Устройство фильтровой защиты трехфазного электродвигателя Советский патент 1988 года по МПК H02H7/08 

Изобретение относится к электротехнике, а именно к релейной luniurre вращающихся маишн....

Цель изобретения повышение чупствительности фильтровой защиты трехфазно- го электродвигателя пугем снижения влияния несимметрии 11нтаюн1ей сети.

На чертеже представлена принципиальная электрическая схема устройства фильтровой защиты , трехфазного электродвигателя.

Устройство фильтровой зап1иты трехфазного электродвигателя содержит первый 1 и второй 2 трансформаторы тока с выводами первичных обмоток для включения каждого в соответствующую фазу провода питания обмотки статора электродвигателя, выводы вторичных обмоток которых соединены с входом сдвоенного фильтра 3 токов прямой и обратной последовательности, при этом выход фильтра токов обратной последователь

ности соединен со входом первого выиря

мителя 4, выход которого Подключен параллельно первому сглаживающему конденсатору 5 и первому переменному резистору 6, выход фильтра токов прямой последовательности через изолирующий промежуточный трансформатор соединен с входом второго выпрямителя 7, выход которого подключен параллельно второму сглаживающему конденсатору 8 и второму переменному резистору 9, а минусовые выводы выпрямителей 4 и 7 срединен.ы между.собой, пороговый эле- мент 10, выход которого соединен е исполнительным органом I, а вход - с выводом подвижного контактом первого переменного резистора 9, трехфазный трансформатор 12 напряжения, первичной обмоткой соединенный с питающей электродвигатель сетью, фильтр 13 напряжений обратной последовательности, входом соединенный с вторичной обмоткой трансформатора 12 напряжения, и дополнительный промежуточный трансформатор 14, через который выход фильтра 13 напряжения обратной последовательности соединен с входом третьего выпрямителя 5, выход которого подключен параллельно третьему сглаживающему конденсатору 16 и цепочке последовательно включенных стабилитрона 17 и третьего пере- менного резистора 18, вывод подвижного контакта которого соединен с подвижным контактом второго переменного резистора 9, а общая точка стабилитрона 17 и третьего неременного резистора 18 соединены с плюсовой П1ИНОЙ порогового элемента 10.

Устройство работает следующим образом.

При несимметричном повреждении в цепи статора электродвигателя в точке К2 (междуфазное или витковое замыкание, обрыв фазы) в трехфазной системе его тока появляет- ся состав.ляюндая обратной последовательности, которая выделяется фильтром 3 и в выпрямленном и сглаженном виде подается

.

j

0

5 О 5 , 45 50

55

с резистора 6 на вход порогового элемента И с положительным зняком. 1-1анряжение на резисторе 9 (иронорциональное току прямой носледовател1)Ности) и напряжение на резис - торе 18 (пропорционалыюе напряжению обратной последовательност11 за вычетом падения напряжения на стабилитроне 17) имеют полярность, препятствующую срабатыванию порогового элемента 10. Но Т1ри повреждении в цепи статора электродвигателя сумма напряжений на резисторах 9 и 18 сказывается меныие, чем напряжение на резисторе 6, в результате срабатывает пороговый элемент, вызывая срабатывание исполнительного органа и отключение поврежденного двигателя. С целью повышения чувствительности устройства к витковым замыканиям на выходе выпрямителя 15 по- следоЕ ательно с резистором 18 включен стабилитрон 17. При очень малых искажениях системы напряжений, а также в результате появления высших гармоник в. ней, напряжение на резисторе 18 равно нулю, управляющее напряжение определяется только разностью напряжений на резисторах 6 и 9. При BHeujHeM несимметричном коротком замыкании в точке Ki в напряжении на линии питания электродвигателя появляется составляющая обратной последовательности, что вызывает появление тока обратной последовательности в цепи статора электродвигателя. На резисторе 6 появляется напряжение (пропорциональное току обратной последовательности в цепи статора электродвигателя) положительной полярности, но сумма отрицательных напряжений н,а резисторах 9 и 18 при внецшем повреждении боль- ще напряжения на резисторе б, и пороговый элемент 10 не срабатывает. При запуске электродвигателя напряжение на резисторе 18 отсутствует. На резисторе б может быть небольшое положительное напряжение, обус- ловленное погрешностью настройки фильтра 3 или отклонением частоты от номинального значения. Это напряжение компенсируется, отрицательным напряжением на резисторе 9, которое при пуске имеет значи- тельную-величину. Таким образом, при пуске электродвигателя пороговый элемент также не срабатывает.

