Устройство для защиты трехфазногоэлектродвигателя ot анормального режима

Устройство для защиты трехфазногоэлектродвигателя ot анормального режима

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

(1 1,828302

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Сова Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 22.06.79 (21) 2782758/24-07 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 07.05.81. Бюллетень № 17 (45) Дата опубликования описания 07.05.81 (51) М. Кл.з

Н 02Н 7/08

Государственный комитет (53) УДК 621.316.925 (088.8) по делам изобретений н открытнй ЮfC/kj@34f, Í Я (72) Авторы изобретения

r ннтннтнн. пхннннщ н 13 И6ЛИОТЕИ

Ф. К. Макаров, Я. Б. Тубис и А. А. Мироедов (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТЫ ТРЕХФАЗНОГО

ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ ОТ АНОРМАЛЬНОГО РЕ)КИМА

Изобретение относится к электротехнике, в частности к технике релейной защиты, и касается устройства для защиты электродвигателей от перегрева и неполнофазного режима.

Известно устройство для такой защиты (1 и 2).

Однако в них не предусмотрены меры защиты от короткого замыкания в цепи позисторов, которое приводит к тому, что устройства не защищают электродвигатель от перегрева обмотки, это существенно снижает надежность и эффективность защиты в целом. Кроме того, устройство (1) имеет довольно сложную систему коммутации при пуске двигателя (необходимо замкнуть две электрические цепи и механически переместить постоянный магнит), что также снижает надежность устройства защиты.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство (2) для защиты трехфазных электродвигателей, содержащее измерительные трансформаторы тока, позисторы, соединенные в открытый треугольник, орган сравнения и исполнительный орган, оно может быть использовано для защиты электродвигателя от обрыва фаз и от перегрузок. Устройство обладает хорошей чувствительностью к неполнофазному режиму ч недостаточной чувствительностью к перегреву обмоток, так как в первом случае исполнительное реле срабатывает от неодинаковых условий работы измерительных трансформаторов

5 тока, а во втором — от разбаланса фазочувствительной детекторной системы, которого иногда бывает недостаточно без соответствующего увеличения тока нагрузки.

Перегрев обмоток в результате незначи10 тельных, но долговременных перегрузок является характерной аварийной ситуацией электрических машин, работающих при максимальном коэффициенте использования по мощности.

15 Применение двух многообмоточных трансформаторов тока создает трудности при монтаже устройств, связанные с правильным фазированием обмоток трансформатора, особенно при защите машин боль20 шой мощности.

Для защиты электродвигателей всего выпускаемого электрохимической промышленностью диапазона мощностей необходимо вводить несколько типоисполнений по диа25 пазонам мощностей, что не всегда удобно для потребителя.

В устройстве не предусмотрены меры от ложного срабатывания при пуске электрической машины, что снижает надежность

30 защиты.

828302

55 9 т 9 R9

R7 — RS—

R9+ RZ 2

Rz — суммарное сопротивление трех последовательно соединенных позисторов;

Д7 Яя R9 сопротивления резисторов

7, 8, 9 соответственно. 65 где

Целью изобретения является повышение чувствительности и расширение функциональных возможностей устройства.

Для достижения поставленной цели в устройстве для защиты трехфазного электродвигателя от анормального режима, содержащем позисторы, соединенные в открытый треугольник, измерительные трансформаторы тока по числу фаз, к вторичным обмоткам которых подключены орган сравнения и исполнительный орган, трансформаторы тока в каждой фазе выполнены в виде обмотки на тороиде, охватывающем фазный провод, а исполнительный орган и орган сравнения объединены в трехобмоточном герконовом реле с размыкающим контактом, причем каждая из обмоток реле намотана тремя проводами и сечение одного из них в два раза больше сечения двух других. Каждая из обмоток соединена с со- 20 ответствующей вторичной обмоткой измерительного трансформатора тока через выпрямитель и RC-фильтр, а параллельно резистору одного из фильтров присоединены позисторы. 25

На фиг. 1 представлена электрическая схема устройства; на фиг. 2 — схема катушки.

Устройство защиты состоит из измерительных трансформаторов тока 1, 2, 3, дио- 60 дов 4, 5, 6, резисторов 7, 8, 9, конденсаторов 10, 11, 12, трехобмоточной катушки 13 размыкающего геркона 14, позисторов 15, секций катушки из обмоток 16 — 24, кнопки

25, магнитного пускателя 26 с силовыми 35 контактами 27, блока контактов 28 и кнопки «Стоп» 29.

