 (22) Заявлено 03.08.76 (21) 2391828/24-07 (51) М. Кл.

Н 02 8 7/08 с присоединением заявки №вЂ”

Государственный комитет

Совета Министров СССР но делам иэооретений н открытий (23) Приоритет (43) Опубликовано 0s.06.78. Бюллетень № 21 (53) УДК 621 316 925 (088.8) (45) Дата опубликования описания 06.OS.78 (Т2) Автор изобретения

И. И. Скачков (7!) Заявитель

° (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТЫ ТРЕХФАЗНОЙ ЭЛЕКТРОУСТАНОВКИ

ОТ ТОКОВ КОРОТКОГО ЗАМЫКАНИЯ

Устройство относится к устройствам защиты электроустановок от токов короткого замыкания и недопустимых перегрузок, а именно — к устройствам защиты генераторов, преобразователей, :. электродвигателей и других потребителей электроэнергии повышенной частоты, в которых токи прямого запуска короткозамкнутых асинхронных электродвигателей равны- токам короткого замыкания источников питания.

Известно устройства для защиты трехфазной электроустановки от токов короткого замыкали, содержащее датчики тока, включенные последовательно, датчик напряжения, включенньй параллельно в цепь электроустановки, логический! блок, подключенный к датчикам тока и напряжения, к выходу которого подключен исполнитедьньй, рлемент.

Это устройство не может обеспечить. селективного действия зайтиты, так как имеет в качестве элемента задержки по времени интегрирующие

ЯСэлементы, установленныв на выходах датчико .. тока. В данном случае способ получения выдержки с помощью интегрирующего RC-элемента (как наиболее простой) неприемлем, так как при запуске электродвигателей от генераторов повышен-, я

I 4

2 ной частоты соизмеримой мощности токи коротко

ro замыкания генератора не превышают пусковых, токов электродвигателей, время пуска которых длится несколько секунд. При этом конденсаторы. интегрирующих элементов оказываются заряженными полностью и в случае короткого замыкания в этот момент не способны повлиять на отстройку времени для обеспечения селективного действия.

Эти устройства не могут также обеспечить защиту электроустановки от недопустимых перегрузок, так как не содержат элементов, реагирующих на токи перегрузок. Поэтому для обеспечения защиты электроустановки от недопустимых токов пе. регрузки устанавливают специальные датчики с термо- или гидрорасцепителями, а для обеспечения селективного действия защит устанавливают реле времени, что приводит к усложнению схемы и удорожанию. электроустановки в целом.

В электроустановках повышенной частоты введение дополнительных средств для защиты от перегрузок и обеспечения селективности действия защиты по перегрузке и коротким замыканиям не дает желаемых результатов, так как в источниках повышенной частоты, например индукторных, при коротких замыканиях происходит мгновен610228 ный провал напряжения. В результате ток короткого замыкания в начальный момент меныпе номинального, а затем этот ток начинает возрастать и достигает установившегося значения за время не менее 0,1 сек, а величина тока короткого замыкания не превосходит двух номиналов. В таких режимах ! обычные защиты нормально функционировать не моНаиболее близко к предлагаемому устройство защиты трехфазной электроустановки от токов короткого замыкания, содержащее датчики тока„ включенные последовательно в разрыв фаз защи-, щаемой электроустановки, и датчик напряжения, . подключенный к трем фазам, два элемента ИЛИ, входы которых подключены к выходам датчиков тока и напряжения соответственно а выходы со2 !5 единены между собой последовательно и подключены к исполнительному элементу.

Это устройство также не может обеспечить селективности действия и защиты электроустановки от токов перегрузки.

Цель изобретения — расширение функциональных возможностей защиты электроустановки, а именно — обеспечение защиты от перегрузок и обес-. печение селективности действия.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для защиты трехфазной электроустановки от токов короткого замыкаш я, содержащее датчики тока, включенные последовательно в разрыв фаз защищаемой электроустановки, и датчик напряжения, подключенный к трем фазам, два. go элемента ИЛИ, входы которых подключены к выходам датчиков тока и напряжения соответственно, а выходы соединены. между собой последовательно, и исполнительный элемент, введены два элемента НЕ, входы которых подключены к выходам элементов ИЛИ соответственно, а выходы— к исполнительному элементу, причем каждый элемент НЕ содержит времязадающую цепочку.

