Устройство для защиты трехфазного электродвигателя от анормального режима

(191 (111 ЯО,1900 А 51)4 Н 02 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУий ин Ю. А. ЭлекМ.: Колос,ии без вы М.: Высш ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ(56) Гессен В, Ю. и Григорьевтрические станции и подстанции1968, с. 308, рис. 152,Гогичайшвили Н. Ф, Подстанцчателей на высшем напряжениишкола, 1965, с. 57, рис. 2,7.(54) (57) 1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТЫЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ, ТРЕХФАЗНОГО ПЕРЕМЕННОГО ТОКА ОТ АНОРМАЛЬНОГО РЕЖИМА, содержащее комплект высоковольтныхпредохранителей, понижающий трансформатор,электродвигатель, подключенный к сети потиповой схеме через силовые контакты магнитного пускателя, снабженного обмоткойуправления и двумя датчиками перегрузкив виде термореле, включенными в фазыэлектродвигателя, о т л и ч а ю щ е е с ятем, что, с целью повышения надежности,обмотка управления магнитным пускателемподключена к фазе с термореле, электрическиопережающей фазу без термореле,2. Устройство по п. 1, о т л и ч а ющ е е с я тем, что предохранитель в фазе,опережающей фазу без термореле, замененшинопроводом.1171900 Изобретение относится к электротехникеа именно к устройствам защиты двигателейтрехфазного переменного тока от анормально-.го режима, возникающего вследствие появле. -ния асимметрии токов и напряжений принеполнофазных режимах в .высоковольтнойпитающей сети, который возникает, как пра.вилоиз за ложного или излишнего срабатывания одного нв предохранителей на стороневысшего напряжения понижающего трансфор. 10матора, за которым "1 тбд 1 ключены электродви."Сг .Целью изобуещвя явряется повышениенадежности рабоЖ устройства защиты,На чертеже представлена схема устройства,Устройство содержит два силовых трансформатора 1 и 2, Первый защищается состороны ВН лреохранителями 3. В фазе А предохранитель заменен шинопроводом 4 большо., го сечения. Схема соединения обмоток "ЗВЕЗДА- э 0ТРЕУГОЛЬНИК" типовая для лонижающеготрансформатора 1. Со стороны НН подключает.ся электродвигатель 5, имеющий в двух фазах(а и с) датчики защиты от токов к.з. и перегрузок, выполненные, например, в виде транс. 25форматоров б тока, соединенных по схеме наразность токов. Отключение от литающейсети двигателя 5 производится выключателем7. Команда на отключение подается через реле 8, включающее оперативный ток на вык-30лючатель 7. Последний имеет блок. контакт 9,осуществляющий снятие онеративного тока спривода выключателя 7 после срабатываниявыключателя,. ВтоРой тРансфоРматоР 2 имеет обмотки, 35соединенные по схеме ".ЗВЕЗДА-ЗВЕЗДА СНУЛЕМ". Но она может быть и иной, напри.мер "ТРЕУГОЛЬНИК-ЗВЕЗДА С НУЛЕМ".Именно такие трансформаторы применяютсяна напряжении б - 10/0,4 кВ. За ним, на стороне НН включен электродвигатель 10 и прочиепотребители. Электродвигатель 10 подключенк питающей сети по типовой схеме черезпредохранители 11, магнитный пускатель 12 сдвумя датчиками от перегрузки - реле 13 45н 14, включенными в крайние фазы (а и с )и. цепью управления магнитным пускателемс катушкой 15 напряжения, кнопками 16включения и отключения 17, контактами 18и 19 реле 13 и 14, блокировочным контактом 20 кнопки включения и предохранителями 21, Цепь управления может подключатьсяна фазы а и с, если катушка 5 вылолненана линейное напряжение, и на фазу а, электрически опережающую фазу в, в которой 55нет датчика от перегрузки, если катушка 15выполнена на фазное налряжение, Подключениек нулевому проводу показано пунктиром,гУстройство работает следующим образом,В нормальном режиме асимметрия токови напряжений мала и не угрожает надежнойработе двигателей 5 и 10. Предохранители 3обеспечивают защиту трансформатора 1 от токовк.з., а в ряде случаев, и от токов перегрузки: тран;сформатор 2 также, как правило, защищаетсяпредохранителями. Защита двигателей 5 и 10 осуществляется: первого - трансформаторами 6тока и выключателем 7, второго - предохра.нителями 11 (от токов к.з,)и датчиками13 и 14 от перегрузки. Возникновение перегрузок в нормальном режиме сопровождаетсяувеличением тока, как минимум, в двух фазах. Ноэтому трансформатор 6 тока и реле 13и 14 будут при этом вовлечены в работу.Это позволит размыканием контактов 18 или19 (или обоих вместе) производить снятиенапряжения с катушки 15, после чего отпадают контакты пускателя 12 и отключаютперегрузившийся электродвигатель 10, привозникающей перегрузке через трансформаторы6 и реле 8 выключатель 7 отключит двига- .