Устройство для дифференциальнофазной защиты электродвигателя от междуфазных замыканий Советский патент 1978 года по МПК H02H7/08 

Изобретение касается релейны.х заишт э;1ектрических систем.

И.звестно устройство дифференциа.тьно-фазной защиты электроустановок, например линий и шин. содержащее трансформаторы тока в одноименных фазах, к вторичным обмоткам которых подключены трансреакторы, а выход;, последних - к различным фазосравниваюи1мм cxeiiaM 11.

Наиболее ) ;1рс.а.лаг.е,.:ому устройство, содержанчее трансформаторы тока в одноименных фазах, к вторичным обмоткам кото1)ых иодключены траисреакторы, а выходыпоследних - к фазосравниваюикй схеме, содержа щей последовательно соединенные резисторы, щунтирующие ввгходы трансреакторов, встречно нодк.1ючеиных через диоды к соиротивлению и диоду, через которые к источнику операт1 вного тока .л1очено реагирую иее реле, а точки соедцнс-пия н.унтирующих резисторов подключенв к минусу оиеративного тока 2.

Недостатком этого устройства яв.1яется то, что оно не реагируст на трехфазные KopoTi--:i e замьи ания в С(;едините.1Ь11ом Kaoe.ie и выводах э.1ектрод15нгателя в момент iiycKa, двигатель (.-те не враиик-тся.

Цель устройства -- обеспечение срабатына иия ,1 при трех(|)азном коротком замыкаНИИ в соединительном каосле и выводах элекгрод мпатсля, .а Д15игагель еще не вран1ается.

)та iU-;:, дост1;гается тем, что в устройство, П,1нс{|1орматоры тока в одноимен 1 ГОр:;ЧНЫМ ОбмоТКаМ КОТОрЫХ

:.- .iv:-,: чторы, вто)ич.иые обмотки Hi ;i;. иос.чедова re.ibiio соед,;нсн ; 1:л;и ;ч 1 сторал;и и подключены к фазосравиивающемх б/кп-.у, г .ключонному нос.ледоваj тельно с нсно.шителЫП м -Лементом между полюсами источниг;а (JiiepaTHRiioro напряжения, ;i точки соединен;;я iiiyHTiipyioiiuix резисторов п.одключе1 ы к мин совому но.иоеч онеративно о нанряже1П1я, введет доиолнител1)Ные резисторы, подключенные между разноиме11ными вы5 водами Г5торичнь:х обмоток трансреакторо.

На чертеже представлен; схема предлагаемого хстроиствл для одной из ф;13 электродвиг,чте.1я (ТОЧНО raKcie же исполнение и нодключег ;1С- .TOT схемы уетро 1ства д,тя каж, до1 из ,в фаз) и ир;|| яты с, ед юHiue обоз1;;г-1чния: - трансформаторы тока; 2 - транс 4.ктор1 ;: л и -1 - резист)ры (резисторы 4 введе1-;ь1 доп(,,: |ггельно, цени их 1;одключения показакь; их ккт, 5, 6, 7, 8, , .10 д:;оды; I) - резисторы фазосравниа Осле, И1ХМназначенного для запуска выходного промежуточного реле зашиты,(на схеме не показано) при междуфазных коротких замыканиях в обмотке двигателя, на его выводах и соединительном кабеле.

Величина сопротивлений резисторов 3, 4 рассчитывается такой, чтобы на 1ряжение на резисторах 3 было достаточным дня правиль. ной работы устройства в случае, если ток в нулевых выводах двигателя отсутствует, а в фазных выводах есть. Одновременно сопротивления резисторов 3 должны быть во много раз меньше сопротивления обмотки реле 13.

