Устройство для дифференциальнофазной защиты электродвигателя от коротких замыканий

О П " И-.Е ЙЗОБРЕТЕН ИЯ Союз СоветскихСощиалистичеснихРеспублик г 1 1,767891(23) Приоритет Опубликовано 30,09.80. Бголлетень36 ио делам изобретений и открытий.925 (088.8) Дата опубликования описания 30,09.80(71) Заявитель Павлодарский индустриальный институт(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДИФФЕРЕНЦИАЛ ЪНО-ФАЗНОЙ ЗАЩИТЫ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ ОТ КОРОТКИХ ЗАМЪКАНИЙ1Изобретение 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 сравнеттия "двух" электрических величин по фазе, содержащее диоды, балластные резисторы и выходной орган 11 ь.гггВвиду того, что устройство для сравнения двух электрических величин по фазе не работает при отсутствии одной иэ сравниваемых величин, оно не может защитить электродвтггатель" пргг "трех-" фаэном коротком замыкании в соединительном кабеле и выводах в момент пуска; когда"двига.тель еще не вращается и ток в нулевых выводах двигателей отсутствует,Наиболее близким по технической сущностиявляется устройство для дифференциально.фазо.вой защиты электродвигателя от междуфазныхзамыканий, содержащее трансформаторы токав одноименных фазах, к вторичным обмоткам которых подключены трансреакторы, а выходыпоследних - к фазосравниваюшей схеме 2,Такое устройство реагирует на трехфазные короткие замыкания в соединительном кабеле ивыводах в момент пуска, но из-за отсутствия одного сигнала в таком режиме ток срабатываниязащиты внесколько раз больше, чем в режименаличия двух сигналов. Область применения известной дифференциально-фазной защиты ограничена тем, что она требует специального источникапостоянного оперативного тока,Цель изобретения - повышение чувствительности защиты при трехфазном коротком замыканиив соединительном кабеле и выводах электродви гателя в момент пуска, когда двигатель еше невращается иисключение специального источникапостоянного оперативногсг тока.Указанная цель достигается тем, что в устрой.стве для дифференциально-фазной зашиты электродвигателя от коротких замыканий, содержащем трансформаторьг тока со стороны питающихи нулевых выводов в одноименных фазах с подключенными к ним трансреакторами, вторичныеобмотки которых зашунтированы нагрузочными376789резисторами и связаны через диоды с обмоткойиспоюпительного элемента - реле, к нагрузочному,резистору во вторичной цепи трансреактора состороны питающих выводов обмотка исполнительного элемента-реле подключена через двух 5полунериодиый мостовой выпрямитель, в дваплеча которого встречно основным диодамвключены два дополнительных диода, анодыкоторых соединены с обмоткой исполнительного реле и средней точкой нагрузочных резис.торов во вторичной цепи второго трансреакто.ра со стороны нулевых выводов, а их катодысоединены с катодами основных диодов и под 1ключены к выводам указанной вторичной обмотки трансреактора со стороны нулевых выводов,На чертеже представлена схема устройства дляодной из фаз электродвигателя (точнО такое жеисполнение и подключение имеют схемы устрой.ства для каждой из двух других фаз);-.- Устройство содержит трансформаторы 1 тока, трансреакторы, диоды:3, 4, 5 и 6 "двухпо.цупериодного выпрямителя; дополнительныедиоды 7 и 8, 9, 10 и 11 - нагрузочные резисторы, 12 - обмотка исполнигельного элементарелеНа входные зажимы 13, 14 и 15, 16 фазосравнивающего блока устройства подаются на.пряжеция О и Отрансреакторов, Для падежного управления диодами при равных- токах11, и 1, напряжение О,1 т принято несколько больше напряжения О, Резйстор 11 служит длявыравнивания фаз напряжений О н О в нор.. мальном режиме, Ток через реле 12 в основном зузависит от величины напряжений О 1,НапряЖе="ние О.11 управляет диодами 5 и б, запирая илиоткрывая путь току через обмотку реле 12.В нормальном режиме работы электродвигателя и при пуске токи 1 в и 1 а Следовательно, и напряжения О и 01 совпадают по фазе.Каждый полупериод промьппленной частоты ди- .одов.5 и бзаперт так как к нйм приложены .напряжения О иОодноименных знаков. Ток через реле 12 не проходит и оно не срабатыва.ет;ФПри междуфазных коротких замыканйях внутри работающего электродвйгателяток со50 стороны нуля 1 о изменяет фазу по сравнению с током 1; Когда напряженйя О и Онахо- . 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.М 4дитпо 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, напряжениеО= О, Диоды 7 и 8 закрыты. Путь тока от трансформатора со стороны ввода в один по.лупериод 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, чтобысопротивление обмотки реле 12 было намногобольше сопротивления 9 и 10, в таком случае отсутствие напряжения О 1 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 практичес. ки одинаковую чувствительность к трехфазным к,з. внутри обмотки статора и на выво дах электродвигателя, не требует специально. го источника питания,Формула изобретенияУстройство для дифференциально-фазной защиты электродвигателя от коротких замыка.ний, содержащее трансформаторы тока со стороны питающих и нулевых выводов в одноименных фазах с подключенными.к ним транс- реакторами, вторичные обмотки которых зашунтированы нагрузочными резисторами и связа-ны через диоды с обмоткой исполнительного злемента.релео т л и ч а ю щ е,е с я тем чтб, с целью повышения чувствительности к коротким "замыканиям в момент пуска, ког. да двигатель еще не вращается и исключенияспециального источника оперативного постоянного тока к нагрузочному резистору во вторичной цепи трансреактора со стороны пита.ющих выводов обмотка исполнительного элемента-реле подключена через двухполупериодный мостовой выпрямитель, в два,плеча кото.рого встречно основным диодам включеныдва дополнительных диода, аноды которых соединены с обмоткой исполнительного реле и средней точкой нагрузочных резисторов во вторичной цепи трансреактора со стороны ну.левых выводов, а их катоды соединены с ка.тодами основных диодов и подключены к вы- Составитель В, Зимаков Техред Е, Гаврйлецдсо Редактор И. Нанкина Корректор Н, Бабин Тираж 783П го к каз 7026/20ВНИИ Подписно И Государственйо лам изобретений Москва, Ж, Р омитета СССкрытий по 113035,ская наб., д. 4/-- ешьмМ Ъ 1..х, М,х тгиал ППП "Патент", г, Ужгород, ул. Проектная, 4, . -Ы; - А 5.767891 6водам указанной вторичной обмотки транс; Авторское свидетельство СССР Ио 457140,реактора со стороны нулевых выводов. кл. Н 02 Н 3/26, 1975;Источникии информации,- 2, Авторское свидетельство СССР Мф 599309,принятые во вниМание при экспертизекл. Н 02 Н 7/08, 1978.