CN208334472U - 一种电动机及其电压互感器断线保护电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种电动机及其电压互感器断线保护电路，后者包括互感器绕组和与所述互感器绕组串联的采样电路，所述采样电路与电压互感器的断线保护***的总控开关电连接，所述总控开关与报警器的控制开关电连接；所述互感器绕组包括并联设置的第一相线、第二相线、第三相线和中性线，所述采样电路包括并联设置的第一采样电路、第二采样电路和第三采样电路；该电压互感器断线保护电路能够防止电压互感器断线时误切电动机，从而在电压互感器断线时闭锁低电压保护动作，避免了电压互感器断线对电动机正常工作的影响。

Description

一种电动机及其电压互感器断线保护电路

技术领域

本实用新型涉及断线保护电路技术领域，具体涉及一种用于电动机的电压互感器断线保护电路。本实用新型还涉及一种包括该电压互感器断线保护电路的电动机。

背景技术

电压互感器(Potential transformer简称PT，Voltage transformer也简称VT)和变压器很相像，都是用来变换线路上的电压。电压互感器变换电压的目的，主要是用来给测量仪表和继电保护装置供电，用来测量线路的电压、功率和电能，或者用来在线路发生故障时保护线路中的贵重设备、电机和变压器，因此电压互感器的容量很小，一般都只有几伏安、几十伏安，最大也不超过一千伏安。

6kV厂用电***中PT发生断线事故，是一种发电厂常见的故障。一旦PT断线失压，会使得电动机保护装置的电压量发生偏差，而电压量的正确获取是6kV电动机低电压保护能否正确动作的先决条件。PT断线时6kV电动机动力电源仍然存在，不影响电动机的正常运行，如果仅仅因为PT断线就将电动机切除，可能会影响整个运行发电机组的稳定，甚至会引起机组跳闸，扩大了事故范围。

因此，提供一种为了防止电压互感器断线时误切电动机，以便在电压互感器断线时闭锁低电压保护动作，避免电压互感器断线对电动机正常工作的影响，就成为本领域技术人员亟待解决的问题。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种用于电动机的电压互感器断线保护电路，以期防止电压互感器断线时误切电动机，以便在电压互感器断线时闭锁低电压保护动作，避免电压互感器断线对电动机正常工作的影响。本实用新型的另一目的提供一种包括该电动机的电压互感器断线保护电路。

为了解决上述技术问题，本实用新型提供一种电压互感器断线保护电路，包括互感器绕组和与所述互感器绕组串联的采样电路，所述采样电路与电压互感器的断线保护***的总控开关电连接，所述总控开关与报警器的控制开关电连接；

所述互感器绕组包括并联设置的第一相线、第二相线、第三相线和中性线，所述采样电路包括并联设置的第一采样电路、第二采样电路和第三采样电路；

所述第一采样电路与所述第一相线串联设置以采集所述第一相线相对于所述中性线的电压，并将采集到的第一相线电压信号传输至所述总控开关；

所述第二采样电路与所述第二相线串联设置以采集所述第二相线相对于所述中性线的电压，并将采集到的第二相线电压信号传输至所述总控开关；

所述第三采样电路与所述第三相线串联设置以采集所述第三相线相对于所述中性线的电压，并将采集到的第三相线电压信号传输至所述总控开关；

所述总控开关判断出第一相线电压、第二相线电压和第三相线电压中的至少两者低于电压阈值时向所述报警器的控制开关发出开启信号。

这样，该电压互感器断线保护电路能够防止电压互感器断线时误切电动机，从而在电压互感器断线时闭锁低电压保护动作，避免了电压互感器断线对电动机正常工作的影响。

进一步地，所述中性线为接地线。

进一步地，所述电压阈值为15伏。

本实用新型还提供一种电动机，包括电压互感器和与所述电压互感器电连接的断线保护***，还包括如上所述的电压互感器断线保护电路。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型所提供的电压互感器断线保护电路一种具体实施方式的结构示意图；

图2为低电压保护逻辑框图。

附图标记说明：

1-第一相线

2-第二相线

3-第三相线

4-中性线

5-采样电路

100-互感器绕组

200-断线保护***

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参考图1和图2，图1为本实用新型所提供的电压互感器断线保护电路一种具体实施方式的结构示意图；图2为低电压保护逻辑框图。

在一种具体实施方式中，本实用新型提供的电压互感器断线保护电路用于电动机，该保护电路包括互感器绕组100和与所述互感器绕组100串联的采样电路5，所述采样电路5与电压互感器的断线保护***200的总控开关电连接，所述总控开关与报警器的控制开关电连接；其中，所述互感器绕组包括并联设置的第一相线1、第二相线2、第三相线3和中性线4，所述采样电路5包括并联设置的第一采样电路、第二采样电路和第三采样电路；所述第一采样电路与所述第一相线串联设置以采集所述第一相线相对于所述中性线的电压，并将采集到的第一相线电压信号传输至所述总控开关；所述第二采样电路与所述第二相线串联设置以采集所述第二相线相对于所述中性线的电压，并将采集到的第二相线电压信号传输至所述总控开关；所述第三采样电路与所述第三相线串联设置以采集所述第三相线相对于所述中性线的电压，并将采集到的第三相线电压信号传输至所述总控开关；所述总控开关判断出第一相线电压、第二相线电压和第三相线电压中的至少两者低于电压阈值时向所述报警器的控制开关发出开启信号。

