Устройство для дифференциальнофазной защиты электродвигателя от коротких замыканий

 

ВЕв . «Ена» от»йт»э тЭ (ьтичэскм

О П ",,М-Е

ЙЗОБРЕТЕН ИЯ

Союз Советских

Сощивлистичесних

Республик 1 1,767891

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свил-ву (51) M. Кл. (22) Заявлено 11.12.78 (21) 2693984/24-07 с присоединением заявки ¹

Н 02 Н 7/08

Гкударственный комитет (23) Приоритет

Опубликовано 30.09.80. Бюллетень № 36 ио делам изобретений и открытий (53) УДК 621.316. .925 (088.8) Дата опубликования описания 30.09.80 (72) А вторы изобретения

А. И. Воронич и А. В. Богдан (71} Заявитель

Павлодарский индустриальный институт (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДИФФЕРЕНЦИАЛ ЪНО-ФАЗНОЙ

ЗАЩИТЫ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ ОТ КОРОТКИХ

ЗАМЪ|КАНИЙ

Изобретение относится к релейной защите электрических установок, а именно к устройствам, реагирующим на фазы токов по концам защищаемого объекта, н может быть использовано для защиты электродвигателя от внутренних междуфазных замыканий в обмотке статора.

Известно устройство для сравнения двух

/ электрических величин по фазе, содержащее ди- . оды, балластные резисторы и выходной орган (1ь

Ш

Ввиду того, что устройство для сравнейия двух электрических величин по фазе не работает при отсутствии одной иэ сравниваемых величин, оно не может защитить электродвигатель прй трех- фазном коротком замыкании в соединительном кабеле и выводах в момент пуска ; когда двига тель еще не вращается н ток в нулевых выводах двигателей отсутствует.

Наиболее близким по технической сущности является устройство для дифференциально-фазовой защиты электродвнгателя от междуфазных замыканий, содержащее трансформаторы тока в одноименных фазах, к вторичным обмоткам которых подключены трансреакторы, а выходы последних — к фазосравниваюшей схеме (2) .

Такое устройство реагирует на трехфазные короткие замыкания в соединительном кабеле и выводах в момент пуска, но из-за отсутствия одного сигнала в таком режиме ток срабатывания защиты в несколько раз больше, чем в режиме наличия двух сигналов. Область применения известной дифференциально-фазной защиты ограничена тем, что она требует специального источника постоянного оперативного тока.

Цель изобретения — повышение чувствительности защиты при трехфазном коротком замыкании в соединительном кабеле и выводах электродви-гателя в момент пуска, когда двигатель еше не вращается и исключение специального источника постоянного оперативного тока.

Указанная цель достигается тем, что в устройстве для дифференциально-фазной зашиты электродвигателя от коротких замыканий, содержащем трансформаторьг тока со стороны питающих и нулевых выводов в одноименных фазах с подключенными к ним трансреакторами, вторичные обмотки которых зашунтнрованы нагрузочными

3,, 76789 резисторами и связаны через диоды с обмоткой испогп ительного элемента — реле, к нагрузочному, резистору во вторичной цепи трансреактора со стороны питающих выводов обмотка исполнительного элемента-реле подключена через двух5 полунериодный мостовой выпрямитель, в два плеча которого встречно основным диодам включены два дополнительных диода, аноды которых соединены с обмоткой исполнительного реле и средней точкой нагрузочных резисторов во вторичной цепи второго трансреактора со стороны нулевых выводов, а их катоды соединены с катодами основных диодов и под) ключены к выводам указанной вторичной обмотки трансреактора сб стороны нулевых выводов, На чертеже представлена схема устройства для одной из фаз электродвигателя (точнО такое же исполнение и подключение имеют схемы устройства для каждой из двух других фаз); - -.Устройство содержит трансформаторы 1 тока, трансреакторы, диоды. 3, 4; 5 "и 6 двухпоцупериодного выпрямителя, дополнительные ди= оды 7 и 8, 9, 10 и 11 — нагрузочные резисторы, 12 — обмотка исполни гельного элементар еле.

