多年運行經驗證明,風冷變壓器每年都有一定數量的風扇電動機被燒毀。除少數是機械故障原因外,多數均是因三相電源長時間缺相運行或缺相起動所致,而缺相其中絕大部分是斷一相保險,或保險松動、接觸不良所致。這利。情況發生無任何信號,只有巡視發現電機停轉,但此時已太晚,電機已燒毀,損失已造成。故想在電機剛斷相時,就能及時發出信號,就可避免燒壞電機。
電機缺相保護種類很多,但多數為單機或多機有中點出線的保護。另序保護應用最普遍,且簡單可靠,但需每臺電機有另相引出線。而我們做風扇電機一般無中點引出線,如每臺均裝一套保護,既浪費又沒必要,只能在每組主變風扇總電源回路上想辦法,又故因為風扇電機運行中缺相其總電流變化量很小;難以檢測出來,只得從質的方面想辦法。故采用負序電流檢測法。為了保證足夠的靈敏度,采用了晶體管放大環節,為了有一定的抗干擾能力加了延時電路,最后用開關電路動作驅動繼電器。
電路工作原理
1、方根圖(圖1):
2、電路分析:
①負序電流濾波器(圖2):
當電機正常運行時,僅有正序電流,交流輸出電壓UMN=UA+UC=0
當有不平衡故障(例如斷相)產生時,在三相交流供電系統中除了有正序分量外,還存在負序電流分量,負序電流分量使負序電流濾波器的m、n兩點有電壓輸出。UMN=UA+UC>O,單臺電機缺相所產生的負序電流比全部電機的工作電流小得多,但是仍可檢出這個負序分量。
②交流放大器(圖3):
因負序濾波器檢出的負序電壓很微弱,且代負荷能力差故增加了射極跟隨器和交流放大器,將信號放到足夠大,進行倍壓整流濾波后送到下級的門檻電路。
③施密特電路(圖4):
當有斷相故障時,倍壓條流電路輸出位流電壓高到一定程度,施密特觸發器動作輸出高電平,給R一C延時電路,注:W、Wl為調整定值用。
. ④延時開關電路(圖5);
R一C組成延時元件起抗干擾作用。當C兩端電壓充至G5導通時,G6相繼導通,J動作發出信號。
D為裝置復歸時放電二極管。
本裝置安裝后實驗情況;
地點:牛欄山1號Tr主變風冷勝電機為對象。此主變并有散熱器七組,每組內有風扇兩臺共14臺,每臺電機0.15KW。正常運行中不平衡電流造成的負序輸出不大于85MV。在運行中一臺電視斷相,負序輸出不小160MV。動作信號電壓定在120MV。在啟動電機時缺相負廳輸出不小于250MV。
裝置和可調整范圍:80~250MV,
裝置電源用直流12V,所內流電阻分壓取得。
傳動內容
1、風扇投入時裝置不誤動。各點電位正常,繼電器吸合。
2、風扇停下,取下一臺電視的一相保險,而后投入風扇電源,裝置可靠動作。經6S繼電器釋放,其常閉接點閉合發出信號。
3、風扇運行中取了一臺風扇的一保險,裝置可靠動作,經6秒延時后繼電器釋放,繼電器常閉接點法通發出信號(用常閉接點有監視裝置電源作用)
4、風扇及裝置正常運行中有三相電機(4。5KW)起動停止,有電焊機連續和斷續焊接,裝置無誤動作情況。
團試驗工作倉猝,電路也無反復推敲,還可待找出負序濾波器的各元件最佳數值。電路也應進一步改進,使之能達到繼相下啟動能自動切開電源。
另外,此種裝置的也可用于其他類型的單電機或電機群上。對電機發生的不對稱故障都能發出信號,起保護作用。
全圖見圖6。