Устройство для дифференциально-фазовой защиты электродвигателя от междуфазных замыканий

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СИИ ДЕТЕ ДЬСТ 8 У Союз Советск ихСоцивлистическинРеспублик 11972627(22) Заявлено 23.01,81 (21) 3239636/24-07с присоелинеииеч заявки Эй(53) УДК 621.316. .925 (088,8) иск но делаю нзобрвтвннй н вткритнй(72) Автор изобретения А. В. Богдан Паьлодарский индустриальный институт(5 УТРО :ТВО ДЛЯ ДИффЕРЕНЦИАЛЬНО-ФАЗОВОЙ ЗАЩИТЫ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ ОТ МЕЖДУФАЗНЫХ ЗАМЫКАНИЙ1Изобретение относится к электротехнике, в частности к устройствам для зашиты электродвигателей от междуфазных корот ких замыканий.По основному авт. св. йт 599309 известно устройства для дифференциально 5 фазовой зашиты электродвигателя от междуфазных замыканий, содержащее траноформаторы тока в одноименных фазах, к вторичным обмоткам которых подключены1 в трансреакторы, вторичные обмотки которых зашунтированы последовательно соединенными резисторами и подключены к фазосравнивающеюу блоку, включенному последовательно с исполнительным элементом между полосами источника оперативного напряжения, а точки соединения шунтирующих резисторов подключены к минусовому полюсу оперативного напряжения 11 .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. Ввщу 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 пе вичных 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. Целью изобретения является повышениенадежности работы защиты при насыщенияхтрансформаторов тоха, 3 972 М 7Поставленная цель достигается тем, что в устройство для дифференциально 4 азовой 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 выпряО мителей, выход которого соединен согласно между обшей точкой соединенных последовательно резисторов и минусом оперативного напряжения.На чертеже изображена схема предло женного устройства.Устройство содержит трансформаторы 1 тока, вторичные обмотки которых под ключены к трансреакторам 2, основные вторичные обмотки которых зашунтирова ны последовательно соединенными резисторами 3, соединены между собой резисторами 4, подключены к фазосравнивающему блоку 5, состоящему из диодов 6- 11 и резисторов 12, выход фаэосравни вающего 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 шунтирующих резисторов приобретает отрицательный потенциал относительно минуса оперативного напряжения, вследствие чего запирание диодов 6 - 9 начинается теперь лишь после того, как О падение напряжения на одном шунтирукъшем резисторе 3 превысит указанныйотрицательный потенциал. Таким образом, сравнение напряженийпроисходит только в определенном диапазоне, когда оба напряжения превышаютзаданные уровни и совпадают по знаку,В атом случае отсутствуют промежуткивремени с существованием напряжений,Япревышающих уровень и имеющих разныезнаки, следовательно, ложная работа защиты исключается (в течение времени,),Параметры вторичных обмоток транореактора 2, величины шунтируюших реЫзисторов 3, конденсатора 15, резистора16 рассчитываются таким образом, чтобыпри 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 12, 7, 3, 15 и 1 2, 9, 3,15 протекает ток, В следующий полу- период 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 1 5 на точке соединения резисторов 3 практически не оказывает 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 предыдущем 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 реЪзисторами 3, превысит потенциал в точках соединения диодов 6-9 с резисторами 11. Падение напряжения на резисторах 15создает в точках Ъ отрицательный потенциал, а диоды 6 - 9 запираются положительным потенциалом, Таким образом,напряжение на резисторе 15 вычитаетсяиз запирающего напряжения на резисторе3 и играет роль переменного уровня, припревышении которого начинается фазовоесравнение, Увеличение токов по концамэлектродвигателя увеличивает и уровень,при котором происходит сравнение фаэ,чем обеспечивается повышенная отстройка зашиты от искажений формы вторичного тока трансформаторов тока,При междуфазных коротких замыканияхвнутри работающего электродвигателя токсо стороны нуля изменяет фазу по сравнению с током ввода. Если токи находятся в противофазе, то при положительнойполуволне, когда напряжение на резисторе3 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 заВНИИП И Заказ 853 1/47 Тираж 669 Подписное ент", г. Ужгород, ул. Проектн Филиал ППП "П 5 9726 крытые диоды 6 и 9 дешунтируют диод 11 и по цепи 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 возможность превышения уровнем амплитуды из О меряемого сигнала, что привело бы к от-" казу зашиты. Несколько уменьшается лишь время сравнения двух сигналов.Этим и обеспечивается надежное срабатывание при появлении повреждения. 15 Предложенное устройство может найтиширокое применение для защит мощныхэлектродвигателей, когда большие токипуска и самозапуска вызывают искаже- щние формы сигнала трансформатора тока.,ь,27формула изобретенияУстройство для дифференциально-фазовой защиты электродвигателя от междуфазных замыканий по авт, св. М 599300,отличаюшееся тем,что,сцелью повышения надежности при насышениях трансформатора тока, дополнительновведены два выпрямителя, выход каждого изних эашунтирован дополнительно введенными и соединенными параллельно ре.зистором и конденсатором, а каждый кз трансреакторов содержит дополнительную вторичную обмотку, подключеннуюк одному из выпрямителей, выход которого соединен согласно между общей точкой соединенных последовательно резисторов и минусом оперативного напряжения.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРМо 599309, кл. Н 02 Н 7108, 1976.