На чертеже приведена схема устройства.

Устройство содержит датчик 1 и 2 тока, вклю-4О чаемые последовательно в разрыв фаз защищаемой электроустановки 3, датчик 4 напряжения, подключеяный к трем фазам, элементы ИЛИ 5 и

6, входы коЪорьтх подключены к выходам;датчиков 1 и 2 тока и к датчику 4 напряжения соответственно, а выходы соединены между собой последовательно. Выход элемента ИЛИ 5 подключен к элементу НЕ 7 через !дйод,авыходэлемента ИЛИ 6 цодключен к элементу НЕ 8 через пороговый элемент. Выходы элементов НЕ 6 и so

8 подключены к исполнительному элементу 9.

Схема работает следующим образом.

Если ток электроустановки превышает ток установки защиты, а напряжение снижается незначительно, что соответствует режиму перегрузки, 55 датчики тока 1 и 2 выдают сигнал на входы элемента ИЛИ 5, элемент ИЛИ 5 запускает элемент

НЕ 7, который настроен на определенное время, после истечения которого, выдает сигнал на включение исполнительного элемента 9. Это время вы- 60 бирают в зависимости от требований, предъявляе- мых электроустановкой 3 к защите от недопусти- мых перегрузок. Если в составе электроустановки имеются электродвигатели, это время должно быть больше времени запуска в наиболее неблагоприятных условиях. В случае короткого замыкания запускаются сразу оба элемента НЕ 7 и 8, но срабатывает элемент 8, так как он настроен на время на порядок меньшее времени настройки элемента 7. Характеристика выдержки времени в обоих элементах: независимая. Датчики тока 1 и 2 настраивают на ток перегрузки.

За счет незначительного усложнения схемы, 4.е. введения дополнительных элементов НЕ, обес. печивается возможность контроля токов перегруз-. ки и токов короткого замыкания. За счет изменения выдержек времени в ячейках НЕ обеспечива; ется избирательность действия защиты как по каналу короткого замыкания, так и по каналу перегрузки. Таким образом данное устройство становится универсальным устройством защиты. Введе. ние двух элементов НЕ с времязадающими цепочками для каналов короткого замыкания и перегрузки позволяет дублировать каналы тока, что повышает надежность защиты.

Напрймср, в случае незапуска асинхронного электродвигателя, когда двигатель и приводной механизм находятся при низких температурах и канал напряжения не выдает команду на отключение, так как напряжение не снижается до величины уставки, ° срабатывает канал перегрузки, так как его сигнал не зависит от напряжения.

Устройство может быть использовано и для защиты электроустановок промышленной частоты автономных энергосистем малой мощности, в которых токи короткого замыкания источников соизмеримы с пусковыми токами электродвигателей.

Формула изобретения

Устройство для защиты трехфазной электроустановки от токов короткого замыкания, содержащее датчики тока, включенные последовательно в разрыв фаэ защищаемой электроустановки, и датчик напряжений, подключенный к трем фазам,, два элемента ИЛИ, входы которых подключены к выходам датчиков тока и напряжения, соответственно, а выходы соединены между собой последовательно, и исполнительный элемент, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей защиты электроустановки, а именно обеспечения защиты от перегрузок и обеспечения селективности действия, в схему введены два элемента НЕ, входы которых подключены к выходам элементов ИЛИ соответственно, а выходы — к исполнительному элементу, причем каждый элемент НЕ содержит времязадающую цепочку.

Источники информации, принятые во внимание нри экспертизе:

1. Патент Великобритании У 1218074, кл. Н 2 К, 1968.

2. Авторское свидетельство СССР И 547904, кл. Н 02 Н 7/08, 1975.

610228

Составитель В. Зимаяов

ТехРед М. Келемеш .

Корректор С. Шекмар

Редактор Б. Федотов

Заказ 3029/44

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Тираж 892 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, 1аушская наб., д. 4/5