Устройство для защиты трехфазного электродвигателя от асимметричного режима работы,вызванного потерей фазы во внешней питающей сети Советский патент 1988 года по МПК H02H7/08 

Изобретение относится к электротехнике и может найти применение при защите электродвигателей в сетях 0,А-10 кВ.

Целью изобретения является повышение чувствительности к внешним повреждениям питающей сети при обрыве одного провода линии при любой загрузке электродвигателя.

На фиг. 1 показаны схема подключения двигателя к питающей сети, цеп управления и защиты двигателя от аварийных режимов; на фиг. 2 - -электрическая схема высоковольтной сети, питающей двигатель, в которой возможен обрыв фазы; на фиг. 3 а, б -векторные диаграммы токов и напряжений в двигателе, работающем с номинально нагрузкой при обрыве фазы А в сети 35 кВ; на фиг. 3 в, г- то же, при обрыве фазы а при напряжении 10 кВ.

На фиг. I показан электродвигател 1, поключенный к сети 0,4 кВ через рубильник 2, предохранители 3, рабо- тающие при КЗ, и магнитный пускатель 4. Последний оснащен двумя датчиками 5 и 6 от перегрузки, например тепловыми реле . Магнитный пускатель имеет обмотку 7 управления. Последователь- но с ней включены контакты 8 и 9 датчиков 5 и 6 от перегрузки. Пуск двигателя в работу осуществляется кнопкой Пуск 10, остановка - кнопкой Стоп 11. Кнопка Пуск 10 оснащена замыкаю цим блок-контактом 12 магнитного пускателя 4 и контактЪм 13 реле 14 минимального напряжения, которые остаются замкнутыми после отпускания кнопки (запуска двигателя).

Обмотка реле 14 минимального напряжения присоединена между нулевым проводом питающей сети и фазой двигателя, электрически отстающей от фазы без датчика перегрузки.

Устройство работает следующим образом.

Цдя подачи электрической энергии в обмотки электродвигателя сначала включают рубильник 2. После этого нажимают кнопку Пуск 10, вследствие чего на обмотку 7 управления подается напряжение и подвижные контакты магнитного пускателя -4 подтягиваются и вступают в контактирование с неподвижными. Затем кнопку Пуск отпускают, но цепь управления остается замк- 1гутой благодаря контактам 12 и 13.

При возникновении несимметричного режима, например, из-за ложного перегорания предохранителя 15 в фазе А питающей сети на стороне- высокого напряжения (35 кВ) силового трансформатора 16 в двигателе 1, работающем с номинальной нагрузкой, появляется несимметрия токов и напряжений (фиг. 2 и 3 а, б). Резко понижается напряжение в фазе с электрически отстающей от фазы 6, в которой нет датчика от перегрузки. Одновременно увеличивается ток в фазах и а, но в последней он возрастает несколько меньше, чем в фазе ё. Поэтому отключение двигателя контактором 4 вследствие размыкания контакта 9 датчик, 6 от перегрузки происходит с недопустимой задержкой, исходя из токового режима в фазе S . Если предшествующая несимметричному режиму нагрузка двигателя 1 составляет, например, 50% от номинальной, то устанавливается следующий режим: в фазе ток составляет 1,5 ц(,м , а в фазе а - 1,3 LOM где fiai номинальный ток двигателя. Это также не обеспечивает своевременного отключения двигателя от датчика б перегрузки. Чем ниже кратность тока в фазе а, тем менее точно и своевременно работает датчик 6.

Если обрыв фазы произошел на стороне 10 кВ силового трансформатора 17, (фиг. 2), например, вследствие ложной работы предохранителя 18 в фазе Ч, тогда векторная диаграмма токов и напряжений полностью загруженного двигателя принимает вид, представленный на фиг. 3 в, г. Двигатель 1 останавливается. В этом случае в фазе протекает ток, в два раза превышающий ток фаз л и С. Датчики 5 и 6 перегрузки на ток не реагируют. Катушка управления при подключении на междуфазное напряжение ае вс. контактора не отпускает и не отключает двигатель 1.

В обоих случаях, являющихся наиболее тяжелыми для двигателя 1, срабатывает реле 14 минимального напряжения и своим контактом 13 размыкает цепь питания катушки 7 управления магнитным пускателем. При оперативном питании 220 В цепь питания катушки 7 управления магнитным пускателем 4 следует подключить между нулевым проводом и фазой о.. При Оперативном питании напряжением 380 В цепь питания катушки 7 магнитного пускателя следует присоединять к фазам Л и С.

Формула изобретения

Устройство для защиты трехфазного электродвигателя от асимметричного режима работы, вызванного потерей фазы во внешней питающей сети, содержащее кнопки Стоп и Пуск, реле минимального напряжения, датчики токовой перегрузки в двух 4)азах цепи питания электродвигателя, магнитный пускатель, обмотка управления пуска- телем присоединена к источнику оперативного питания последовательно с

контактами датчиков тока от перегрузки, при этом кнопка Пуск зашунти- рована цепью из последовательно сое- диненных замыкающего блок-контакта магнитного пускателя и замыкающего контакта рбле минимального напряжения, отличающееся тем, что, с целью повьшения чувствительности к внешним повреждениям во внешней питающей сети при любой загрузке электродвигателя, обмотка реле минимального напряжения имеет выводы для присоединения к нулевому проводу питающей сети и фазе, электрически отстающей от фазы без датчика токовой перегрузки.

Изобретение относится к области , электротехники, релейной защите асин-. хронного электродвигателя от асимметричного режима работы, вызванного потерей фазы во внешней питающей сети. Цель изобретения - повышение чувствительности к внешним повреждениям питающей сети при любой загрузке электродвигателя. Введение дополнительного реле минимального напряжения в фазу, электрически отстающую от фазы без датчика тока, позволяет повысить чувствительность. 3 ил. с б (/)

В

ТГГГТ

II II 1И

/4

2

//

ие.1

иг.2

,8 1но

I& 5,1 I HOfi

1с 0,9 ном

,6 Vr.ffOM

Vb- 0,67V.f..o

: 0,2. У,оп IB

0,кЬ

I« 1,041 но IA 2., Ic 1,01 w

Va 0,235

Ив ОЛ70 V,Ho Ис 0,235 V.HQH

Фиг