тель 10.При перегорании предохранителя 3 в фазеА на стороне ВН трансформатора 1 в схеме.электроснабжения возникает распределениетока, указанное стрелками (значения токовпо модулю показаны на чертеже). Векторныедиаграммы токов станут полностью несимметричными, При этом токи фаз а и с налравлены противоположно току в фазе Б, т.е. поверонуты от него на угол 180 . В сумме онисоставляют ток фазы 1 . Это значит, чтокаждый из них равен 0,5 За . Это касаетсядвигателей 5 и 10. Двигатели начинают пульсировать. Они могут оставаться в работе, если их нагрузка не создает противодействия,достаточного для торможения. При этом наибольшее значение тока в фазе Ъ будет дос-тигать 3 и 43 в, . Вместе с током возникает и несимметрия напряжения. Вектора фазныхнапряжений перестают быть равными друг другу, углы между ними могут быть самымиоразнообразными - далекими от 120 . Двигатели увеличивают скольжение. Напряжение меж.ду фазами а и с снижается и может достигать нуля. Это же ироисходит и при схеме"ТРЕУГОЛЬНИК-ЗВЕЗДА С НУЛЕМ" у трансформатора 6 - 10/0,4 кВ, когда на его сторонеВН ложно срабатывает предохранитель в фазеС 1,В указанных случаях наибольшее снижение налряжения наблюдается .в фазе а - одно: именной с той, в которой на стороне ВН ложно отключился предохранитель. Таким образом, зашита двигателей 5 и 10 от лерегрузки не лочувствует увеличения то3 117190 ков в фазе Ь двигателей. Однако снижение тока в фазах а и с и возрастание в фазе Ъ при данном виде повреждения замечается цепью управления магнитного пускателя двигателя 10. Включение ее на фазы а и с если катушка 15 рассчитана на линейное напряжение, или на фазу а , если оиа рассчита. на на фазное напряжение, сопровождается резким снижением напряжения, особенно, когда двигатель наберет нужную величину скольже. 10 ния. Снижение напряжения заставит катушку 15 опустить подвижный контакт магнитного пус. кателя. Контакты пускателя 12 размыкаются и двигатель отключается от поврежденной сети, Предполагается, что и двигатель 5 имеет 15 цепь управления, реагирующую на уровень напряжения в фазе а или в фазах а и с (между этими фазами). Отключение 5 проис-, ходит аналогично описанному.Введение в фазу А вместо предохранителя шинопровода 4 большого сечения снижает стоимость высоковольтного ввода трансформа. тора 1, Защита таким способом понижающих трансформаторов вполне возможна при системах с незаземленной нейтралью. Зто ничем 5 не отличается от использования выключателей, с ними и трансформаторов тока, установленных только в двух фазах, как например, у двигателя 5. Но введение шинопровода снижает до минимума вероятность возникновения в фазе А (на стороне ВН понижающего транс. форматора) неполнофазного режима из.за лож. 0 4ной и излишней работы предохранителей, установленных в фазах А, это значит, что в фазе, электрически отстающей от фазы А, а именно в фазе В, такие "провокационные" режимы будут сведены до минимума, Подключив. элек-. тродвигатели к сети таким образом, чтобы фаза беэ датчика от перегрузки бьща именно электрически отстающей от фазы с шинопроводом, обеспечивают дополнительное дублирование работы цепей напряжения на тот случай, если "залипнут" контакты магнитного выключателя или нагрузка двигателя и других потребителей недостаточно будет способствовать глубокому снижению напряжения на катушке 15, чтобы обеспечить ее надежное срабатывание. Сгорание предохранителей в фазах В или С вызовет рост тока в О и с соответственно и работу реле 13 и 14 и т, д. При коротких замыканиях в сети, сопровождающих перегоранием предохранителей 11, воз.никают увеличенные, токи сразу в двух фазах,что вызывает работу одного из датчиков -13 или 14 при к,з. в ответвлении или обмотке двигателя 10). Аналогичная картина будети при к.з. в двигателе 5, Все двухфазные к,з.также сопровождаются ростом токов в двухили даже в трех фазах, а также большойасимметрией токов и напряжений, ведущих кработе или датчиков от перегрузки, или отпаданию контактов из-за снижения напряжения накатушке Н,. 1171900 с оставитель В. Орловхред М.Пароцай Корректор В. Бутяга Пушненков ак Тираж 620 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 аказ 4897/46 илиал ППП "Патент", г.Ужгород; ул. Проектная, 4