Устройство для дифференциально-фазовой защиты электродвигателя от междуфазных замыканий

 

О fl И С А Н И Е ()972627

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советск мк

Социалистических

Республик

Ф ° (61 ) Дополнительное к авт. с вид-ву М 599309 (22) Заявлено 23.01.81 (21) 3239636/24-07 (5 I ) NL. Кл.

Н 02 Н 7/08 с присоединеииеч заявки ЭЙ

Вкударстваны1 ы.нпнт (53) УДК621.316. .925 (088.8) (23) Приоритет

СССР но делам нзобрвтвннй н вткрмтнй

Опубликовано 07.11,82. Бюллетень № 41

Дата опубликования описания 09.11.82 (72) Автор изобретения

А. В. Богдан

Паьлодарский индустриальный институт

1 (7l) Заявитель (5 : УТРО ."-7BG ДЛЯ ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНО-ФАЗОВОЙ

ЗАЩИТЫ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ ОТ МЕЖДУФАЗНЫХ

3AM bIKA НИ Й i

Изобретение относится к электротехнике, в частности к устройствам для зашиты электродвигателей от междуфазных корот ких замыканий.

По основному авт. св. 140 599309 известно устройства для дифференпиально5 фазовой зашиты электродвигателя от междуфазных замыканий, содержащее транс форматоры тока в одноименных фазах, к вторичным обмоткам которых подключены

10 трансреакторы, вторичные обмотки которых зашунтированы последовательно соединенными резисторами и подключены к фазосравнивающсиу блоку, включенному последовательно с исполнительным элементом между полосами источника оперативного напряжения, а точки соединения шунтирующих резисторов подключены к минусовому полюсу оперативного напряжения Г1). и

Недостатком известного устройства является возможность его ложного срабатывания при насыщении сердечников транс. 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 промежуток времени, в течение которого напряжения на вторичных обмотках промежуточных трансреакторов имеют противоположные знаки, т.е, в защите формируется ложный импульс на отключение.

Белью изобретения является повышение надежности работы защиты при насыщениях трансформаторов тоха.

3 972М7

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для дифференциальнофазовой защиты электродвигателя от междуфазных замыканий донолнительно введены два выпрямителя, выход каждого иэ них зашунтирован дополнительно введенными и соединенными параллельно резистором и конденсатором, а каждый иэ трансреакторов содержит дополнительную вторичную обмотку, подключенную к одному из выпря!О мителей, выход которого соединен согласно между обшей точкой соединенных последовательно резисторов и минусом оперативного напряжения.

На чертеже изображена схема предло- 15 женного устройства.

Устройство содержит трансформаторы

1 тока, вторичные обмотки которых под ключены к трансреакторам 2, основные вторичные обмотки которых зашунтирова- 20 ны последовательно соединенными резисторами 3, соединены между собой резисторами 4, подключены к фазосравнивающему блоку 5, состоящему из диодов 611 и резисторов 12, выход фаэосравнивающего блока подключен к обмотке исполнительного реле 13. К дополнительным вторичным обмоткам трансреакторов подключены выпрямитель 14, выход которого зашунтирован соединенными параллельно ЗО резистором 15 и конденсатором 16 и включен в цепь между общей точкой последовательно соединенных резисторов .3 и минусом оперативного напряжения.

Точка соединения шунгируюших реэис- 35 торов приобретает отрицательный потенциал относительно минуса оперативного напряжения, вследствие чегo запирание диодов 6 — 9 начинается теперь лишь после того, как О падение напряжения на одном шунтиручошем резисторе 3 превысит указанный отрицательный потенциал.

Таким образом, сравнение напряжений происходит только в определенном диапазоне, когда оба напряжения превышают заданные уровни и совпадают по знаку.

В атом случае отсутствуют промежутки времени с существованием напряжений, 5О превышающих уровень и имеющих разные знаки, следовательно, ложная работа защ(ггы исключается (в течение времени

, ).

Параметры вторичных обмоток транореактора 2, величины шунтируюших ре55 зисторов 3, конденсатора 15, резистора

1G рассчитываются таким образом, чтобы при наличии тока в первичной обмотке трансреактора величина отрицательного потенциала в точке соединения шунтирующих резисторов 3 относительно минусового полюса оперативного напряжения была в 3-4 раза меньше амплитуды синусоидального напряжения на однвм из 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 1 2, 7, 3, 15 и 1 2, 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 шунтируется через 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 о казывает влияния на работу схемы.

При пуске и самоэапуске алектродвигателя величины токов по концам электродвигателя и, соответственно, напряжений на вторичных обмотках трансоеакторов увеличиваются. Как и в прецыдущем режиме, закрытие диодов 6 — 9 начинается когда сумма падений напряжений на резисторах 3 и 15, создающая потенциал в точке а соединения диодов 6 - 9 с реI зисторами 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. Увеличение токов по концам электродвигателя увеличивает и уровень, при котором происходит сравнение фаэ, чем обеспечивается повышенная отстройка зашиты от искажений формы вторичного тока трансформаторов тока.

При междуфазных коротких замыканиях внутри работающего электродвигателя ток со стороны нуля изменяет фазу по сравнению с током ввода. Если токи находятся в противофазе, 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 цепям 12,7,3,15 и 12,8,3,15 протекает ток и шунтирует диод 11, но за5 9726 крытые диоды 6 и 9 дешунтируют диод

11 и по пепи 12, 10, 13 протекает ток, вызывающий срабатывание реле 13. При отрицательной полуволне оно получает питание по цепи 12, 11. Так как падение напряжения на резисторе 15 всегда меньше (в 3-4 раза) амплитуды напряжения на резисторах 3, то сравнение фаэ происходит всегда. Исключается возмож ность превышения уровнем амплитуды из- 10 меряемого сигнала, что привело бы к от-" казу зашиты. Несколько уменьшается лишь время сравнения двух сигналов.

Этим и обеспечивается надежное срабатывание при появлении повреждения. 1$

Предложенное устройство может найти широкое применение для зашит мощных электродвигателей, когда большие токи пуска и самозапуска вызывают искаже- Эз ние формы сигнала трансформатора тока., с.

27 6

Формула изобретения устройство для дифференци л но-фазовой зашиты электродвигателя от междуфазных замыканий по авт. св. М 599309, отличающееся тем,что,c целью повышения надежности при насыщениях трансформатора тока, дополнительно введены два выпрямителя, выход каждого из них эашунтирован дополнительно введенными и соединенными параллельно ре зистором и конденсатором, а каждый кз трансреакторов содержит дополнительную вторичную обмотку, подключенную к одному из выпрямителей, выход которого соединен согласно между общей точкой соединенных последовательно резисторов и минусом оперативного напряжения.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

N 599309, кл. Н 02 Н 7108, 1976.

ВНИИПИ Заказ 8531/47 Тираж 669 Подписное

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