Способ защиты трехфазного электродвигателя от междуфазных и витковых коротких замыканий обмотки статора Советский патент 1991 года по МПК H02H7/08 

Изобретение относится к электротехнике, а именно к устройствам релейной защиты, и может быть использовано для защиты от витковых и коротких замыканий между фазами расщепленной обмотки статора электродвигателя, в частности для полюсно- переключаемого электродвигателя с тремя параллельными ветвями в фазе.

Цель изобретения - повышение быстродействия защиты за счет нечувствительности к несимметрии питающего напряжения и внешним несимметричным коротким замыканиям (КЗ) и обеспечении защиты по- люснопереключаемого электродвигателя.

- Способ защиты электрического двигателя заключается в измерении наибольшего и наименьшего из напряжений, в выделении разности их модулей и сравнении ее с заданным, измерение напряжений производят на нейтралях звезд расщепленной обмотки статора.

На фиг. 1 представлена функциональная схема, реализующая предложенный способ защиты обмотки статора электродвигателя (ЭД), работающего на одной (первой или второй) скорости вращения. Выключатели 1 указанной скорости включены, а неработающие выключатели 2 - отключены. Напряжение на нейтралях расщепленной обмотки статора защищаемого ЭД 3 снижается до допустимого для вторичных устройств уровня измерительными преобразователями 4 - 6. Затем измеряются наибольшее и наименьшее значения указанных напряжений, что производится соответственно блоками 7 и 8. Определяется разность наибольшего и наименьшего значений, что осуществляет блок 9, и производится блоком 10 сравнение полученной разности с заданным значением. Превышение этой разностью заданного значения является признаком повреждения ЭД, позволяющим с высоким быстродействием отключить ЭД при междуфазных и вит- ковых КЗ в обмотке статора.

В основу предлагаемого способа положено различие напряжений на нейтралях звезд расщепленной обмотки статора ЭД при нормальной работе, внешних КЗ и при внутренних повреждениях.

При нормальной работе защищаемого ЭД и симметричном питающем напряжении значения напряжений на нейтралях звезд обмотки статора относительно земли одинаковы и близки к нулю, так как расщепленные обмотки фаз выполнены симметричными. При несимметрии питающего напряжения или в режимах внешних КЗ (симметричных и несимметричных) напряжения на нейтралях звезд обмотки статора относительно земли одинаковы, так как нейтрали звезд обмотки статора находятся в одинаковых условиях относительно питающей сети. Поэтому разность наибольшего и наименьшего значений напряжений на нейтралях звезд оботки статора относительно земли не превышает уровень срабатывания элемента сравнения. Если же происходит вит- ковоеили несимметричное междуфазное КЗ в обмотке статора ЭД. то нарушается равенство напряжений на нейтралях звезд обмотки статора относительно земли, в результате чего разность наибольшего и наименьшего значений этих напряжений

превышает порог срабатывания блока 10 (фиг.1). Последний срабатывает и подает команду на отключение защищаемого ЭД.

Описанное справедливо и для трехфазных КЗ с неодинаковым числом замкнувшихся витков в каждой из фаз. При трехфазных КЗ с одинаковым числом замкнувшихся витков в каждой из фаз, напряжения на нейтралях звезд обмотки статора относительно земли равны и защита не срабатывает. Вероятность возникновения таких КЗ в обмотке статора ЭД весьма низка. Кроме того при данном виде повреждения успешно действует дифференциальная защита, принятая в качестве аналога изобретения.

Положительный эффект от применения предлагаемого способа состоит в повышении быстродействия защиты за счет отстро- енности от несимметрии напряжения

питающей сети и внешних несимметричных КЗ, что позволяет снизить обьем повреждений ЭД и соответственно стоимость ремонта и его продолжительность. Это обеспечивается измерением напряжений

на нейтралях звезд расщепленной обмотки статора ЭД относительно земли с последующим выделением разности из модулей и ее сравнением с заданным значением.

Формула изобретения

Способ защиты трехфазного электродвигателя от междуфазных и витковых коротких замыканий ofMOTKn статора, заключающийся в измерении наибольшего

и наименьшего из напряжений, в выделении разности их модулей и сравнении ее с заданным, отличаю дийся тем, что, с целью повышения быстродействия за счет нечувствительности ее к несимметрии питающего напряжения и внешним несимметричным коротким замыканиям и обеспечения защиты полюснопереключае- мого двигателя, изменение этих напряжений производят на нейтралях звезд

расщепленной обмотки статора.

fJoo/rjK/i.

Изобретение относится к электротехнике, в частности к релейной защите. Цель изобретения - повышение быстродействия защиты за счет нечувствительности ее к несимметрии питающего напряжения и внешним коротким замыканиям. Напряжение снимается с нейтрали двигателя 3 и подается через измерительные преобразователи 4 - 6 на блоки 7 и 8 выделения наибольшего и наименьшего значений этих напряжений. В блоке 9 выделяется разность этих напряжений и подается на блок 10 сравнения, где происходит сравнение с заданной величиной. В нормальном режиме работы или при несимметрии питающего напряжения, или внешнего короткого замыкания напряжения между нейтралями расщепленных обмоток очень незначительны и определяется только неточностью изготовления фаз двигателя. Разность этих напряжений не достаточна для появления сигнала на выходе блока 10 сравнения. Если в двигателе произошло повреждение (витковое или несимметричное к.з.), то между нейтралями расщепленной обмотки появляются напряжения, если разность между наибольшими и наименьшим значениями их достаточна для срабатывания блока 10, то на его выходе появляется сигнал, действующий на отключение двигателя от сети. 1 ил.