Обмотка электрической машины или аппарата


H02H7 - Схемы защиты для конкретных типов электрических машин и аппаратов или для секционированной защиты кабельных и воздушных сетей, осуществляющие автоматическую коммутацию в случае недопустимого отклонения от нормальных рабочих параметров (конструктивное сопряжение защитных устройств с конкретными машинами или аппаратами и их защита, без автоматического отключения - см. в подклассе, соответствующем этой машине или этому аппарату)

 

1. ОБМОТКА ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ МАШИНЫ ИЛИ АППАРАТА, содержащая рабочий магнитопровод с не менее одной катушкой и датчик магнитного потока с магнитопроводом и обмоткой, предназначенной для присоединения чувствительного органа, отличающаяся тем, что, с целью повьпиения чувствительности и быстродействия срабатывания защиты, магнитопровод датчика охватывает витки катушек обмотки так, что алгебраическая сумма магнитодвижущих сил упомянутых катушек в магнитопроводе датчика равна нулю. (Л с: г 01 со ел

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHGMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ,4 (21) 3400622/24-07 (22) 01 ° 03.82 (46) 30.05,84. Бюл. Р 20 (72) В.В. Бурыкин, В.А. Савельев и Г.М. Павлов (71) Ивановский ордена "Знак Почета" энергетический институт им. В.И. Ленина (53) 621.316.925(088,8) (56) 1 ° Чернобровов Н.В. Релейная защита. M. "Энергия", 1971, с. 437441.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке М 2994712/07, кл. Н 02 К 11/00, 1980.

ÄÄSUÄÄ 1095315 А

3(50 Н 02 К 11/00; Н 01 Г 27/40; (54) (57) 1 . ОБМОТКА ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ

МАШИНЫ ИЛИ АППАРАТА, содержащая рабочий магнитопровод с не менее одной катушкой и датчик магнитного потока с магнитопроводом и обмоткой, предназначенной для присоединения чувствительного органа, о т л и ч а ющ а я с я тем, что, с целью повышения чувствительности и быстродействия срабатывания защиты, магнитопровод датчика охватывает витки катушек обмотки так, что алгебраическая сумма магнитодвижущих сил упомянутых катушек в магнитопроводе датчика равна нулю..1095315

2. Обмоткапоп. 1, отличающ а я с я тем, что в электрической машине магнитопровод упомянутого датчика охватывает лобовые части обмоток и расположен в плоскости, перпендикулярной оси машины.

3. Обмотка по п. 1, о т л и ч а ющ а я с я тем, что в трехфазном электрическом аппарате с общей магнитной системой магнитопровод упомянуто. Наиболее близкой к предЛагаемой

bo техническому решению является электрическая машина, содержащая два подшипниковых щита, статор с катушечными группами обмотки, блок для защиты последней от повреждений с . регулирующим органом и датчиком маг.нитного истока внутри машины, расположенным в плоскости, перпендикулярной

10 оси вращения ротора, в которой с целью расширения функциональных воз.можностей защиты путем отключения последней от сети при междуфазных замыканиях обмотки статора,при обрыве

15 одной из фаз и при двойном замыкании обмотки на землю, дополнительно введены датчики магнитного потока с ферромагнитными сердечниками по числу катушечных групп минус единица, 20 которые вместе с датчиком расположены равномерно по окружности в упомянутой плоскости и механически прикреплены внутри машины, например, к подшипниковому щиту, причем одни вы2 воды обмоток каждой пары датчиков соединены между собой, а другие подключены к реагирующему органу 52 3.

Однако данное устройство характеризуется низкой чувствительностью и

30 недостаточным быстродействием сраба" тывания защиты.

Цель изобретения — повышение чувствительности и быстродействия срабатывания.

Поставленная цель достигается тем, что в обмотке электрической ма1шины или аппарата, содержащей рабочий магнитопровод с не менее одной катушкой и датчик магнитного потока с

40 магнитопроводом и обмоткой, преднаэИзобретение относится к электротехнике и может быть использовано для защиты от витковых замыканий обмоток электрических машин и аппаратов как переменного тока, например синхронных и асинхронных электродвигателей и генераторов, синхронных компенсаторов трансформаторов и реакторов, так и

1 электрических машин и аппаратов постоянного тока.

Для силовых масляных трансформаторов функции защиты от витковых замыканий выполняет газовая защита, которая чувствительна к этому виду повреждения, но при небольшом числе короткозамкнутых витков, когда процесс разложения масла и газообразования имеет Относительно слабую интенсивность, газовая защита действует спустя значительное время. Такая замедленная реакция газовой защиты мо-. жет привести к развитию повреждения и перехода его в более тяжелые по последствиям междуфазные короткие . замыкания со значительными разрушениями трансформатора. Кроме того, ограничена область применения такой газовой защиты, поскольку она может быть установлена только в маслонаполненных аппаратах.

Известна дифференциальная защита, которая может быть использована как для маслонаполненных, так и для су" хих аппаратов, трансформаторов, реакторов, электрических машин (1 ). . Однако данное устройство характеризуется нечувствительностью к витко" вым замыканиям при малом числе короткозамкнутых витков. го датчика последовательно охватывает фазные силовые катушки защищаемого аппарата.

4. Обмотка по п, 1, о т л и ч а ющ а я с я тем, что в однофазном электрическом аппарате магнитопровод упомянутого датчика выполнен в виде восьмерки, каждая из петель которой охватывает половину витков защищаемой обмотки.

3 1095 наченной для присоединения чувствительного органа, магнитопровод датчика охватывает витки катушек обмоток так, что алгебраическая сумма магнитодвижущих сил упомянутых катушек в магнитопроводе датчика равна нулю.

