Устройство для защиты электродвигателя от витковых замыканий

 

Союз Соввтскик

Социалистические

Республик

ОП ИСАКИИ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

<п>898549 (61) Дополнительное к авт. свнд-by(22)Заявлено 17.04.80 (21) 2912071/24-07 с присоединением заявки ¹ (23 ) Приоритет

Опубликовано 15.01.82. Б1оллетень ¹ 2

Дата опубликовании описания 15. 01. 82 (5()М. Кл .

Н 02 Н 7/08

Гооударстеенный коннтет

СССР по делам изобретений н отнрытнй (53) УДК 621.316. .925(088.8) политехнический институт им. Серго Орджоникидзе (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТЫ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕПЯ

0Т ВИТКОВЫХ ЗАМЫКАНИЙ

Изобретение относится к релейной защите и предназначено для защиты трехфазного электродвигателя при витковых замыканиях в обмотке статора.

Известны устройства для защиты электродвигателей от витковых замыканий, реагирующие на превышение фазных токов номинальных значений, какими являются максимальные токовые защиты (ТМЗ) (1), Однако такие защиты позволяют обнаружить замыкания 65-703 витков обмотки, что явно недостаточно.

Известно устройство защиты электродвигателя от витковых замыканий, основанное на сравнении фазных токов по величине, содержащее датчики тока, мостовые выпрямители, блок выделения наибольшего из сигналов, блок выделения наименьшего иэ сигналов и пороговый элемент. Оно обладает высокой чувствительностью (2).

Однако степень чувст вител ьности ограничивается несимметрией питающей сети, когда разность фаэных токов, вызванная этой несимметрией, становится соизмеримой с разчостью фазны1 токов, возникающей при замыкании небольшого числа витков. От влияния питающей сети необходимо отстраиваться увеличением напряжения срабатывания порогового элемента, что снижает чувствительность устройства, Целью изобретения является повышение чувствительности устройства защиты от витковых замыканий при малом числе замкнувшихся витков.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство защиты электро15 двигателя, содержащее датчики тока, к выходу которых через мостовые выпрямители подключены блоки выделения наибольшего и наименьшего из

20 сигналов датчиков тока, и на выходе пороговый элемент, введены датчики напряжения питающей сети, блоки выделения наибольшего и наименьшего иэ сигналов датчиков напряжения, 89854 подключенные через мостовые выпрямители к датчикам напряжения, нелинейный элемент и измерительный орган, причем пороговый элемент подключен к выходу измерительного органа, один вход которого подключен между BIixoдами блоков выделения наибольшего и наименьшего иэ сигналов датчиков тока, другой вход подключен между выходами дополнительных блоков выде- 10 ления наибольшего и наименьшего из сигналов датчиков напряжения, а третий вход подключен через нелинейный элемент к выходу блока выделения наибольшего из сигналов датчиков 15 тока, На чертеже приведена структурная схема устройства.

Устройство для защиты электродвигателя содержит датчики тока 1- и датчики напряжения питающей сети

4-6; блоки 7 и 8 выделения соответственно наибольшего и наименьшего сигналов, пропорциональных соответ- д5 ствующим токам фаз, входы которых подключены через мостовые выпрямители к датчикам тока; блоки 9 и 10 выделения соответственно наибольшего и наименьшего сигналов, пропорциональ-511 ных соответствующим напряжениям фаз, выходы которых подключены через мостовые выпрямители к датчикам напряжения; измерительный орган 11, выход которого подключен к пороговому элементу 12 с исполнительным органом, первый вход подключен между выходами блоков 7 и 8; другой вход - между выходами блоков 9 и 10 и третий вход через нелинейный элемент подключен к выходу блока 7. Блоки выделения наибольшего и наименьшего иэ сигналов могут быть выполнены, например, на диодах 7- 10. В качестве порогового элемента и измерительного органа мо15 жет быть использован, например, компаратор напряжения, выполненный на операционном усилителе, в качестве датчиков тока применены, например, промежуточные трансформаторы тока, 50 а в качестве датчиков напряжениятрансформаторы напряжения.

При нормальной работе защищаемого электродвигателя и симметричном питающем напряжении токи фаз практически равны по модулю, и разность между наибольшим и наименьшим токами фаз отсутствует. Это относится к фазным напряжениям.

9 4

Если нарушается симметрия питающего напряжения, то нарушается равенство модулей фазных токов и напряжений, в результате чего разность между наибольшим и наименьшим токами может достигнуть величины срабатывания порогового элемента. Сигнал о несимметрии фазных токов, поступающий на первый вход измерительного органа является рабочим сигналом. Сигнал о несимметрии фаэных напряжений, поступающий на второй вход измерительного органа, является тормозным сигналом и полностью компенсирует .рабочий сигнал..Поэтому на выходе измеритель-. ного органа сигнал отсутствует и пороговый элемент не срабатывает.

Для устранения воэможности ложного срабатывания устройства при пуске двигателя в условиях несимметрии питающего напряжения предназначено дополнительное торможение сигналом от блока выделения наибольшего из токов фаз. Укаэанное торможение осуществляется путем подачи сигнала на третий вход измерительного органа через нелинейный элемент. В качестве последнего целесообразно применить стабилитрон V<> . Порог стабилизации выбирается таким образом, чтобы при номинальном токе торможение отсутствовало.

Если же происходит вит ковое или полное короткое замыкание в обмотке, то возникает несимметричное распределение токов между фазами, в результате чего разность между наибольшим и наименьшим токами достигает порога срабатывания элемента 12. Тормозные сигналы при этом отсутствуют. Пороговый элемент 12 срабатывает и черед и сполни тел ьный орган з ащи ты от ключает питающую сеть, Применение предлагаемого устройства позволяет снизить обьем повреждений электродвигателей, что сокращает стоимость ремонта и его продолжительность и создает значительный экономический эффект.

Формула изобретения

Устройство для защиты электродвигателя от витковых замыканий, содержащее датчики тока, подключенные через мостовые выпрямители к блокам выделения наибольшего и наименьшего иэ сигналов датчиков тока, и пороговый элемент с исполнительным органом

8985 на выходе, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения чувствительности при витковых коротких замыканиях, введены датчики напряжения, блоки выделения наибольшего и наименьшего из сигналов датчиков напряжения, подключенные через мостовые выпрямители к датчикам напряжения, нелинейный элемент и измерительный орган, причем пороговый элемент 10 подключен к выходу измерительного органа, один вход которого подключен между выходами блоков выделения наибольшего и наименьшего из сигналов датчиков тока, другой вход под- 15

49 6 ключен между выходами блоков выделения наибольшего и наименьшего из сигналов датчиков напряжения, а третий вход подключен через нелиней ный элемент к выходу блока выделения наибольшего из сигналов датчиков тока.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Федосеев А .M . .Релейная защита

Il II электрических систем. И., Энергия

1970, с. 493.

2. Авторское свидетельство СССР

N 473226, кл. Н 02 Н 7/08, 1972, 898549

Составитель Т. Щеголькова

Техред A. Бабинец КорректорЛ. Шеньо

Редактор И. Петрова филиал ППП "Патент",г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Заказ 11963/71 Тираж бб9 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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