Предлагаемое .устройство фильтровой защиты электродви ателя обеспечивает чувствительность к внутренним повреждениям с содержанием тока обратной последовательности в токе статора электродвигателя на уровне 20% от номинального тока статора, срабатывая при этом без выдержки времени.

Формула изобретения

Устройство фильтровой заншты трехфазного электродвигателя, со.аержащее первый

q второй трансформаторы тока с выводамитем, что, с целью повышения чувствитель- йервичных обмоток для включения каждогоности путем cнижeF ия влияния несимметрии в соответствующую фазу провода питанияпитающер) сети, оно дополнительно снабже- обмотки статора электродвигателя, выводыно трехфазным трансформатором напряже- вторичных обмоток которых соединены с вхо-- ния с выводами первичной обмотки для под- дом сдвоенного фильтра токов прямой и об- ключения к питающей электродвигатель ратной последовательности, при это выходсети, фильтром напряжений обратной после- фильтра токов обратной последовательностидовательности, входом соединенным с вто- соединен с входом первого выпрямителя,ричной обмоткой трехфазного трансформа- выход которого подключен параллельнотора напряжения, дополнительным проме- первому сглаживающему конденсатору иЮ жуточным трансформатором, через который первому переменному резистору, выходвыход фильтра напряжений обратной по- фильтра прямой последовательности Через. следовательности соединен с входом введен- изолирующий промежуточный, трансформа-ного третьего выпрямителя, выход которого тор соединен с входом второго выпрямителя,подключен параллельно третьему сглажи- выход которого подключен параллельно 5 вающему конденсатору и введенной цепочке второму сглаживающему конденсатору ииз последовательно включенных стабилитро- второму переменному резистору, при этомна и третьего переменного резистора, под- выпрямители соединены между собой выво-вижный контакт которого соединен .с под- дами, пороговый элемент, выход котороговижным контактом второго переменного соединен с входом исполнительного органа,резистора, общая точка стабилитрона и а его вход - с подвижным контактом пер-20 третьего переменного резистора соединена вого переменного резистора, отличающеесяс плюсовой клеммой порогового элемента.,,

изобретение относится к электротехнике, а именно к релейной защите вращающихся мащин. Целью изобретения является повышение чувствительности фильтровой защиты к повреждениям в обмотке статора электродвигателя путем снижения влияния несимметрии питающей сети. Устройство содержит сдвоенный фильтр токов пря.мой и обратной последовательностей 3, включенный через трансформаторы тока 1, 2 на ток статора электродвигателя, фильтр напряжения обратной последовательности 13, включенный через трансформатор напряжения 12 на линию питания электродвигателя, пороговый элемент 10 и исгюлнптельный орган И. На выхода.ч указанных фильтров формируются выпрямленные п сглаженные напряжения, пропорциональные соответственно току прямой последовательности электродвигателя, току обратной последовательности электродвигателя и напряжению обратной последовательности на линии питания электродвигателя. Выходы указанных фильтров последовательно соединены между собой таким образом, что результируюп1ее напряжение с них, поданное на вход порогового элемента, пропорционально току обратной последовательности за вычетом напряжений, пропорциональных току прямой последовательности электродвигателя и напряжению обратной последовательности на линии питания э, 1ектродвигателя. В нор.ма.и ном режиме управляющее напряжение отрицательно, пороговый эле.мент 0 находится в исходном состоянии. При повреждении в цепи статора электродвигателя управ.:1яю- щее напряжение становится положительным срабатывает пороговый элемент 10 и через исполнительный орган 1 I отключает электродвигатель от сети. I ил. Zc s (Л 4 О Г) ас