Устройство для защиты трехфазного электродвигателя от обрыва фазы

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз СоветскихСоцналистическикРеспублик К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ. (61) Дополнительйое к авт, свид-ву- (22) Заявлено 270481 (21) 3283192/24-07 51) М. Ка.з с присоединением заявки МоН 02 Н 7/09 Государственный комитет СССР но делам изобретений н открытийОпубликовано 1502,83. Бюллетень Йо б Дата опубликования описания 150283 Заявител(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТЫ ТРЕХФАЗНО ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ ОТ ОБРЫВА ФАЗЫ етенстивухфомпе селкциирую Изобретение относится к электро-.технике и может быть использованодля релейной защиты трехфазного электродвигателя,при-обрыве одной. Фазы.Известно устройство, которое содержит три датчика. тока, логическийблок с диодными макси- и миниеелектором, а также релейный элемент 1).Йедостатком этого устройства яв-.ляется то, что в случае неравенстватоков фаз защищаемый электродвигательотключается от сети, что может привести к нарушению технологического процесса.Наиболее близким к предлагаемомуявляется.,устройство, содержащее вкаждой Фазе трансформатор токаквторичной объвтке которого через вы(- рямительный мост подключены сглаЖивающий конденсатор й резистор, соединенные с аналогичными.в других Фа. зах по схеме звезды, к выводам которой подключен симметричный треугольник из цепочек, где последовательновключены диод и обмотка реле, череззамыкающие контакты которыхк фазампервичной цепи подсоединены два компенсирующихконденсатора. В случаеобрыва. фазы питающей линии защищаемый электродвигатель не отключается 3 от сети, а контакт соответствующего реле через один из компенсирующих конденсаторов подсоединяет обесто- . ченную фазу двигателя к одной из неповрежденных фаз линии, двигатель продолжает работать суменьшенной мощностью. технологический процесс . не нарушается 2 ).Однако в данном устройстве не ис- пользованы все возможности для повышения чувствительности реле и их селективности (способиости различать виды повреждений в сети), а компенсирующие конденсаторы в нормальном режиме отключены от Фаз,первичной; це(и и не используются для улучшения косинуса Фи (коэффициента мощности) нагрузки.Цель изобр ия в .повьазение чувствительно и ективности реле,.а также д ун ональйое использование к нс щих конденсаторов.Поставленная цель достигается тем, что в устройство для защиты трехфазного электродвигателя от обрыва фазы, содержащее,в каждой Фазе трансформатор. тока, к вторичщщ обмоткам которых подключены выпрямительные мосты, отрицательные выводы30 3 которых объединены, а положительныеподключены к резисторам, образующимсхему трехфазной звезды, зашунтированным конденсаторами сглаживающего фильтра и к вершинам симметричного треугольника, образованного изцепочек, состоящих каждая из последовательно включенных диода и обмотки реле, через размыкающие контактыкоторых к фазам питающей сети подсоединены компенсирующие конденсаторы 0 дополнительно введен третий компен"сирующий конденсатор, а упомянутыереле снабжены вторыми обмотками,включенными согласно с первыми и соединенными через диоды во второй симметричный треугольник, вершины которого соединены с вершинами первого симметричного треугольника и вершинами трехфазной звезды таким образом,что образуют сдвиг на одну фазу, ком-рр пенсирующие конденсаторы соединеныв треугольник.Кроме того,каждое реле снабженотретьей тормозной обмоткой, включен" ной между положительным выводом выпрямительного моста и конденсаторомсглаживающего фильтра. На чертеже изображена принципиаль. ная схема устройства.Устройство содержит выводы 1, 2 и 3 трех фаэ первичной цепи, к которым подсоединены первичные обмотки трансформаторов 4 тока, В каждой фазе к вторичной обмотке трансформатора тока через выпрямительный мост 5 подключены сглаживающий конденсатор 6 и резистор 7, соединенные с аналогичными в других фазах по схемезвезды, к выводам которой подключенсимметричный треугольник, составленный из трех диодов 8, 9 и 10 и первых обмоток (А) у трех реле 11, 12 и 13.Упомянутые реле также имеют вторыеобмотки (Б), которые включены согласно с первьми обмотками соответствующих реле, причем через диоды 14,15 и 1 б соединены во второй симметричный треугольник, подключенный кзвезде иэ резисторов 7 со сдвигом(на одну фазу). После-первичных обмоток трансформаторов тока и .передобмотками, например, асинхронногодвигателя 17 к фазам первичной цепи.с выводами 1, 2 и 3 через раэмыкающие контакты 18, 19 и 20 (соответственно принадлежащие реле 11, 12 и13) подсоединен треугольник иэ компенсирующих конденсаторов 21, 22 и23,возможно также исполнение устройства, когда каждое реле 11, 12 и 13имеет третью (тормозную) обмотку (Т)которая со своим магнитопроводомрасположена относительно якоря реле.