SU997168A1 - Устройство дл защиты трехфазного электродвигател , соединенного в звезду, от обрыва фазы - Google Patents

Description

1

Изобретение относитс  к электротехнике; в частности к устройствам релейной защиты трехфазных электродвигателей от нарушени  одной из фаз питающего напр жени  и обмо ток двигател .

Известно устройство дл  защиты многофазного асинхронного электродвигател  от неполкофазцых режимов, содержащее два тиристора , последовательно включенные соответственно с исполнительным элементом и резистором и присоединенйые к выходу трехфазного двухполупериодного выпр мител . К его же выходу через кнопку пуска и резистор подключен управл ющий переход первого тиристора, анодом через конденсатор подсоединенного к аноду второго тиристора. Управл ю щий переход последнего через резистор присоединен к выходу однофазного мостового вьшр мйтел  со сглаживающим конденсатором . К выходу, трехфазного выпр мител , кроме того, через диод, шунтированный пер&менным резистором, подсоединен конденсатор . Этот конденсатор через диод , встречно шунтированныйдинистором; подключен к пос едовательно соединенной цёпочк1е из конденсатора и обмотки рансформатора, друга  обмотка которого нагружена упом нутым однофазным выпр мнтелем 1. ;

Однако этому устройству присущи нечувствительность к повреждению фаз сети питани  за местом подключени  устройства защиты, а также к повреждению обмоток двигател ; сложность схемного решени  - устройство содержит относительно высокое число (25)

10 составл ющих элементов; многоэлементность схемы, повышающа  веро тность отказа или ложного срабатывани  устройства, т. е. снижающа  надежность защиты.

Известно устройство дл  защиты трехфазной

15 электроустановки от работы на двух фазах, содержащее три фазных пик-трансформатора, вторичные обмотки которых, соединенные в разомкнутый треугольник, через резистор подключены к управл ющему переходу первого

20 тиристора, щунтированному стабилитрсшом, через динистор и резистор - к управл ющему переходу второго тирисгора, щунтироваиному стабилнтроном, а через симметричный динистор - к управл ющему переходу симметричного тиристора. Первый тиристор .соединен последовательно с первым реле, шунтированным последовательной RC-депочкой, и подключен к двум фазам сети в анодной цепи второго тирнстора , шунтированного конденсатором и сое диненного последователыю с переменным резистором . Второй тиристор с его нагрузочным реле также подсоединен к двум фазам сети питани . К ним присоединен также симметри  ный тиристор с последовательно включенным третьим реле 2. К недостаткам данного устройства относ тс  невозможность настройки уставок токов срабатывани  защиты от перегрузки и токовой отсечки (дл  этого необходимы предварительный подбор и замена динисторов); невозможность использовани  устройства дл  защиты электроприемников любой мощности (дл  этого требуетс  замена датчиков пик-трансформаторов ); сложность схемы, поскольку устройство содержит 20 составл ющих элементов; пониженна  надежность защиты электроустановок, обуславливаема  многоэлементностью устройства. Наиболее близким к изобретению  вл етс  устройство дл  защиты трехфазной нагрузки , соединенной в звезду, от обрыва фазы, . содержащее реагирующий орган, включенный в нулевой провод последовательно со стабили тронами, и исполнительный орган (реле), причем реагирующий орган выполнен в виде резистора, к которому через умножитель напр жени  подключено промежуточное реле 3 В данном устройстве путем введени  двух стабилитронов и умножител  напр жени  решаетс  задача повышени  чувствительности к малым изменени м (до 3% от номинального ) действующего значени  напр жени  нулевой точки двигател . В результате исключаютс  ложные срабатывани  под действием напр жени  нейтрали в нормальном режиме. Устройство, таким образом, реагирует на количественно измен ющуюс  характеристику действующее значение напр жени . Дл  различ ных двигателей эта характеристика колеблетс  в больших пределах, поэтому требуетс  индив дуальна  настройка устройства. Иными словам оно обладает относительной селективностью (т. е. избирательностью относительно регулиру емого дл  каждой защищаемой машины отстраиваемого уровн  напр жени ) . Здесь под селективностью имеетс  ввиду свойство избирать заданный вид повреждени  (или ненормального режима) на заданном участке. Цель изобретени  - улушкние селективности устройства. Поставленна  цель достигаетс  тем, что устройство дл  защиты трехфазного электродвигател , соединещюго в звезду, от обрыва фазы, содержащее реагирующий орган, включенный между нулевыми выводами электродвигател  и питающей сети, два конденсатора , два диода и два исполнительных реле, снабжено третьим конденсатором и двум  тиристорами, при этом реагирующий орган выполнен в виде пик-трансформатора, первична  обмотка которого защунтирована конденсатором, а две вторичные через диоды подключены к управл ющим переходам тиристоров , причем упом нутые реле зашунтированы конденсаторами и включены через тиристоры на фазное напр жение питающей сети. На чертеже представлена принципиальна  электрическа  схема устройства дл  защиты трехфазного электродвигател , соединенного в звезду, от обрыва фазы. Устройство включает в себ  тиристоры 1 и 2, соединенные последовательно с исполнительными реле 3 и 4, щунтированными конденсаторами 5 и 6. Указанные последовательные цепочки подсоединены к одной из фаз сети и к нулевой точке сети питани . Управл ющие переходы тиристоров через диоды 7 и 8 присоединены к вторичным обмоткам пик-трансформатора 9, первична  обмотка которого, шунтированна  конденсатором Ю, подключена к нулевым точкам электродвигател  11 и к сети питани . Устройство работает следующим образом. Дл  асинхронного электродвигател , соединенного в звезду, характерно наличие напр жени  в нулевой точке как в нормальном, так и в двухфазном режимах работы. Йри вентил торном характере нагрузки на валу двигател  и вращени  его ротора в неполнофазном режиме увеличение действующего значени  указанного напр жени  по сравнению с нормальным режимом может быть незначительным (до 3% от номинального напр жени  сети). Однако весьма существенно измен етс  гармонический состав зтого напр жени . Так в нормальном режиме работы при прохождении тока каждой из трех фаз через максимум . происходит насыщение стали магнитопровода и уменьшение по этой причине полного сопротивлени  соответствующей обмотки. Несимметри  сопротивлени  фаз обусловливает по влени  напр жени  в нулевой точке двигател . За период питающего напр жени  смещение нейтрали проходит три цикла своего изменени  (из-за поочередного насыщени  током всех трех фаз). Следовательно, дл  потенциала нейтрали двигател  в нормальном режиме характерно наличие третьей гармоники. В спектре напр жени  нейтрали имеют место и высщие (с номером, превышающим 20-й) гармоники. К ним конденсатор 10 обладает меньшим сопротивлением, обеспечива  их шунтированке. Первична  обмотка пик-траисформатора 9, следовательио, обтекаетс , в нормальном режиме током третьей гармоники. Его магнитопровод работает в режиме глубокого насыщени , поэтому сигнал вторичных . обмоток носит импульсный характер. За период питающего напр жени  обмотками формируетс  три положительных градуса. Эти импульсы через диоды 7 и 8 подаютс  на управа О л ющие электроды тиристоров 1 и 2.