В электрической машине магнитопровод упомянутого датчика охватываетлобовые части обмоток и расположен в плоскости, перпендикулярной оси маши-1" ны. . В трехфазном электрическом аппарате с общей магнитной системой магнитопровод упомянутого датчика последовательно охватывает фазные силовые !5 обмотки защищаемого аппарата, а в однофазном электрическом аппарате магнитопровод упомянутого датчика выполнен в виде восьмерки, каждая из петель которой охватывает половину 20 витков защищаемой обмотки.

На фиг. 1 — представлены варианты выполнения предлагаемой обмотки электрической машины или аппарата.

На фиг.! — один из возможных ва- 25 риантов выполнения обмоток с защитой от витковых замыканий применительно к силовому трансформатору, где 1 магнитопровод силового трансформатора с размещенными на нем первичной 2 и 30 вторичной 3 обмотками. Магнитопровод

4 датчика выполнен, например, из ленты электротехнической стали, которую пропускают между каждым стержнем магнитопровода 1 силового трансформа-35 тора и соответствующей фаз»ой обмоткой. Причем для магнитопровода 4 датчика магнитного потока МДС всех фаз первичной обмотки 2 взаимно компенсируется, т.е. равна О. К вторичной обмотке 5 датчика подключено реле 6.

Защита охватывает виткавые замыкания в первичной обмотке силового трансформатора.

На фиг.2 изображен второй возмож 4 ный вариант защиты силового трансформатора, отличающийся тем, что магнитопровод 4 датчика охватывает все витки как первичной 2, так и вторичной 3 обмоток. При этом в зоне дейст- б вия защиты от витковых замыканий нахоцятся обе силовые обмотки. ,На фиг.3 — возможный вариант применения предлагаемой защиты от витковых замыканий для электрических машин ББ .где 7 — статор (разрез по продольной оси), 8 — лобовые части обмотки статора, образующие петли, через которые

315 4 пропущен магнитопровод 4 датчика, охватывающий все витки обмотки статора.

На фиг.4 — возможный вариант защиты при однофазном исполнении защищаемого обьекта, например реактора. Б этом случае силовая обмотка 9 реакто,ра, расположенная на силовом магнитопроводе 10, охватывается магнитопроводом 4 датчика таким образом, что магнитопровод 4 представляет собой в пространстве восьмерку, которая верхней петлей охватывает одну половину витков, а нижней петлей — другую по" лавину витков обмотки 9. При этом для.магнитопровода 4 результирующая

МДС определяется как разность между

МДС, создаваемой между одной и другой половинами обмотки 9.

При замыкании накоротко К витков в одной из половин силовой обмотки 9 результирующая МДС дл» магнитопровода 4 трансформатора тока определяется как где i — - ток, протекающий по силовой обмотке 9;

W — - число витков обмотки 9.

Под воздействием МДС в магнитопроводе 4 трансформатора тока появ" ляется магнитный поток, в обмотке 5 датчика наводится соответствующая

ЗДС и реле б срабатывает.

Предлагаемая защита от витковых замыканий применима также для электрических машин и аппаратов постоян- ного тока. Необходимым условием работоспособности защиты в данном случае, является охват магнитопроводом

4 витков обмоток защищаемого объекта, причем таким образом, что результп" рующая МДС для магнитопровода 4 в нормальном режиме и при внешних коротких замыканиях равна 0 °

Для обнаружения появления постоянного магнитного потока в магнитопроводе 4 под воздействием результирующей МДС к вторичной обмотке 5 трансформатора тока прикладывается переменное напряжение от дополнительного источника тока 11 (фиг.5). Величина переменного напряжения выбрана такой, что при отсутствии постоянного маг- нитного потока в магнитопроводе 4 под воздействием результирующей МДС постоянного магнитного потока (в си-. ловой обмотке замкнуто К витков) 15

ВЯИИПИ Заказ 3615/38 Тираж 667 Подписное

Фнлнап ППП "Патент", г. Узтород,ул.Проектная, 4

5 10953 магнитопровод 4 насыщается,, ток через реле 6 увеличивается и оно срабатывает.

В отличие от известных устройств, каждое из которых предназначено для 5 защиты от витковых замыканий относительно узкого круга электрооборудования (газовая защита — для маслонаполненных аппаратов, дифференциальная защита от витковых замыканий— только для генераторов с обмоткой статора в виде двойной звезды и т.п,), предлагаемое техническое решение применимо для защиты от витковых замыканий различных типов электрооборудования {двигатели, генераторы, трансформаторы, реакторы и другие аппараты различного назначения) постоянного и переменного тока, масло20 наполненных и сухих. Таким образом, достигается расширение применения и унификация защиты.

Экономический эффект от применения предлагаемого технического решения в народном хозяйстве за счет повышения чувствительности, быстродействия, расширения применения устройства для защиты различных типов объектов обусловлен тем, что витковые замыкания отключаются раньше, чем повреждение разовьется в более тяжелое междуфазное короткое замыкание, сопровождающееся значительным разрушением объекта. При этом объем, продолжительность и степень сложности восстановительно- . го ремонта уменьшаются с значительной экономией трудовых и материальных ресурсов.

Обмотка электрической машины или аппарата Обмотка электрической машины или аппарата Обмотка электрической машины или аппарата Обмотка электрической машины или аппарата 

 

Похожие патенты:

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для релейной защиты линии электропередач сверхвысокого напряжения

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для релейной защиты линий электропередачи сверхвысокого напряжения
Наверх