[其他]交流电动机的断电失步保护装置

说明书

本发明属于电工技术领域，用于同步电动 机、同步调相机、异步电动机或由同步电机和 异步电机所组成的复合机组群的断电失步保护， 同时亦用作带有电机负荷的变配电所的备用电 源自动投入装置。

由于供电电源的短暂中断，导致交流电机 的断电失步，将在电源短暂中断后又重新恢复 瞬间，造成对电机的非同期冲击，严重威胁着电 机设备的运行安全性和连续性。供电电源的短 暂中断可能在供电线路的自动重合闸(2CH)、 本变配电所或上级变配电所的备用电源自动投 入(BZT)或人工切换供电电源时发生。

已知的断电失步保护装置或变配电器备用 电源自动投入装置有多种，例如采用功率方向 继电器动作于电机跳闸停机，然后自动投入备 用电源的方法；采用差频继电器或差频加功率 方向闭锁原理所构成的装置；采用二段母线同 名相电压向量之间夹角增大原理，并加设电流 闭锁环节所构成的装置，等等。但这些方法或 转置或是在某些情况下会拒动。或是在某些情 况下会误动或无选择性动作，因而其动作准确 性和可靠性都较差。

与本发明比较接近的装置有：根据两段母 线同名相电压向量比较原理，并对第二段母线 所测得的电压，设置了90°移相环节和反相环 节，通过相应的相敏式选择器来区分二段母线 中那一段母线断电的原理所构成的装置，见苏 联专利699610(1979年11月公布)。但当某一段 母线的断电由电源侧近处短路故障所引起时， 在短路故障切除、母线电压恢复时，由于故障 所带电机的坠走，正在恢复之中的母线电压的 相位，是一个随机量值，它有可能迟后于正常 段母线电压向量180°～270°，此时，该装置将 会误动作，把正常无故障的那路电源跳闸断开， 从而造成全变电所二段母线都断电的严重后果。

与本发明的装置相近的还有：检测两段母 线同名相电压向量、带有相敏式启动环节、记 忆环节和根据相敏式启动环节两个输出端出现 控制信号和无控制信号两种状态的延续时间长 度，对二段母线中那一段母线断电作出逻辑判 断的闭锁环节所构成的装置，见苏联专利817864 (1981年4月公布)。但该装置的逻辑控制比较 复杂，且只作为“备用电源自动投入装置”的 启动环节，尚未设置防非同期冲击闭锁等环节， 其功能尚不够完善。

已研制成功的另一种继电器组合型断电失 步保护装置，采用两路电源同名相电压向量之 间相位差检测单元作为启动环节，并以功率方 向继电器或低周波继电器作为选择环节，构成 断电失步判别回路的原理，构成断电失步保护。 它具有动作可靠、组合灵活、功能较完善、便 于维修等特点。该装置的结构及特点见核工业 部电机运行技术开发公司于1985年4月1日申 请的实用新型专利“同步电机的继电器组合型 断电失步保护装置”。但这种保护装置体积较 大，在某些极为特殊的场合，如整个变电所中 只有高速同步电动机，无其它负荷，而这些同 步电机又都处于轻载运行的条件下，这种保护 装置的动作速度较慢，不够灵敏。

本发明的目的在于给出一种具有较高的动 作准确性、可靠性、适应性和配合自动再整步 功能，并有较高的灵敏度及动作速度(0.1- 0.2秒)的断电失步保护装置。

本发明的装置由晶体管型断电失步保护电 路和晶体管型防非同期冲击闭锁电路两部份组 成。

这种交流电动机晶体管型断电失步保护装 置具有相序判别单元和母线故障失压闭锁单 元等，其特征在于相序判别单元由一对“与非” 门电路和一对“与”门电路所组成，以及保护 装置通过暂稳态触发器与“带载自动再整步装 置”相配合。