Устройство для защиты трехфазного электродвигателя от обрыва фазы

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

:--- К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

<п>9971 71

Союз Советских

Соцналистическик

Республик.(61) Дополнительное к авт, свид-ву- (22) Заявлено 270481 {21) 3283192/24-07 (И) М. К)в.з с присоединением заявки Но

Н 02 Н 7/09

Государственный комитет

СССР

llo делам изобретений и открытий

{23) Приоритет—

f53)УДК 621 316..925(088. 8) Опубликовано150283 Бюллетень g9 6

Дата опубликования описания 150283

«( : k

4р,« " - . « «:;,:,, ,. (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТЫ ТРЕХФАЗНО1 О

ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ OT ОБРЫВА ФАЗЫ

Изобретение относится к электро-. технике и может быть использовано для релейной защиты трехфазного электродвигателя,при-обрыве одной. Фазы.

Известно устройство, которое содержит три датчика. тока, логический блок с диодными макси- и миниеелектором, а также релейный элемент (1 ).

Йедостатком этого устройства яв-. щ ляется то, что в случае неравенства токов фаз защищаемый электродвигатель отключается от сети, что-может привести к нарушению технологического процесса.

Наиболее близким к предлагаемому является..устройство, содержащее в каждой фазе трансформатор тока,,к вторичной обмотке которого через выцрямительный мост подключены сглаЖивающий конденсатор и резистор, соединенные с аналогичными-в других фа. зах по схеме звезды, к выводам которой подключен симметричный треугольник иэ цепочек, где последовательно включены диод и обмотка реле, через замыкающие контакты которых к фазам первичной цепи подсоединены два компенсирующих конденсатора. В случае обрыва. фазы питающей-линии защищаемый электродвигатель не отключается ЗО ат сети, а контакт соответствующего реле через один из компенсирующих конденсаторов подсоединяет обесто- . ченную фазу двигателя к одной из неповрежденных фаз линии, двигатель продолжает работать с уменьшенной мощностью. технологический процесс . не нарушается 2 ).

Однако в данном устройстве не ис- пользованы все возможности для по вышения чувствительности реле и их селективности (способности различать виды повреждений в сети), а компенсирующие конденсаторы в нормальном режиме отключены от фаз,первичной; цени и не используются для улучшения косинуса фи (коэффициента мощности) нагрузки.

Цель изобретения — повьажние чувствительности и селективности реле,.а также двухфункцнональйое использование компенсирующих конденсаторов.

Поставленная цель достигается тем, что в устройствр для защиты трехфазного электродвигателя от обрыва фазы, содержащее .в каждой фазе трансформатор. тока, к вторичньщ обмоткам которых подключены выпрямительные мосты, отрицательные выводы

997171 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 последовательно включенных диода и обмотки реле, через размыкающие контакты которых к фазам питающей сети подсоединены компенсирующие конденсаторы! 0 дополнительно введен третий компенсирующий конденсатор, а упомянутые реле 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, пенсирующие конденсаторы соединены в треугольник.

Кроме того, каждое реле снабжено третьей тормозной обмоткой, включенной между положительным выводом вып рямительного моста и конденсатором сглаживающего фильтра.

На чертеже изображена принципиальная 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

35 аналогичными в других фазах по.схеме звезды, к выводам которой подключен симметричный треугольник, составленный из трех диодов 8, 9 и 10 и первых обмоток (А) у трех реле 11, 12 и 13.

Упомянутые реле также имеют вторые обмотки (Б), которые включены согласно с первьми обмотками соответст« вующих реле, причем через диоды 14, 15 и 16 соединены во второй симмет° ричный треугольник, подключенный к звезде иэ резисторов 7 со сдвигом (на одну фазу). После-первичных обмоток трансформаторов тока и .перед обмотками, например, асинхронного двигателя 17 к фазам первичной цепи. с выводами 1, 2 и 3 через раэмыкающие контакты 18, 19 и 20 (соответственно принадлежащие реле 11, 12 и

13) подсоединен треугольник иэ компенсирующих конденсаторов 21, 22 и

23, Возможно также исполнение устройства, когда каждое реле 11, 12 и 13 имеет третью (тормозную) обмотку (Т) которая со своим магнитопроводом расположена относительно якоря реле .со стороны оттягивающей пружины и чсиливает нажатие замкнутых размычто образуют сдвиг на одну фазу, ком-рр кающих контактов реле в исходном состоянии. Упомянутые тормозные обмотки 11Т, 12Т и 13Т включены каждая между выпрямительные мостом 5 и сглаживающим конденсатором 6 в фазах соответственно 2, 3, 4.

Устройство работает следующим образом.

В нормальном режиме существует баланс напряжений между положительными выводами выпрямительных.мостов 5.

Токи в обмотках A и Б всех реле отсутствуют, размыкающие контакты 18, (19 и 20 замкнуты и через них включенные в треугольник компенсирующие конденсаторы 21, 22 и 23 подсоединены к фазам первичной цепи, улучшая коэффициент мощности нагрузки. Если выполнены тормозные .обмотки 11Т, 12Т и 13Т, они усиливают нажатие замкнутых размыкающих контактов реле пропорционально квадрату тока в фазах первичной цепи.

При обрыве одной из фаз например

l баланс напряжений нарушается: на положительных 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 лишается тока тормозная обмотка 13Т и появляются максимально возможные токи в обмотках 13А и 13Б одного реле, действующие согласно. Срабатывает реле 13 и своим размыкающим контактом отсоединяет треугольник компен-. сирующих конденсаторов от фазы 3 в первичных цепях. При этом фаза l через конденсатор 21, а также через параллельную цепочку иэ последовательно включенных конденсаторов 22 и 23, получает питание от фазы 2.

Двигатель 17 продолжает работать по упрощенной схеме преобразования однофазного тока в трехфазный, имея меньшую мощность. Технологический процесс не нарушается.

При двухфазном коротком замыкании (° ° к.з.) на шинах источника (или на другой 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 11Т, 12Т и 13Т не лишаются тока и, если больший первичный ток такой же как в предыдущем режиме, появляются вдвое меньшие токи в обмотках двух реле

13А и 11Б. 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

30

Чувствительность предложенного ,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- 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- 2р 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 последовательно включенных диода и обмотки реле, через размыкающие контакты которых к фазам питающей сети подсоединены компенсирующие конденсаторы, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения чувствительности и селективности, в него дополнительно введен третий компенсирующий конденсатор, а упомянутые реле 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, компенсирующие конденсаторы соединены в треугольник, 2. Устройство по п. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения отстройки от нормального симметричного режима путем усиления нажатия размыкающих контактов реле,. каждое реле снабжено третьей тормозной обмоткой, включенной между положительнюю выводом выпрямительного моста и конденсатором сглаживающего фильтра, Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1 ° Авторское свидетельство СССР

Р 493847, кл. Н 02 Н 3/08, 1975.

2. Авторское свидетельство-СССР

9 773344884444, кл. Н 02 Н 7/09, 1980.

ВНИИПИ Заказ 951/74

Тираж 615 Подписное

Филиал ППП "Патент", r.Óæãîðoä,óë.ÏðîåêòHàÿ,4