專利名稱：大功率電動(dòng)機(jī)差動(dòng)保護(hù)系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及ー種電動(dòng)機(jī)的差動(dòng)保護(hù)系統(tǒng)，特別是涉及一種采用就地補(bǔ)償?shù)拇蠊β孰妱?dòng)機(jī)的差動(dòng)保護(hù)系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
為了保護(hù)2000KW以上的大功率電動(dòng)機(jī)運(yùn)行的安全性，防止電動(dòng)機(jī)繞組的相間及 匝間短路故障，需要對(duì)電動(dòng)機(jī)進(jìn)行差動(dòng)保護(hù)。差動(dòng)保護(hù)的基本原理源自基爾霍夫電流定律，即把保護(hù)電カ設(shè)備看成是ー個(gè)節(jié)點(diǎn)，如果流入節(jié)點(diǎn)的電流等于流出節(jié)點(diǎn)的電流，則節(jié)點(diǎn)無(wú)泄露，這說(shuō)明被保護(hù)設(shè)備無(wú)故障或無(wú)外部故障。如果流入節(jié)點(diǎn)的電流不等于流出節(jié)點(diǎn)的電流，則節(jié)點(diǎn)中存在其他電流通路，說(shuō)明被保護(hù)設(shè)備發(fā)生了故障，用電動(dòng)機(jī)的輸入電流與輸出電流的差作為動(dòng)作量的保護(hù)就稱為電動(dòng)機(jī)的差動(dòng)保護(hù)。由于交流異步電動(dòng)機(jī)的功率因數(shù)一般較低，所以如圖I所示，目前均是對(duì)大功率電動(dòng)機(jī)I采用就地?zé)o功補(bǔ)償?shù)姆绞?，即通過(guò)ー無(wú)功補(bǔ)償裝置2來(lái)減少線路損耗，提高大功率電動(dòng)機(jī)I輸出側(cè)的功率因數(shù)。由于無(wú)功補(bǔ)償裝置2聯(lián)接于大功率電動(dòng)機(jī)I的輸入側(cè)，當(dāng)無(wú)功補(bǔ)償裝置2生成的補(bǔ)償電流的注入大功率電動(dòng)機(jī)I輸入側(cè)后，大功率電動(dòng)機(jī)I輸入側(cè)的電流比未補(bǔ)償前的電流減小了，但大功率電動(dòng)機(jī)I的輸出側(cè)輸出的電流并未發(fā)生變化，這就使得電動(dòng)機(jī)差動(dòng)保護(hù)裝置3檢測(cè)到大功率電動(dòng)機(jī)I輸入側(cè)的電流的測(cè)量值小于輸出側(cè)輸出電流的測(cè)量值，從而結(jié)果可能造成電動(dòng)機(jī)差動(dòng)保護(hù)裝置3誤動(dòng)作，同時(shí)還増大了保護(hù)整定的難度。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題是為了克服現(xiàn)有技術(shù)中大功率電動(dòng)機(jī)采用無(wú)功補(bǔ)償時(shí)容易導(dǎo)致差動(dòng)保護(hù)裝置的誤操作的缺陷，提供一種電動(dòng)機(jī)的差動(dòng)保護(hù)系統(tǒng)，通過(guò)在大功率電動(dòng)機(jī)輸出側(cè)輸出的保護(hù)電流檢測(cè)中也注入無(wú)功補(bǔ)償電流來(lái)減少大功率電動(dòng)機(jī)輸入側(cè)和輸出側(cè)的電流檢測(cè)差值，防止差動(dòng)保護(hù)的誤動(dòng)作。