Устройство фильтровой защиты трехфазного электродвигателя

 

изобретение относится к электротехнике , а именно к релейной защите вращающихся мащин. Целью изобретения является повышение чувствительности фильтровой защиты к повреждениям в обмотке статора электродвигателя путем снижения влияния несимметрии питающей сети. Устройство содержит сдвоенный фильтр токов пря.мой и обратной последовательностей 3, включенный через трансформаторы тока 1, 2 на ток статора электродвигателя, фильтр напряжения обратной последовательности 13, включенный через трансформатор напряжения 12 на линию питания электродвигателя, пороговый элемент 10 и исгюлнптельный орган И. На выхода.ч указанных фильтров формируются выпрямленные п сглаженные напряжения, пропорциональные соответственно току прямой последовательности электродвигателя , току обратной последовательности электродвигателя и напряжению обратной последовательности на линии питания электродвигателя. Выходы указанных фильтров последовательно соединены между собой таким образом, что результируюп1ее напряжение с них, поданное на вход порогового элемента, пропорционально току обратной последовательности за вычетом напряжений , пропорциональных току прямой последовательности электродвигателя и напряжению обратной последовательности на линии питания э, 1ектродвигателя. В нор.ма.и ном режиме управляющее напряжение отрицательно , пороговый эле.мент 0 находится в исходном состоянии. При повреждении в цепи статора электродвигателя управ.:1яющее напряжение становится положительным срабатывает пороговый элемент 10 и через исполнительный орган 1 I отключает электродвигатель от сети. I ил. Zc s (Л 4 О Г) ас

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5!) 4 Н 02 Н 7 08

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ с gñ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4! 34983/24-07 (22) 20.10.86 (46) 15.08.88. Бюл. № 30 (71) Челябинский политехнический институт им. Ленинского комсомола (72) Д. И. Гульман, С. А. Павликов, В. М. Тарасенко и Г. А. Чечушков (53) 621.316.925 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 103753, кл. Н 02 Н 7/08, 1956.

Гимояк Г: Г. Фильтровые токовые защиты трехфазных электродвигателей.— Электричество, 1972, № 5, с. 13. (54) УСТРОЙСТВО ФИЛЬТРОВОЙ ЗАЩИТЫ ТРЕХФАЗНОГО ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ (57) Изобретение относится к электротехнике, а именно к релейной защите вращающихся машин. Целью изобретения является повышение чувствительности фильтровой защиты к повреждениям в обмотке статора электродвигателя путем снижения влияния несимметрии питающей сети. Устройство содержит сдвоенный фильтр токов прямой и обратной последовательностей 3, включенный через трансформаторы тока 1, 2 на ток статора электродвигателя, фильтр напряжения обратной последовательности 13, „„SU„„1417098 А 1 включенный через трансформатор напряжения 12 на линию питания электродвигателя, пороговый элемент !0 и исполнительный орган 11. На выходах указанных фильтров формируются выпрямленные и сглаженныс напряжения, пропорциональныс соответственно току прямой последовательности элекlродвигателя, току обратной последовательности электродвигателя и напряжению обратной последовательности на линии питания электродвигателя. Выходы указанных фильтров последовательно соединены между собой таким образом, что результирую цес напряжение с них, поданное на вход порогового элемента, пропорционально току обратной последовательности за вычетом напряжений, пропорциональных току прямой последовательности электродвигателя и нап1. яжению обратной последовательности на линии питания электродвигателя. В норма ii ном режиме управляющее напряжение отрицательно, пороговый элемент 10 находится в исходном состоянии. При повреждении в цепи статора электродвигателя управляющее напряжение становится положительным

У срабатывает пороговый элемент 10 и через исполнительный орган 1! отключает электродвигателb от сети. 1 ил.

14171)98

Изобретение относится к э.н ктротсхнике, 3именно к релейной :11(И(ите вра(цающихся машин.

Цель изобретения --- повышение чувствительное и фильтровой 331циты т(эехфгlзно го электродвигателя ну(ем снижения влияния несимметрни питающей сети.

На чертеже представлена принципиальная электрическая схема устройства фильтровой защиты, трехфазного электродвигателя.

Устройство фильтровой защиты трехфазного электродвигателя содержит первый 1 и второй 2 трансформаторы тока с выводами первичных обмоток для вклк)чения каждого в соответствующую фазу провода питания

iS обмотки статора электродвигателя, выводы вторичных обмоток которых соединены с входом сдвоенного фильтра 3 токов прямой и обратной последовательности, при этом выход фильтра токов обратной последовательности соединен со входом первого выпрямителя 4, выход которого подключен параллельно первому сглаживающему конденсатору 5 и первому переменному резистору 6, выход фильтра токов прямой последовательности через изолирующий промежуточный трансформатор соединен с входом второго выпрямителя 7, выход которого ггодключен параллельно второму сглаживающему конденсатору 8 и второму переменному резистору 9, а минусовые выводы выпрямителей 4 и 7 соединены между собой, пороговый эле- 30 мент 10, выход которого соединен с исполнительным органом 11, 3 вход — с выводом подвижного контактом первого переменного резистора 9, трехфазный трансформатор 12 напряжения, первичной обмоткой соединенный с питающей электродвигатель сетью, фильтр 13 напряжений обратной последовательности, входом соединенный с вторичной обмоткой трансформатора 12 напряжения, и дополнительный промежуточный трансформатор 14, через который выход 4 фильтра 13 напряжения обратной последовательности соединен с входом третьего выпрямителя 15, выход которого подключен параллельно третьему сглаживающему конденсатору l б и цепочке последовательно включенных стабилитрона 17 и третьего пере- 45 менного резистора 18, вывод подвижного контакта когорого соединен с подвижным контактом второго переменного резис.тора 9, а общая точка стабилитрона 17 и третьего переменного резистора 18 соединены с плюсовой шиной порогового элемента 10. 50

Устройство работает следующим образом.

