Устройство для дифференциально-фазовой защиты электродвигателя от междуфазных замыканий Советский патент 1982 года по МПК H02H7/08 

(34;; УСТРОЙСТВО для ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНО-ФАЗОВОЙ

ЗАЩИТЫ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ ОТ МЕЖДУФАЗНЫХ Изобретение относится к электротехни ке, в частности к устройствам для защит электродвигателей от междуфазных коротких замыканий. По основному авт. св. № 599309 известно устройства для дифференциальнофазовой зашиты электродвигателя от междуфазкых замыканий, содержащее траноформаторы тока в одноименных фазах, к вторичным обмоткам которых подклкзчены трансреактары, вторичньге обмотки которых зашунтированы последовательно соединенными резисторами и подключены к фазосравнивающему блоку, люченному последовательно с испголнительным элементом между полосами источника оперативного напряжения, а точки соединения шунтирующих резисторов подключены к минусовому полюсу оперативного напря- жешш С1 . Недостатком известного устройства является возможность его ложного срабатывания при иасыщентга сердечников траво ЗАМЫКАНИЙ форматоров тока, когда сердечник одного трансформатора тока не насыщен, а другого - насыщен в условиях совпадения фаз первичных токов. Ввиду того, что точки соединения шунтирующих резисторов подключены к минусовому полюсу оперативного напряжения, уровень напряжения в известном устройстве, при котором начинается сравнение фаз напряжений на резисторах, близок к нулю. При таком уровне начала сравнения при совпадении фаз первичных токов, когда защита не должна срабатывать, за счет искажения напряжений из-за насыщения сердечников трансформаторов тока появляется промежутоквремени, в течение которого напряжения на вторичных обмотках промежуточных трансреакторов имеют противоположные знаки, т.е. в защите формируется ложный импульс на отключение. 1Иелью изобретения является повышение надежности работы защиты при насыщениях трансформаторов тока. 367 Поставленная цепь достигается тем, что в устройство для дифференциально-фазовой защиты электродвш теля от междуфазных замыканий дополнительно введены ЦЕ& выпрямителя, выход каждого из них зашунтирован дополнительно введенными и соединенными параллельно резистором и конденсатором, а каждый из трансреакторов содержит дополнительную вторичную ойуютку, подключенную к одному из №шря мителей, выход которого соединен соглас но между общей точкой соединенных после довательно резисторов и минусом операти ного напряжения. На чертеже изображена схема предложенного устройства. Устройство содержит трансформаторы Iтока, вторичные обмотки которых под ключены к трансреакторам 2, основные вторичные обмотки которых зашунтированы последовательно соединенными резисторами 3, соединены между собой резисторами 4, подключены к фазосравнивающему блоку 5, состоящему из диодов б IIи резисторов 12, выход фазосравнивающего блока подключен к обмотке исполнительного реле 13. К дополнительны вторичным обмоткам трансреакторов подключены выпрямитель 14, выход которог зашунтирован соединенными параллельно резистором 15 и конденсатором 16 и включен в цепь между общей точкой последовательно соединенных резисторов .3 и минусом оперативного напряжения. Точка соединения шунтирующих резвоторов приобретает отрицательный потенциал относительно минуса оперативного напряжения, вследствие чего запирание циоаов 6-9 начинается теперь лишь после того, как падение напряжения на одном щунтирутощем резисторе 3 превысит указанный отршштельный потенциал. Таким образом, сравнение напряжений происходит только в определенном диапазоне, когда оба напряжения превышают задан1а 1е уровни и совпадают по знаку. В этом случае отсутствуют промежутки времени с существованием напряжений, превышающих уровень и имеющих разные знаки, следовательно, ложная работа исключается (в течение времени S - Ч)Параметры вторичных обмоток транореактора 2, величины шунтирующих р&зисторов 3, конденсатора 15, резистора 1G рассчитываются таким образом, чтобы при нал1гаии тока в первичной обмотке рансреактора величина отрицательного отенциала в точке соединения шунтируюих резисторов 3 относительно минусового полюса оперативного напряжения была 3-4 раза меньше амплитуды синусоидального напряжения на одном вз шунтирующих резисторов 3. В нормальном режиме работы электродвигателя токи нагрузки по концам элек-. тродвигателя совпадают по фазе, при положительной полуволне тока диоды 6 и 8 закрыты, по цепям 12,7,3,15 и 12,9, 3,15 протекает ток. В следующий полупериод диоды 6 и 8 открываются, а диоды 7 и 9 закрываются. Ток идет по цепям 12,6,3,15 и 12, 8, 3,15. Обмотка реле 13 щунтируется черюз попарно открытые диоды 6,8 или 7,9 и реле не срабатывает. Наличие небольшого отрицательного потенциала с резистора 15 на точке соединения резисторов 3 практически не оказывает влияния на работу схемы. При пуске и самозапуске электродвигателя величины токов по концам электродвигателя и, соответственно, напряжений на вторичных обмотках трансоеакторов увеличиваются. Как и в предыдущем р&жиме, закрытие диодов 6-9 начинается когда сумма падений напряжений на резисторах 3 и 15, создающая потенциал в точке а соединения диодов 6 - 9 с резисторами 3, превысит потенциал в точках соединения диодов 6 - 9 с резисторами 11. Падение напряжения на резисторах 15 создает в точках Ъ отрицательный потенциал, а диоды 6 - 9 запираются положительным потенциалом. Таким образом, напряжение на резисторе 15 вычитается из запирающего напряжения на резисторе 3 и играет роль переменного уровня, при превышении которого начинается фазовое сравнение. Увелтгчение токов по концам электродвигателя увеличивает и уровень, при котором происходит сравнение фаз, чем обеспечивается повышенная отстройка защиты от искажений формы вторичного тока трансформаторов тока. При междуфазных коротких замыканиях внутри работающего электродвигателя ток со стороны нуля изменяет фазу по сра&нению с током ввода. Если токи находятся в противофйзе, то при положительной полуволне, когда напряжение на резисторе 3 превысит напряжение на резисторе 15, диоды 6 и 9 закрыты, а 7 и 8 открыты. По цеп-ям 12,7,3,15 и 12,8,3,15 протекает ток и шунтирует диод 11, но закряытые диоды 6 и 9 дешунтируют диод 11 и по цепи 12,10,13 протекает ток, вызывающий срабатывание реле 13, При отрицательной полуволне оно получает питание по цени 12,11. Так как падение напряжения на резисторе 15 всегда меньше (в 3-4 раза) амплитуды напр5ьжения на резисторах 3, то сравнение фаз происходит всегда. Исключается возможгность превышения уровнем амплитуды из- меряемого сигнала, что привело бы к отказу зашиты. Несколько уменьшается лишь время сравнения двух сигналов. Этим и обеспечивается надежное срабатывание при появлении повреждения.

Предложенное устройство может найти широкое применение для зашит мощных электродвигателей, когда большие токи пуска и самозапуска вызывают искажение формы сигнала трансформатора тока, t

Формула изобретения

Устройство для дифференциально-фазовой зашиты электродвигателя от между- фазных замыканий по авт. св. № 599309, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности при насыщениях трансформатора тока, дополнительно введены два выпрямителя, выход каждого вэ них зашунтирован дополнительно введенными и соединенными параллельно резистором и конденсатором, а каждый КЗ трансреакторов содержит дополнительную вторичную обмотку, подключенную к одному КЗ выпрямителей, выход которого соединен согласно между общей точкой соединенных последовательно резиоторов и минусом оперативного напряжения. Источники информации,

принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 5993О9, кл. Н 02 Н7/О8, 1976.