Способ защиты трехфазного электродвигателя от междуфазных и витковых коротких замыканий обмотки статора

 

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.

союз советских

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (м)5 Н 02 Н 7/08

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

О 4 (21) 4607803/07 (22) 21.11.88 (46) 15.08.91. Бюл. М 30 (71) Новочеркасский политехнический институт им.Серго Орджонкидзе (72) С.Л.Кужеков, И.А,Шихкеримов, В.М.Кобжув, Г.А.Пекерман и З.М.Лубяницкая (53) 621.316.925 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

%726624, кл. Н 02 К 3/28, опублик, 05.04. 1980

Федосеев А.М. Релейная защита электрических систем. М.: Энергия,1976, с.539.

Авторское свидетельство СССР

М 1379883, кл. Н 02 К 11/00, 1988.

Авторское свидетельство СССР

М 473255, кл. Н 02 Н 7/08, 1975, (54) СПОСОБ ЗАЩИТЫ ТРЕХФАЗНОГО

ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ ОТ МЕЖДУФАЗНЫХ И ВИТКОВЫХ КОРОТКИХ ЗАМЫКАНИЙ

ОБМОТКИ СТАТОРА (57) Изобретение относится к электротехнике, в частности к релейной защите. Цель изобретения — повышение быстродействия защиты за счет нечувствительности ее к неИзобретение 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 полюснопереключаемого электродвигателя с тремя параллельными ветвями в фазе, Цель изобретения — повышение быстродействия защиты за счет нечувствительно Ы«, 1670734 Al симметрии 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 тблько неточностью изготовления фаэ 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 наибольшим и наименьшим значениями их достаточна для срабатывания блока 10, то на его выходе появляется сигнал, действующий на отключение двигателя от сети. 1 ил. сти к несимметрии питающего напряжения и внешним несимметричным коротким замыканиям (K3) и обеспечении защиты полюснопереключаемого электродвигателя.

Способ защиты электрического двигателя заключается в измерении наибольшего и наименьшего иэ напряжений, в выделении разности их модулей и сравнении ее с заданным, измерение напряжений проиэво1670734

50 дят на нейтралях звезд расщепленной обмотки статора, Нв 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— б. Затем измеряются наибольшее и наименьшее значения указанных напряжений, что проивводится 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 витковых К3 в обмотке статора.

В основу предлагаемого способа положено различие напряжений на нейтралях звезд расщепленной обмотки статора ЭД при нормальной работе, внешних К3 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 К3 (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 поевышает уровень срабатывания элемента сравнения. Если же происходит витковое или несимметричное междуфазное К3 в обмотке статора ЭД, то нарушается равен5

30 ство 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 К3 с неодинаковым числом замкнувшихся витков в каждой из фаз. При трехфаэных К3 с одинаковым числом замкнувшихся витков в каждой иэ фаэ, 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 отстроенности от несимметрии напряжения питающей сети и внешних несимметричных

КЗ, что позволяет снизить объем 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 иэ модулей и ее сравнением с заданным значением, Формула изобретения

Способ защиты трехфазного электродвигателя от междуфазных и витковых коротких замыканий обмотки статора, закл очающийся в иэмегении наибольшего и наименьшего из напря кений, в выделении разности их модулей и сравнении ее с заданным, о т л и ч а ю ц и и с я тем, что, с целью повышения быстродействия эа счет нечувствительности ее к несимметрии питающего напряжения и внешним несимметричным коротким замыканиям и обеспечения защиты полюснопереключаемого двигателя, измс.ение этих напряжений производят на неитралях эвезд расщепленной обмотки статора.

1670734

Составитель T.Ùåãîëüêoâà

Редактор М.Васильева Техред М.Моргентал Корректор M.ÌàêñèìèUjèíåö

Заказ 2754 Тираж 374 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35. Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101