Устройство для защиты электродвигателя от витковых замыканий

Союз СоввтскикСоциалистическиеРеспубпкк ОП ИСАКИИИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ о 898549(61) Дополнительное к авт. свнд-ву(22)Заявлено 17.0 ч.80 (21) 2912071/21 т с присоединением заявки Рй(53)М. Кл. Н 02 Н 7/08 Гооударстеенный коннтет СССР по делам изобретений н отнрытнй(53) УДК 621316.925(088.8) литехнический институт ерго Орджоникид ТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТЫ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕПЯ ОТ ВИТКОВЫХ ЗАМЫКАНИЙ Изобретение относится к релейнойзащите и предназначено для защитытрехфазного электродвигателя при витковых замыканиях в обмотке статора.Известны устройства для защитыэлектродвигателей от витковых замыканий, реагирующие на превышение фазных токов номинальных значений, какими являются максимальные токовыезащиты (ТМЗ) (1 1,Однако такие защиты позволяютобнаружить замыкания 65-70 витковобмотки, что явно недостаточно.Известно устройство защиты электродвигателя от витковых замыканий,основанное на сравнении фазных токовпо величине, содержащее датчики токамостовые выпрямители, блок выделениянаибольшего из сигналов, блок выделения наименьшего из сигналов и пороговый элемент, Оно обладает высокойчувствительностью ( 2.Однако степень чувствительностиограничивается несимметрией питающей сети, когда разность фаэных токов,вызванная этой несимметрией, становится соизмеримой с разчостью фазны 1токов, возникающей при замыкании небольшого числа витков. От влиянияпитающей сети необходимо отстраиват,ься увеличением напряжения срабатывания порогового элемента, что снижаетчувствительность устройства,Целью изобретения является повышение чувствительности устройствазащиты от витковых замыканий при малом числе замкнувшихся витков.Поставленная цель достигаетсятем, что в устройство защиты электро15двигателя, содержащее датчики тока,к выходу которых через мостовые выпрямители подключены блоки выделения наибольшего и наименьшего изйсигналов датчиков тока, и на выходепороговый элемент, введены датчикинапряжения питающей сети, блоки выделения наибольшего и наименьшегоиэ сигналов датчиков напряжения, 898511подключенные через мостовые выпрямители к датчикам напряжения, нелинейный элемент и измерительный орган, причем пороговый элемент подключен к выходу измерительного органа, один вход которого подключен между выходами блоков выделения наибольшего и наименьшего иэ сигналов датчиков тока, другой вход подключен между выходами дополнительных блоков выде ления наибольшего и наименьшего изсигналов датчиков напряжения, а третий вход подключен через нелинейный элемент к выходу блока выделения наибольшего из сигналов датчиков 15 тока,На чертеже приведена структурнаясхема устройства,Устройство для защиты электродвигателя содержит датчики тока 1-3 идатчики напряжения питающей сети1-6; блоки 7 и 8 выделения соответственно наибольшего и наименьшегосигналов, пропорциональных соответ- дствующим токам фаз, входы которыхподключены через мостовые выпрямители к датчикам тока; блоки 9 и 10 выделения соответственно наибольшегои наименьшего сигналов, пропорциональ ных соответствующим напряжениям Фаз,выходы которых подключены через мостовые выпрямители к датчикам напряжения; измерительный орган 11, выходкоторого подключен к пороговому элементу 12 с исполнительным органом,первый вход подключен между выходамиблоков 7 и 8; другой вход - между выходами блоков 9 и 10 и третий входчерез нелинейный элемент подключенк выходу блока 7. Блоки выделениянаибольшего и наименьшего иэ сигналов могут быть выполнены, например,на диодах 7- 10. В качестве пороговогоэлемента и измерительного органа мо 4жет быть использован, например, компаратор напряжения, выполненный наоперационном усилителе, в качестведатчиков тока применены, например,промежуточные трансформаторы тока,30а в качестве датчиков напряжениятрансформаторы напряжения,При нормальной работе защищаемогоэлектродвигателя и симметричном питаю.щем напряжении токи фаз практическиравны по модулю, и разность междунаибольшим и наименьшим токами Фазотсутствует, Это относится к фазнымнапряжениям,9 4Если нарушается симметрия питающего напряжения, то нарушается равенство модулей фазных токов и напряжений, в результате чего разностьмежду наибольшим и наименьшим токамиможет достигнуть величины срабатывания порогового элемента. Сигнал онесимметрии фазных токов, поступающийна первый вход измерительного органаявляется рабочим сигналом. Сигнал онесимметрии Фаэных напряжений, поступающий на второй вход измерительногооргана, является тормозным сигналоми полностью компенсирует .рабочийсигналПоэтому на выходе измерительного органа сигнал отсутствует и пороговый элемент не срабатывает,Для устранения воэможности ложногосрабатывания устройства при пускедвигателя в условиях несимметриипитающего напряжения предназначенодополнительное торможение сигналом отблока выделения наибольшего изтоков фаз. Укаэанное торможение осуществляется путем подачи сигнала натретий вход измерительного органачерез нелинейный элемент. В качестве последнего целесообразно применить стабилитрон Ч 1, Порог стабилизации выбирается таким образом, чтобыпри номинальном токе торможение отсутствовало.Если же происходит витковое илиполное короткое замыкание в обмотке,то возникает несимметричное распределение токов между фазами, в результате чего разность между наибольшими наименьшим токами достигает порогасрабатывания элемента 12, Тормозныесигналы при этом отсутствуют. Пороговый элемент 12 срабатывает и черезисполнительный орган защиты отключает питающую сеть,Применение предлагаемого устройства позволяет снизить обьем повреждений электродвигателей, цто сокраща.ет стоимость ремонта и его продолжительность и создает значительныйэкономический эффект.Формула изобретенияУстройство для защиты электродвигателя от витковых замыканий, содержащее датчики тока, подключенные через мостовые выпрямители к блокам выделения наибольшего и наименьшего из сигналОв датчиков токаи порОГО вый элемент с исполнительным органом8985на 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 5 наименьшего из сигналов датчиков напряжения, подключенные через мостовые выпрямители к датчикам напряжения, нелинейный элемент и измерительный орган, причем пороговый элемент 1 О подключен к выходу измерительного органа, один вход которого подключен между выходами блоков выделениянаибольшего и наименьшего из сигналов датчиков тока, другой вход под И 6ключен между выходами блоков выделения наибольшего и наименьшего изсигналов датчиков напряжения, атретий вход подключен через нелинейный элемент к выходу блока выделениянаибольшего из сигналов датчиковтока,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Федосеев А .М . Релейная защитан нэлектрических систем, И., Энергия1970, с. 93.2. Авторское свидетельство СССРИ Й 73226, кл. Н 02 Н 7/08, 1972898549 Составитель Т. ЩегольковаРедактор И. Петрова Техред А, Бабинец КорректорЛ. Шенье илиал ППП "Патент",г, Ужгород, ул, Проектна аказ 11963/71 Тираж бб 9 ВНИИПИ Государственного к по делам изобретений и о 113035, Москва, Ж, Раушск