Измерительные трансформаторы тока выполнены в виде пассивного индукционного преобразователя (пояса Роговского) . Пояс 40

Роговского является катушкой, имеющей конфигурацию, топологически эквивалентную тору, поэтому если пояс Роговского охватывает проводник с измеряемым током (в данном случае фазный провод), то ре- 45 зультат измерений не зависит от относительного положения пояса и проводника с измеряемым током, а зависит от количества «охватов» проводника поясом и кратен ему. 50

Резисторы 7, 8, 9 выбраны в зависимости от сопротивления трех последовательно соединенных позисторов таким образом, что

Такое соотношение сопротивлений резисторов при превышении температурой обмоток классификационной температуры позисторов обеспечивает значительное уменьшение тока в цепи трансформатора 3 (приблизительно в два раза).

В катушке 13 (см. фиг. 2) обмотки 16, 19 и 22 создают поле 2Н каждая, а обмотки

17, 18, 20, 21, 23 и 24 создают поле Н каждая, где Н вЂ” поле, необходимое для размыкания геркона 14. Обмотки 22, 23, 24 параллельно подсоединены к цепи трансформатора 3, обмотки 19, 20, 21 — к цепи трансформатора 2, обмотки 16, 17, 18 — к цепи трансформатора 1 согласно указанным стрелкам и началам обмоток.

Для обеспечения симметрии токов измерительных трансформаторов конструктивно катушка намотана девятью проводами, со.единенными в секции параллельно по три, В каждой секции один провод из трех имеет сечение в два раза большее сечения двух других, сопротивление этого провода соответственно в два раза меньше, а ток в проводе — в два раза больше. При этом направление его намотки в двух секциях согласно, причем в этих секциях два других провода намотаны один — встречно, другой .согласно, в третьей секции все три провода намотаны согласно. Направления намотки по схеме, приведенной на фиг. 2, обеспечиваются соответствующей коммутацией начал и концов всех девяти намотанных проводов. Такая конструкция катушки и распределение токов в обмотках позволяют создавать в катушке реле необходимые магнитные поля для срабатывания геркона в следующих аварийных ситуациях.

При обрыве фазы А обесточены обмотки

22, 23, 24, суммарное магнитное поле в катушке Н больше или равно 4Н, при обрыве фазы В обесточены обмотки 19, 20, 21, суммарное поле в катушке больше или равно 24, при обрыве фазы С обесточены обмотки 16, 17, 18, суммарное поле в катушке больше или равно 2Н, при перегреве об,моток двигателя выше классификационной .температуры применяемых позисторов или обрыве цепи позисторов ток в обмотках 22, 23, 24 уменьшается в два раза, суммарное поле в катушке равно 2Н; при коротком замыкании в цепи позисторов ток в обмотках

22, 23, 24 возрастает до величины, которая ограничивается только собственным сопротивлением параллельно соединенных обмоток, которое меньше R, и суммарное магнитное поле в катушке больше 2Н.

При управлении двигателем устройство защиты работает следующим образом.

Кнопкой 25 включают магнитный пускатель 26, который замыканием контактов 27 запускает двигатель. На момент пуска двигателя контакты 14 блокиру отся контактами 28 кнопки 25. Отключают двигатель либо кнопкой 29, либо в указанных выше ава828302

27.рийных ситуациях размыканием контактов

14 исполнительного органа устройства защиты.

Предлагаемое устройство может быть применено для защиты трехфазных асин- 5 хронных электродвигателей от обрыва фазы, перегрева обмотки, при этом аварийной ситуацией считается неисправность цепи позисторов (короткое замыкание или обрыв,) . 10

Предлагаемое устройство универсально, его схема по сравнению с известными не усложнена, кроме того, устройство обладает высокой эксплуатационной и функциональной надежностью. 15

Формула изобретения

Устройство для защиты трехфазного электродвигателя от анормального режима, содержащее позисторы, соединенные в открытый треугольник, измерительные трансформаторы тока по числу фаз, к вторичным обмоткам которых подключены орган сравнения и исполнительный орган, отлич аю щ е е с я тем, что, с целью повышений чувствительности защиты и расширения функциональных возможностей, трансформаторы тока в каждой фазе выполнены в виде обмотки на тороиде, охватывающем фазный провод, а исполнительный орган и орган сравнения объединены в трехобмоточном герконовом реле с размыкающим контактом, причем каждая из обмоток реле намотана тремя проводами, и сечение одного из них в два раза больше сечения двух других, при этом каждая из обмоток соединена с соответствующей вторичной обмоткой измерительного трансформатора тока через выпрямитель и RC-фильтр, а параллельно резистору одного из фильтров присоединены позисторы.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент СССР № 320131, кл. Н 02Н, 7J08.

2. Авторское свидетельство СССР № 523479, кл. Н 02Н 7/08, 1974 (прототип).