УСТРОЙСТВО ЗАЩИТЫ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ ОТ ПЕРЕГРУЗКИ Российский патент 2003 года по МПК H02H5/04 H02H7/08 

Область использования: защита электродвигателей.

Сущность изобретения: включение тепловых реле через измерительные трансформаторы тока, насыщающиеся при пусковых токах, причем небольшое снижение вторичного тока в этих трансформаторах при малых кратностях тока перегрузки компенсируется небольшой коррекцией вторичных витков. Схема защиты содержит два насыщающихся измерительных трансформатора тока TLA1 и TLA2 с коррекцией вторичных витков, подключенных к тепловым реле KST1 и KST2 соответственно (см. чертеж).

Изобретение относится к электротехнике, а именно к устройствам релейной защиты трехфазных электродвигателей от работы на двух фазах и перегрузки.

Известно устройство для защиты электродвигателей от перегрузки и обрыва фазы, основанное на использовании тепловых реле типов ТРН-10А, ТРН-10, ТРН-25, ТРН-40, РТТ, ТРП-25, ТРП-60 и других /1/. Эти реле включаются непосредственно в цепь питания нагрузки или через линейные измерительные трансформаторы тока (ТК-20), начиная с мощности 90 кВт.

Недостатками указанного устройства являются низкая надежность, обусловленная несоответствием постоянной времени нагрева термоэлемента оптимальной /2/ за счет использования массивных термоэлементов и навязывания большой постоянной времени токоотводами измерительному тепловому элементу /3/, а также неселективное отключение нагрузки при большой кратности тока в тепловом реле при пусках. В этих случаях ПУЭ разрешают увеличивать уставку срабатывания, что приводит к отказу защиты при малых кратностях тока и повреждению электродвигателей.

Известны устройства температурных защит, которые не требуется отстраивать от пусковых токов, однако они обладают повышенной температурной инерционностью и по сравнению с защитой на тепловых реле сложны в реализации, установке и обслуживании.

Наиболее близким по технической сущности является устройство /4/ для защиты трехфазных электродвигателей, содержащее измерительные трансформаторы тока и тепловые реле. При этом, в известном устройстве тепловые реле подключены так же, как и в заявляемом изобретении, через измерительные трансформаторы тока, насыщающиеся при пусковых токах. Однако в этом устройстве наблюдается снижение вторичного тока в тепловом реле при малых кратностях тока перегрузки защищаемого электродвигателя. В абсолютном значении это уменьшение является малой величиной, но оно приводит к значительному снижению чувствительности защиты и даже отказу в срабатывании при обрыве фазного проводника.

Сущность предлагаемого устройства заключается в том, что измерительные трансформаторы тока насыщаются при пусковых токах, а небольшое снижение вторичного тока в этих трансформаторах при малых кратностях тока перегрузки компенсируется небольшой коррекцией вторичных витков.

На чертеже показана схема предлагаемого устройства. Схема защиты двигателя содержит два насыщающихся измерительных трансформатора тока TLA1 и TLA2, вторичные цепи которых подключены к тепловым реле KST1 и KST2 соответственно.

Контакты тепловых реле управляют катушкой магнитного пускателя КМ 1.1. Магнитный пускатель подключен ж сети через разъединитель SF1.

При перегрузках защищаемой цепи, обусловленных технологическим процессом или обрывом фазы, ток перегрузки как минимум через один трансформатор тока TLA1 или TLA2 подается в тепловое реле. При малых кратностях перегрузки или обрыве одной фазы первичный ток трансформируется без искажений за счет витковой коррекции до кратности порядка двух. При тяжелых пусках ток первичной цепи увеличивается до 5-7 номинальных токов двигателя. При этом измерительные трансформаторы тока насыщаются, а в тепловые реле подается вторичный ток заниженной кратности. Время срабатывания реле увеличивается. При этом тяжелый пуск двигателя происходит без отключения защитой. Таким образом, в предлагаемой защите успешный пуск двигателя осуществляется не за счет загрубления теплового реле, а за счет насыщения измерительных трансформаторов тока.

Данная защита обеспечивает успешный запуск двигателей с временем пуска до 40-50 с при сохранении такой же чувствительности на малых кратностях перегрузки, что и при использовании серийных линейных измерительных трансформаторов тока.

Технико-экономическая эффективность устройства образуется за счет существенного упрощения конструкции, отсутствия загрубления защиты при малых перегрузках и уменьшения ущерба, связанного с повреждением изоляции двигателя.

Кроме указанных достоинств применение насыщающихся измерительных трансформаторов тока с витковой коррекцией позволяет предотвратить сгорание термоэлементов при токах короткого замыкания.

Литература
1. Андреев В. А. Релейная защита, автоматика и телемеханика в системах электроснабжения. - М.: Высшая школа, 1985 г.

2. Промышленная энергетика, 10, 1998 г. Зинченко В.Ф., Кимкетов М.Д. - Оптимизация функционирования тепловой защиты электродвигателей.

3. Промышленная энергетика, 1, 1999 г. Зинченко В.Ф., Кимкетов М.Д." Зинченко Л. В. , Кимкетов М. М. - Влияние токоотводов на функционирование тепловых реле защиты электродвигателей.

4. Патент СССР 407414, 1973, Н 02 Н 5/04.

Изобретение относится к электротехнике, а именно к устройствам релейной защиты трехфазных электродвигателей от работы на двух фазах и перегрузке. Технический результат заключается в том, что измерительные трансформаторы тока насыщаются при пусковых токах, а небольшое снижение вторичного тока в этих трансформаторах при малых кратностях тока перегрузки компенсируется небольшой коррекцией вторичных витков. Для этого устройство содержит два измерительных трансформатора тока и два тепловых реле. 1 ил.

Устройство защиты электродвигателя от перегрузки, содержащее измерительные трансформаторы тока и тепловые реле, при этом тепловые реле подключены через измерительные трансформаторы тока, отличающееся тем, что измерительные трансформаторы тока выполнены насыщающимися при пусковых токах, увеличивающихся до 5-7 раз номинальных токов, а снижение вторичного тока в этих трансформаторах при малых кратностях перегрузки компенсируется коррекцией вторичных витков.