本實(shí)用新型是通過(guò)下述技術(shù)方案來(lái)解決上述技術(shù)問題的本實(shí)用新型提供了ー種大功率電動(dòng)機(jī)差動(dòng)保護(hù)系統(tǒng)，包括一大功率電動(dòng)機(jī)、一差動(dòng)保護(hù)単元和ー無(wú)功補(bǔ)償單元；其中所述大功率電動(dòng)機(jī)包括用于接收外部電源輸入的工作電流的一輸入側(cè)和用于輸出電動(dòng)機(jī)電流的一輸出側(cè)；所述無(wú)功補(bǔ)償單兀通過(guò)ー補(bǔ)償電流對(duì)所述輸入側(cè)接收的工作電流進(jìn)行無(wú)功補(bǔ)償；其特點(diǎn)是，所述無(wú)功補(bǔ)償單元也通過(guò)所述補(bǔ)償電流對(duì)所述大功率電動(dòng)機(jī)的輸出側(cè)的電動(dòng)機(jī)電流進(jìn)行無(wú)功補(bǔ)償；所述差動(dòng)保護(hù)單元用于檢測(cè)經(jīng)無(wú)功補(bǔ)償?shù)乃鲚斎雮?cè)的工作電流和經(jīng)過(guò)無(wú)功補(bǔ)償?shù)妮敵鰝?cè)的電動(dòng)機(jī)電流的差值是否超過(guò)一正常工作閾值，若超過(guò)所述正常工作閾值，則所述差動(dòng)保護(hù)單元停止所述大功率電動(dòng)機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)。較佳地，所述無(wú)功補(bǔ)償單元為ー電容器。[0009]較佳地，所述大功率電動(dòng)機(jī)差動(dòng)保護(hù)系統(tǒng)還包括第一電流互感器、第二電流互感器和第三電流互感器，其中所述第一電流互感器將所述外部電源輸入的電流轉(zhuǎn)化為所述エ作電流，所述第二電流互感器將所述無(wú)功補(bǔ)償單元輸出的電流轉(zhuǎn)化為所述補(bǔ)償電流，所述第三電流互感器將所述大功率電動(dòng)機(jī)的輸出側(cè)輸出的電流轉(zhuǎn)化為所述電動(dòng)機(jī)電流。本實(shí)用新型的積極進(jìn)步效果在于本實(shí)用新型提供的電動(dòng)機(jī)的差動(dòng)保護(hù)系統(tǒng)通過(guò)在大功率電動(dòng)機(jī)輸出側(cè)輸出的電流中也注入與所述大功率電動(dòng)機(jī)輸入側(cè)注入的無(wú)功補(bǔ)償電流相同的補(bǔ)償電流來(lái)減少大功率電動(dòng)機(jī)輸入側(cè)和輸出側(cè)的電流差值，從而防止由于采用了無(wú)功補(bǔ)償從而使得大功率電動(dòng)機(jī)輸入側(cè)和輸出側(cè)的電流差值太大所導(dǎo)致的差動(dòng)保護(hù)的誤動(dòng)作。

圖I為現(xiàn)有技術(shù)中電動(dòng)機(jī)差動(dòng)保護(hù)的原理結(jié)構(gòu)圖。圖2為本實(shí)用新型的電動(dòng)機(jī)的差動(dòng)保護(hù)系統(tǒng)的較佳實(shí)施例的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖。圖3為本實(shí)用新型的電動(dòng)機(jī)的差動(dòng)保護(hù)系統(tǒng)的較佳實(shí)施例的差動(dòng)保護(hù)方法的流程圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖給出本實(shí)用新型較佳實(shí)施例，以詳細(xì)說(shuō)明本實(shí)用新型的技術(shù)方案。實(shí)施例如圖2所示,本實(shí)施例的大功率電動(dòng)機(jī)差動(dòng)保護(hù)系統(tǒng)包括一大功率電動(dòng)機(jī)I、ー無(wú)功補(bǔ)償單元2、一差動(dòng)保護(hù)単元3、一第一電流互感器4、一第二電流互感器5和一第三電流互感器6。其中所述大功率電動(dòng)機(jī)I包括一輸入側(cè)和一輸出側(cè)，其中所述輸入側(cè)通過(guò)所述第ー電流互感器4與外部的ー電源7電連接。所述第一電流互感器4用于將所述電源7輸入的電流轉(zhuǎn)化為輸入至所述大功率電動(dòng)機(jī)I的輸入側(cè)的工作電流1卩所述第三電流互感器6連接于所述大功率電動(dòng)機(jī)I的輸出側(cè)并將所述大功率電動(dòng)機(jī)I輸出側(cè)輸出的電流轉(zhuǎn)化為電動(dòng)機(jī)電流12。