На входные зажимы 13, 14 и 15, 16 фазосравнивающего блока устройства подаются напряжения Ug и Uzzтрансреакторов. Лля падеж- 30 ного управления диодами при равных- токах

1> и 1, напряжение Uzz принято несколько больше напряжения U<, Резйстор 11 служит для выравнивания фаз напряжений U н U в нормальном режиме. Ток через реле 12 в основному зависит от величины напряжений О1.Напряг= ние 0.11управляет диодами 5 и б, запирая или открывая путь току через обмотку реле 12.

В йормальном режиме работы электродвига теля и при пуске токи 1 и 1„ a Следовательно, и напряжения Uz и 01 совпадают по фазе.

Каждый полупериод промьппленной частоты ди-одов.5и бзаперт,, так как к нйм приложены напряжения Uz и 0 одноименных знаков. Ток через реле 12 не проходит и оно не срабатыва "ет.

Ю

При междуфазных коротких замыканйях внутри работающего электродвйгателя ток со

50 стороны нуля 1о изменяет фазу по сравнению с током 1 . Когда напряженйя U> и U нахо- . дятся в противофазе, то в один полупериод вторичный ток трансреактора со стороны нуля проходит по цепи 16, 10, 7 и 1.5. Диод 7 открыт, В это время ток от трансреактора со стороны ввода проходит по цепи 13, 5, 7, 12, 4 и 14. В следующий йолупериод вторичный ток от трансреактора со стороны нуля прохо-.4 4 дит по цепи 15, 9, 8 и 16. Открыт диод 8. Ток от трансформатора со стороны ввода. в это время. проходит по цепи 14, 6, 8, 12, 3 и 13.

Таким образом, обмотка реле 12 обтекается токой в каждый полупериод и реле срабатывает.

При трезфахном коротком замыкании на выводах электродвигателя при его пуске, когда ток со стороны нуля отсутствует, напряжение

U3z - =0. Диоды 7 и 8 закрыты. Путь тока от трансформатора со стороны ввода в один полупериод по цепи 13, 5, 15, 9, 12, 4 и 14, в следующий — 14, 6, 16, 10, 12, 3 и 13, т.е. каждый полупериод по обмотке реле 12 проходит ток, реле срабатывает. Необходимо, чтобы сопротивление обмотки реле 12 было намного больше сопротивления 9 и 10, в таком случае отсутствие напряжения 0 II практически не скажется на величину тока. через реле 12.

Предлагаемое устройство имеет ряд преиму ществ по сравнению с существующим: наряду с простой схемы обладает высоким. быстродействием (10 — 20 мс), зависящим от времени срабатывания реле 12, имеет практически одинаковую чувствительность к трехфазным к,з. внутри обмотки статора и на выводах электродвигателя, не требует специального источника питания.

Формула изобретения

Устройство для дифференциально-фазной защиты электродвигателя от коротких замыканий, содержащее трансформаторы тока со стороны питающих и нулевых выводов в одноименных фазах с подключенными к ним трансреакторами, вторичные обмотки которых зашунтированы нагрузочными резисторами и связаны через диоды с обмоткой исполнительного элемента-реле„о т л и ч а ю щ е.е с я тем,. чтб, с целью. повышения чувствительности к коротким "замыканиям в момент пуска, когда двигатель еще не вращается и исключения специального источника оперативного постоянного тока, к нагрузочному резистору во вторичной цепи трансреактора со стороны питающих выводов обмотка исполнительного элемента-реле подключена через двухполупериодный мостовой выпрямитель, в два,плеча которого встречно основным диодам включены два дополнительных диода, аноды которых соединены с обмоткой исполнительного реле и средней точкой нагрузочных резисторов во вторичной цепи трансреактора со стороны нулевых выводов, а их катоды соединены с катодами основных диодов и подключены к вы5 .767891 6 водам указанной вторичной обмотки транс- 1. Авторское свидетельство СССР И 457140, реактора со стороны нулевых выводов. кл. Н 02 Н 3/26, 1975;

Источникии информации, 2, Авторское свидетельство СССР У 599309, принятые во внимание при экспертизе кл. Н 02 Н 7/08, 1978.

Корректор Н. Бабинец

/ — Составитель В, Зимаков

Редактор И. Нанкина Техред Е. Гавр»йлецпсо

Заказ 7026/20 Тираж 783 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Й » -»»-1» " .»«» — . - Я . — - - .. ° ..... .=й

Филиал ППП "Патент", г, Ужгород, ул. Проектная, 4