В нормал1:,ном режиме работы электродвигателя при протекании токов нагрузки J и Jo, совпадаюш,их по фазе в каждые полпериода промышленной частоты, при положительной полуволне тока нагрузки диоды 5 и 7 закрыты, по цепочкам 11, 6, 3 и И, 8, 3 протекает ток. В следуюший полупериод тока диоды 5 и 7 открываются, по цепочкам 11, 5, 3 и II, 7, 3 протекает ток, диоды 6 и 8 закрываются. Обмотка реле 13 шунтируется через попарно открытые диоды 5, 7 или 6, 8 и реле не срабатывает.

При м.еждуфазных коротких замыканиях внутри работаюшего электродвигателя ток со стороны нуля Jo изменяет фазу посравнению с током ввода Jg. Если токи Jg и Jo находятся в противофазе, то при положительной полуволне тока диоды 5 и 8 будут закрыты, а диоды б и 7 открыты. По цепочкам 11, 6, 3 и 11,7, 3 будет протекать ток и шунтировать диод 9, но закрытые диоды 5 и 8 дешунтируют диод 10 и по цепи И, 10, 13 протекает ток. Реле 13 срабатывает и запускает выходное промежуточное реле зашиты. При отрицательной полуволне оно получает питание по цепи 11, 9.

Наличие резисторов 4 в нормальном режиме работы электродвигателя не влияет на работу устройства. В этом случае напряжение на сопротивлениях 3 уменьшается за счет связи между трансреакторами через сопротивления 4, а при междуфазных коротких замыканиях внутри двигателя увеличивается.

При трехфазном коротком замыкании на выводах электродвигателя при его пуске, когда двигатель еше не врашается, хотя ток со стороны нулевых вьшодов электродвигателя отсутствует, на трансреактар, подключенный к трансформаторам тока нулевых выводов, подается через сопротивления 4 напряжение с обратным знаком от трансреактора, подключенного к трансформаторам тока со стороны ввода. Устройство срабатывает как и при междуфазном коротком замыкании на работаюш,ем электродвигателе. (Если в схеме отсутствует резистор 4, то при коротком за.мыкании ток со стороны нуля электродвигателя , на выходе трансреактора со стороны нулевых выводов напряжения нет, диоды 7 и 8 открыты, и по цепочкам 11, 7, 3 и 11, 8, 3 в оба полупериода тока происходит шунтирование обмотки реле 13 и зашита не работает).

Предлагаемое устройства и.меет ряд пренмушеств по сравнению с сушествуюшими, обладает высоким быстродействием (10-12 мсек), зависящим в основном от вре.мени срабатывания реле 13, имеет более высокую чувствительность (срабатывает при токах больше 0,5 ) При отсутствии повреждения в режимах нагрузки, пуска и самозапуска устройство не

работает даже при насышении трансформаторов. Испытания его в лабораторных условиях и условиях эксплуатации показали, что стройство четко срабатывает при .междуфазных коротких замыканиях внутри обмотки статора асинхронного электродвигателя, в том числе

и при трехфазном коротком за.мыкании на выводах электродвигателя при его пуске, когда двигатель еще не врашается.

Формула изооретения

Устройство для дифференциально-фазной защиты электродвигателя от .междуфазных за.мыкании, содержащее трансформаторы тока в одноименных фазах, к вторичны.м обмоткам

которых подключены трансреакторы, вторичные обмотки которых зашунтир.ованы последовательно соединенными резисторами и подключены к фазосравнивающему блоку, включен ному последовательно с исполнительным элементом полосами источника оперативного напряжения, а точки соединения щунтируюши.ч резисторов подключены к минусовому полюсу источника оперативного напряжения, отличающееся тем, что с целью обеспечения работы устройства при трехфазных коротких замыканиях в соединительном кабеле и на выводах электродвигателя в момент пуска, когда двигатель еше не врашается, в него введены дополнительные резисторы, подключенные между разноименными выводами вторичных обмоток трансреакторов.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1.Федосеев А. М. Релейная защита электрических систем. Энергия, 1976, с. 173:

2.Шннеерсон Э. М. Полупроводниковые реле сопротивления. М., Энергия, , с. 63.