При несимметричном повреждении в цепи етатора электродвигателя в точке К2 (междуфазное или витковое замыкание, обрыв фазы) в трехфазн«й системе его тока появляетсН составлякниая обратной последовательffv(:TIf, которая выделяется фильтром 3 и

В выпрямленном и сглаженном виде подается с резистора б на вход fin()()1«ного элемента 10 с пол«жителгн(ым зн IKoM. Напряжение Н3 ()(3ист(э(>Р 9 (H()OIIo()l(H()I(3льн«е току прямой последовательности) и напряжение на резисторе 18 (проиорционалшн)е напряженик) обратной гн)следовательности за вычетом падения напряжения на стабилитроне 17) имеfoT полярность, препятствукнцую срабатываниго - порогового элемента 10. Но .при повреждении в цепи статора электродвигателя сумма напряжений на резисторах 9 и 18 сказывается меньше, чем напряжение на резисторе б, в результате срабатывает пороговый элемент, вызывая срабатывание исполнительного органа и отключение поврежденного двигателя. С целью повышения чувствительности устройства к витковым замыканиям йа выходе выпрямителя 15 последовательно с резистором 18 включен стабилитрон 17. При очень малых искажениях системы напряжений, а также в результате появления высших гармоник в. ней, напряжение на резисторе 18 равно нулю, управляющее напряжение определяется только разностью напряжений на резисторах 6 и 9.

При внешнем несимметричном коротком замыкании в точке К) в напряжении на линии питания электродвигателя появляется составляющая обратной последовательности, что вызывает появление тока обратной последовательности f(цепи статора электродвигателя. На резисторе б появляется напряжение (пропорциональное току обратной последовательности в цепи статора электродвигателя) положительной полярности, но сумма отрицательных напряжений на резисторах 9 и 18 при внешнем повреждении больше напряжения на резисторе 6, и пороговый элемент 10 не срабатывает. При запуске электродвигателя напряжение на резисторе 18 отсутствует. На резисторе 6 может быть небольшое положительное напряжение, обус- ловленное погрешностью настройки фильтра 3 или отклонением частоты от номинального значения. Это напряжение компенсируется отрицательным напряжением на резисторе 9, которое при пуске имеет значительную величину, Таким образом, при пуске электродвигателя пороговый элемент также не срабатывает.

Предлагаемое .устройство фильтровой защиты электродвигателя обеспечивает чувствительность к внутренним повреждениям с содержанием тока обратной последовательности в токе статора электродвигателя на уровне 20% от номинального тока статора, срабатывая при этом без выдержки времени.

Формула изобретения

Устройство фильтровой защиты трехфазного электродвигателя, содержащее первый

14

11 второй трансформаторы тока с выводами

Йервичных обмоток для включения каждого в соответствующук> фазу провода питания обмотки статора электродвигателя, выводы вторичных обмоток которых соединены с входом сдвоенного фильтра токов прямой и обратной последовательности, при этом выход фильтра токов обратной последовательности соединен с входом первого выпрямителя, выход которого подключен параллельно первому сглаживающему конденсатору и первому переменному резистору, выход фильтра прямой последовательности через изолирующий промежуточный. трансформатор соединен с входом второго выпрямителя, выход которого подключен параллельно второму сглаживающему конденсатору и второму переменному резистору, при этом выпрямители соединены между собой выводами, пороговый элемент, выход которого соединен с входом исполнительного органа, а его вход — с подвижным контактом первого переменного резистора, отличающееся

1711!ЭЙ тем, что, с целью повышения чувствительности путем снижения влияния несимметрии питающей сети, оно дополнительно снабжено трехфазным трансформатором напряжения с выводами первичной обмотки для подключения к питающей эпектродвигатель сети, фильтром напряжений обратной последовательности, входом соединенным с вторичной обмоткой трехфазного трансформатора напряжения, дополнительным промежуточным трансформатором, через который выход фильтра напряжений обратной последовательности соединен с входом введенного третьего выпрямителя, выход которого подключен параллельно третьему сглаживающему конденсатору и введенной цепочке из последовательно включенных стабилитро.на и третьего переменного резистора, под- . вижный контакт которого соединен .с подвижным контактом второго переменного резистора, общая точка стабилитрона и

20 третьего переменного резистора соединена с плюсовой клеммой порогового элемента, Составитель В. Орлов

Редактор Л. Пчолинская Техред И. Верес . Корректор Н. Корол

Заказ 4073152 Ти раж 650 11одписное

ВНИИНИ Государственного комитета СССР по делам изобретений н открытии

113035, Москва, Ж--35, Раугпская наГ>., д. 4Д

11роизводственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Г1роектная, 4