所述第二電流互感器5連接于所述無(wú)功補(bǔ)償單元2，并將所述無(wú)功補(bǔ)償單元2生成的電流轉(zhuǎn)化為補(bǔ)償電流I3，然后將所述補(bǔ)償電流I3也注入至所述大功率電動(dòng)機(jī)I的輸入偵牝從而將所述補(bǔ)償電流I3與所述工作電流I1合井，因而對(duì)工作電流I1進(jìn)行了無(wú)功補(bǔ)償，提高了大功率電動(dòng)機(jī)的功率因數(shù)。本實(shí)施例中所述無(wú)功補(bǔ)償單元2可以采用大容量的電容器，此外本領(lǐng)域技術(shù)人員還可以根據(jù)實(shí)際電動(dòng)機(jī)的功率等參數(shù)或設(shè)計(jì)的需要采用不同種類或容量的電容器或其他的無(wú)功補(bǔ)償電路。此外經(jīng)第二電流互感器5轉(zhuǎn)化的補(bǔ)償電流I3還與所述第三電流互感器6轉(zhuǎn)化的 電動(dòng)機(jī)電流I2進(jìn)行合并。所述差動(dòng)保護(hù)單元3檢測(cè)經(jīng)所述補(bǔ)償電流I3補(bǔ)償后的工作電流I1和電動(dòng)機(jī)電流I2,并計(jì)算經(jīng)所述補(bǔ)償電流I3補(bǔ)償后的工作電流I1和電動(dòng)機(jī)電流I2的差值△ I，并檢測(cè)所述差值Λ I是否超過(guò)預(yù)設(shè)的正常工作閾值Istd，若Λ I > Istd，則表明所述大功率電動(dòng)機(jī)I中存在其他電流通路，即所述大功率電動(dòng)機(jī)I存在故障，所以所述差動(dòng)保護(hù)單元3停止所述大功率電動(dòng)機(jī)I的運(yùn)轉(zhuǎn)。另外 ，本實(shí)施例中所涉及的所有大功率電動(dòng)機(jī)、無(wú)功補(bǔ)償單元、差動(dòng)保護(hù)単元和電流互感器均可以在現(xiàn)有的硬件基礎(chǔ)上結(jié)合現(xiàn)有的軟件編程手段實(shí)現(xiàn)，故在此對(duì)其具體實(shí)現(xiàn)過(guò)程不做贅述。本實(shí)施例的工作原理如圖3所示，其中包括以下步驟步驟101，所述大功率電動(dòng)機(jī)I的輸入側(cè)通過(guò)所述第一電流互感器4接收外部的電源7輸入的工作電流I1，所述大功率電動(dòng)機(jī)I的輸出側(cè)通過(guò)所述第二電流互感器5輸出所述電動(dòng)機(jī)電流I2。步驟102，所述無(wú)功補(bǔ)償單元2生成的電流通過(guò)所述第三電流互感器6轉(zhuǎn)化為所述補(bǔ)償電流I3，井分別注入至所述工作電流I1和所述電動(dòng)機(jī)電流I2中。步驟103，所述差動(dòng)保護(hù)單元3計(jì)算注入所述補(bǔ)償電流I3后的所述工作電流I1和所述電動(dòng)機(jī)電流I2之間的差值A(chǔ)l。步驟104，所述差動(dòng)保護(hù)單元3檢測(cè)所述差值Λ I是否大于所述正常工作閾值Istd,若大于所述正常工作閾值Istd，則進(jìn)入步驟105，否則返回步驟103。步驟105，所述差動(dòng)保護(hù)單元3停止所述大功率電動(dòng)機(jī)I的運(yùn)轉(zhuǎn)。本實(shí)施例的大功率電動(dòng)機(jī)差動(dòng)保護(hù)系統(tǒng)通過(guò)在大功率電動(dòng)機(jī)I輸出的電動(dòng)機(jī)電流I2中也注入補(bǔ)償電流I3來(lái)減少大功率電動(dòng)機(jī)I輸入側(cè)和輸出側(cè)的電流差值，從而防止由于采用了無(wú)功補(bǔ)償從而使得大功率電動(dòng)機(jī)I輸入側(cè)和輸出側(cè)的電流差值太大所導(dǎo)致的差動(dòng)保護(hù)的誤動(dòng)作。雖然以上描述了本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式