下面结合图1介绍电压互感器(PT)断线的特点。

PT断线一般可以分为PT一次侧断线和二次侧断线，无论是哪一侧的断线，都将会使PT二次回路的电压异常。PT断线有可能是三相PT断线，此时特征是有流无压，一次侧三相断线和二次侧三相断线特征相同。PT断线也有可能是单相或者二相断线，此时特征是不平衡电压较大，不考虑零序电压时，一次侧不对称断线和二次侧不对称断线特征也相同。

PT断线判据通常为采样电流和电压，并与阈值相比较，以比较结果作为判据：

(1)根据PT三相断线时有流无压的特点，6kV电动机保护中PT对称断线判据如下：

(2)根据PT单相或二相断线时不平衡电压较大的特点，6kV电动机保护中PT不对称断线判据如下：

经过理论分析后，结合PT断线的特点，可以看出：以上的PT断线判据是合理的，全面的，不管是PT一次侧还是二次侧断线时，都能够正确动作。

查看PT断线时母线电压录波波形，可以看出：PT断线时B相和C相电压同时陡变，然后A、B、C三相电压波形完全一致，说明B、C两相同时断线，即B、C两相空开同时跳闸，跳闸后保护装置上采集到的A、B、C三相电压为同幅值、同相位的相电压。

低电压保护误动的原因为，电动机低电压保护通过测量电动机母线电压即母线PT二次侧电压来实现，当电动机母线电压降低到整定动作值Uqy以下且时间大于整定值tqy时，对电动机提供跳闸保护。其动作判据为：

欠压保护启动前，Umax＞1.05Uqy

式中，Uqy：低电压保护电压动作值(65V)；tqy：低电压保护动作时间(0.5s)

由于max(UAB、UBC、UCA)＝7.82V，三个线电压都小于65V，所以低电压保护中电压判据满足，由于PT断线判据不满足，所以PT断线闭锁判据没有发挥闭锁作用，最终低电压保护动作，将电动机切除。

本实用新型修改了保护装置的采样回路，增设了中心线，修改电动机保护装置的电压采样回路和电压采样值，保护装置采集UAN、UBN、UCN三个相电压，并用于保护逻辑判断。

根据修改后的PT二次回路接线，当PT二次侧两相同时断线时(以B、C相断线为例)，由于中性点UN电压为0V(PT二次中性点直接接地)，保护装置采集到的UBN、UCN也在0V左右，Umax＝UA＝60V，满足Umax>20V判据，(Umax－Umin)/Umax＝(60-0)/60＝100％,也满足(Umax－Umin)/Umax>30％判据，所以PT不对称断线判据满足，保护装置能够发出PT断线报警信号。

由于修改保护装置采样回路需要更换装置的硬件部分，且现场保护装置数量较多，改造的成本和工作量比较大，在实际使用过程中，可以采用电压采样回路保持不变，修改PT断线逻辑判据的改进措施。

PT二次发生两相同时断线和三相断线时，保护装置采集到的电压量是相似的(保护装置只采集UAB、UBC、UCA线电压)，UAB、UBC、UCA三个电压都小于10V，因此可以用PT三相断线判据来实现PT两相同时断线的判别，考虑到保护装置采集的是线电压，可以适当提高Umax的门槛电压，由原来的5V提高到15V。修改后PT三相断线(兼作PT两相同时断线)的判据为：

在对上述的PT断线判据进行改进后，在实验室做了相关的实验，PT断线判据在各种情况下均能正确报警并闭锁低电压保护，试验正确后对现场电动机保护装置的程序进行了升级刷新，在现场模拟PT两相同时断线，重新对PT断线的功能进行了测试，在两相同时断线时，电动机保护装置运行正常，发PT断线告警信号。这样，该电压互感器断线保护电路能够防止电压互感器断线时误切电动机，从而在电压互感器断线时闭锁低电压保护动作，避免了电压互感器断线对电动机正常工作的影响。

具体地，上述中性线为接地线，电压阈值为15伏。应当理解的是，该电压阈值不局限于为15V，其可根据实际工况确定，例如可以为10V或20V等。

除了上述断线保护电路，本实用新型还提供一种包括该断线保护电路的电动机，该电动机的其他各部分结构请参考现有技术，在此不做赘述。

尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (4)

1.一种电压互感器断线保护电路，其特征在于，包括互感器绕组和与所述互感器绕组串联的采样电路，所述采样电路与电压互感器的断线保护***的总控开关电连接，所述总控开关与报警器的控制开关电连接；

所述互感器绕组包括并联设置的第一相线、第二相线、第三相线和中性线，所述采样电路包括并联设置的第一采样电路、第二采样电路和第三采样电路；

所述第一采样电路与所述第一相线串联设置以采集所述第一相线相对于所述中性线的电压，并将采集到的第一相线电压信号传输至所述总控开关；

所述第二采样电路与所述第二相线串联设置以采集所述第二相线相对于所述中性线的电压，并将采集到的第二相线电压信号传输至所述总控开关；

所述第三采样电路与所述第三相线串联设置以采集所述第三相线相对于所述中性线的电压，并将采集到的第三相线电压信号传输至所述总控开关；

所述总控开关判断出第一相线电压、第二相线电压和第三相线电压中的至少两者低于电压阈值时向所述报警器的控制开关发出开启信号。

2.根据权利要求1所述的电压互感器断线保护电路，其特征在于，所述中性线为接地线。

3.根据权利要求1所述的电压互感器断线保护电路，其特征在于，所述电压阈值为15伏。

4.一种电动机，包括电压互感器和与所述电压互感器电连接的断线保护***，其特征在于，还包括如权利要求1-3任一项所述的电压互感器断线保护电路。