Так как даштельность положительных полупериодов напр жени  иа анодах тиристоров 1 и 2 составл ет 180 эл.град., независимо от is фазы первичного тока пик-трансформатора в каждую положительную полуволну анодного напр жени  гарнсторов попадает хот  бы один управл ющий импульс. В результате оба тиристора ежепер иодно отпираютс , обеспечи- jo ва  питание исполнительных реле 3 и 4 и зар д конденсаторов 5 и 6 (эиерги  последних отдаетс  реле в отрицательные полупериоды анодного напр жени  тристоров). Контакты исполнительных элементов 3. и 4 сигнализиру- 25 ют о наличии всех трех фаз питающего напр жени .

При переходе двигател  в двухфазный режим происходит смещение его нейтрали по JQ основной гармон:1 :е. Поэтому за период напр мсени  сети питани  пик-трансформатором 9 формируетс  лишь один управл ющий импульс. Может быть открыт один тиристор, на аноде которого действует положнтельный полупериод напр жени . Потенциал анода другого тиристора при этом отрицателен, он остаетс  закрытым, его исполнительное реле обесточиваетс  и сигнализует об аварийном режиме или отключает защищаемый двигатель. 99716 S

Claims (3)

1.Авторское свидетельство СССР N 611270, кл. Н 02 Н 7/09, 1976.

2.Авторское свидетельство СССР N 547901, кл. Н 02 Н 7/00, 1975.

3.Авторское свидетельство СССР N 550717, кл. Н 02 Н 7/09, 1974 (прототип). 6 Устройство реагирует на качественно измен ющийс  параметр - частоту напр жени  смещени  нейтрали. Вследствие качественного изменени  этого параметра напр жени  (частоТ1ы ) нет надобности отстраивать зшциту, например , от уровн  напр жени  в нормальном режиме, она срабаг-ывает только при данном виде аварийного (или ненормального) режима на данном участке, т. е. обладает абсолютной селективностью. В этом состоит преимущес1во изобретеии .

л VXVa/