，但是本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，這些僅是舉例說(shuō)明，本實(shí)用新型的保護(hù)范圍是由所附權(quán)利要求書限定的。本領(lǐng)域的技術(shù)人員在不背離本實(shí)用新型的原理和實(shí)質(zhì)的前提下，可以對(duì)這些實(shí)施方式做出多種變更或修改，但這些變更和修改均落入本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求1.一種大功率電動(dòng)機(jī)差動(dòng)保護(hù)系統(tǒng)，包括一大功率電動(dòng)機(jī)、一差動(dòng)保護(hù)單兀和一無(wú)功補(bǔ)償單元；其中所述大功率電動(dòng)機(jī)包括用于接收外部電源輸入的工作電流的一輸入側(cè)和用于輸出電動(dòng)機(jī)電流的一輸出側(cè)；所述無(wú)功補(bǔ)償單元通過(guò)一補(bǔ)償電流對(duì)所述輸入側(cè)接收的工作電流進(jìn)行無(wú)功補(bǔ)償； 其特征在于，所述無(wú)功補(bǔ)償單元也通過(guò)所述補(bǔ)償電流對(duì)所述大功率電動(dòng)機(jī)的輸出側(cè)的電動(dòng)機(jī)電流進(jìn)行無(wú)功補(bǔ)償；所述差動(dòng)保護(hù)單元用于檢測(cè)經(jīng)無(wú)功補(bǔ)償?shù)乃鲚斎雮?cè)的工作電流和經(jīng)過(guò)無(wú)功補(bǔ)償?shù)妮敵鰝?cè)的電動(dòng)機(jī)電流的差值是否超過(guò)一正常工作閾值，若超過(guò)所述正常工作閾值，則所述差動(dòng)保護(hù)單元停止所述大功率電動(dòng)機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)。
2.如權(quán)利要求I所述的大功率電動(dòng)機(jī)差動(dòng)保護(hù)系統(tǒng)，其特征在于，所述無(wú)功補(bǔ)償單元為一電容器。
3.如權(quán)利要求I或2所述的大功率電動(dòng)機(jī)差動(dòng)保護(hù)系統(tǒng)，其特征在于，所述大功率電動(dòng)機(jī)差動(dòng)保護(hù)系統(tǒng)還包括一第一電流互感器、一第二電流互感器和一第三電流互感器，其中所述第一電流互感器將所述外部電源輸入的電流轉(zhuǎn)化為所述工作電流，所述第二電流互感器將所述無(wú)功補(bǔ)償單元輸出的電流轉(zhuǎn)化為所述補(bǔ)償電流，所述第三電流互感器將所述大功率電動(dòng)機(jī)的輸出側(cè)輸出的電流轉(zhuǎn)化為所述電動(dòng)機(jī)電流。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種大功率電動(dòng)機(jī)差動(dòng)保護(hù)系統(tǒng)，包括一大功率電動(dòng)機(jī)、一差動(dòng)保護(hù)單元和一無(wú)功補(bǔ)償單元；所述大功率電動(dòng)機(jī)包括用于接收外部電源輸入的工作電流的輸入側(cè)和用于輸出電動(dòng)機(jī)電流的輸出側(cè)；所述無(wú)功補(bǔ)償單元的補(bǔ)償電流對(duì)所述輸入側(cè)接收的工作電流進(jìn)行無(wú)功補(bǔ)償；同時(shí)所述無(wú)功補(bǔ)償單元將所述補(bǔ)償電流通過(guò)第二電流互感器分別注入至所述工作電流和所述電動(dòng)機(jī)電流中；所述差動(dòng)保護(hù)單元用于檢測(cè)工作電流和電動(dòng)機(jī)電流的差值是否超過(guò)一正常工作閾值，若超過(guò)所述正常工作閾值，則所述差動(dòng)保護(hù)單元停止所述大功率電動(dòng)機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)。本實(shí)用新型防止由于采用了無(wú)功補(bǔ)償使得大功率電動(dòng)機(jī)輸入側(cè)和輸出側(cè)的電流差值太大所導(dǎo)致的差動(dòng)保護(hù)的誤動(dòng)作。
文檔編號(hào)H02J3/18GK202424133SQ20122002417
公開日2012年9月5日 申請(qǐng)日期2012年1月17日 優(yōu)先權(quán)日2012年1月17日
發(fā)明者蒲紅梅, 陳建國(guó) 申請(qǐng)人:湖北追日電氣股份有限公司