со стороны оттягивающей пружины ичсиливает нажатие замкнутых размыкающих контактов реле в исходномсостоянии. Упомянутые тормозные обмотки 11 Т, 12 Т и 13 Т включены каждаямежду выпрямительные мостом 5 и сглаживающим конденсатором 6 в фазахсоответственно 2, 3, 4.Устройство работает следующимобразом.В нормальном режиме существуетбаланс напряжений между положительными выводами выпрямительных,мостов 5.Токи в обмотках А и Б всех реле отсутствуют, размыкающие контакты 18,(19 и 20 замкнуты и через них включенные в треугольник компенсирующие конденсаторы 21, 22 и 23 подсоединенык Фазам первичной цепи, улучшая коэффициент мощности нагрузки. Если вы"полнены тормозные .обмотки 11 Т, 12 Ти 13 Т, они усиливают нажатие замкнутых размыкающих контактов реле пропорционально квадрату тока в фазахпервичной цепи.При обрыве одной из фаз например1, баланс напряжений нарушается: наположительных выводах мостов 5 в фазах 2 и 3 потенциалы остаются большими и одинаковыми, а в фазе 1 снижаются практически до нуля. При нарушении баланса напряжений лишаетсятока тормозная обмотка 13 Т и появляются максимально возможные токив обмотках 13 А и 13 Б одного реле,действующие согласно, Срабатываетреле 13 и своим размыкающим контактом отсоединяет треугольник компен-.сирующих конденсаторов от фазы 3в первичных цепях. При этом фаза 1через конденсатор 21, а также черезпараллельную цепочку иэ последовательно включенных конденсаторов 22и 23, получает питание от фазы 2,Двигатель 17 продолжает работать поупрощенной схеме преобразования однофазного тока в трехфазный, имеяменьшую мощность. Технологическийпроцесс не нарушается,При двухфазном коротком замыкании 1к.з.) на шинах источника (или надругой линии вблизи шин), например при к.з. между фазами 1 и 2 шин, баланс напряжения также нарушается: на положительных выводах мостов 5 в фазах 1 и 2 потенциалы одинаковы и приблизительно вдвое меньше, чем в фазе 3. При таком нарушении баланса напряжений тормозные обмотки 11 Т,12 Т и 13 Т не лишаются тока и, если больший первичный ток такой же как в предыдущем режиме, появляются вдвоеменьшие токи в обмотках двух реле 13 А и 11 Б. Вследствие этого не срабатывает ни одно из реле 11, 12 и 13, т,е. устройство имеет хорошую селективность и высокую чувствительность только к режиму, когда обрывается одна из фаэ.997171 Формула изобретения 25 30 35 илиал П .Ужгоро атентф,Проектная,4 Чувствительность предложенного ф ,устройства вдвое больше чем у прототипа, а селективность вдвое лучше даже при отсутствии тормозных обмоток, Это позволяет расширить область эффективного действия устройства в зону меньших токов, или выполнять одно устройство на два .двигателя, которые мало. отличаются по мощности, Очень важное преимущество предложенного устройства по сравнению с прото-10 типом состоит в том, что компенсирующие конденсаторы используются не только для обеспечения технологического процесса при обрыве одной из фаз двигателя, но также и для 15 улучшения коэффициента мощности нагрузки в нормальном режиме. Тормозная обмотка реле одновременно выполняет и вторую функцию, являясь сглаживающим дросселем, уменьшая необхо О димую емкость сглаживающего конденсатора. 1. Устройство для защиты трехфазного электродвигателя от обрыва фазы, содержащее в каждой фазе трансФорматор тока, к вторичным обмоткам которых подключены выпрямительные мосты, отрицательные выводы которых объединены, а положительные подключены к резисторам, образующим схему трехфазной звезды, зашунтированным конденсаторами сглаживающего. Фильтра, и к вершинам симметричного треугольника, образованного из цепочек,состоящих каждая из последовательновключенных диода и обмотки реле,через размыкающие контакты которыхк фазам питающей сети подсоединеныкомпенсирующие конденсаторы, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, сцелью повышения чувствительности иселективности, в негодополнительно фвведен третий компенсирующий конденсатор, а упомянутые реле снабженывторыми обмотками, включенными согласно с первыми и соединенными черездиоды во второй симметричный треугольник, вершины которого соединеныс вершинами первого симметричноготреугольника и вершинами.трехфазнойзвезды таким образом, что образуютсдвиг на одну фазу, компенсирующиеконденсаторы соединены в треугольник,2. устройство по п. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с цельюповышения отстройки от нормальногосимметричного режима путем усилениянажатия размыкающих контактов релекаждое реле снабжено третьей тормозной обмоткой, включенной между положительнвк выводом выпрямительногомоста и конденсатором сглаживающегофильтра,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1Авторское свидетельство СССРР 493847, кл. Н 02 Н 3/08, 1975.2. Авторское свидетельство-СССР9 734844, кл. Н 02 Н 7/09, 1980. ВНИИПИ Заказ 951/Тираж 615 Подписно