专利名称：三相电气设备的保护方法及其电器自动保护器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于三相电气设备、尤其适用于三相电机的保护方法及用该方法设计的电器自动保护器。
对称三相电源正常情况下由于负载的变化，会引起三相电源变为不对称。负载除了三相对称负载之外，还接有不少的单相负载、每个大容量单相负载的投入或切除，相电压都会发生变化，从而引起线电压的变化，它将造成电源的线电压过压、欠压、线电压之间产生不平衡，因此，电源电压完全对称的现象是相对的，电压不对称的现象是绝对的。
三相电源不对称会引起三相负载电流的不平衡。电源线断线，接头接触不良及电器设备内部故障等都会使负载电流的不平衡更加严重。因此，三相电器设备的负载电流不平衡的现象也是绝对的。
三相电器设备的保护只采用单一的过电流保护是不行的。必须在出现上述不正常情况的初期将它们识别出来，在有可能威胁电器设备安全运行时切断电源，而不能等到故障发展到设备损坏的临界状态才切断电源。不然，电器设备容易损坏，其使用寿命将大大缩短。
三相电器设备主要是三相电动机，三相电动机通常以三相电源的线电压工作，因此威胁电动机安全运行的电压变化是线电压不平衡，以及线电压过高或过低。线电压的不平衡引起的负序分量必须依靠线电压的不平衡保护来保护。
在三相电源中，每个线电压大小由相应的两个相电压决定，因此相电压的变化不能直接同时反应出线电压的大小和线电压之间的差值，这就导致难以用简单的硬件线路由相电压计算出线电压的变化而实现三相电机的线电压的各种超差保护。
本发明的主要目的在于提出一种将三相供电电源的相电压转变为与该电源线电压成比例并具有公共参考电位点的三个线电压的三相电气设备的保护方法以及由该方法构成的电器自动保护器。
本发明的目的还在于所提供的方法和装置，能实现代表电动机负序分量的线电压不平衡保护。
本发明的再一目的在于所提供的方法和装置能实现线电压的过压和欠压保护。
本发明的又一目的在于所提供的方法和装置能实现三相电气设备负载过负荷能力、短路及负载电流不平衡保护。
发明的另一目的在于所提供的方法和装置能实现逻辑断相保护。
本发明的还有一目的在于所提供的方法和装置能具有防频繁操作的功能。
本发明的用于三相电气设备、尤其适用于三相电机的保护方法，所述三相电气设备以三相负载电流
工作，其特征在于，所述保护方法包含将三相供电电源变换为具有公共参考电位点的线电压的保护方法，所述线电压保护方法包含步骤为(a)从给所述三相电气设备供电的三相电源提取三个与所述三相电源各相电压成比例的相电压
(b)将上述相电压
变换为与所述三相供电电源各线电压成比例并具有公共参考电位点的三个线电压
;
(c)根据所述三个线电压
的变化对所述三相电气设备、尤其是三相电机进行线电压不平衡、过电压、欠电压至少三者之一的保护。
所述步骤(c)中的线电压不平衡保护可进一步包含将所述线电压
转变为三个与各线电压幅值成比例的线电压直流值UAB、UBC、UCA;
将上述三个线电压直流值UAB、UBC、UCA两两相减即UAB-UBC、UBC-UCA、UCA-UAB形成与两两线电压幅值的差值相对应并代表电机负序分量大小的线电压直流差值的电压不平衡信号△UAB、△UBC、△UCA;
将上述电压不衡信号△UAB、△UBC、△UCA中的每一个各自与预定的代表电机负序分量大小的一正参考电压和一负参考电压进行比较，当任一所述电压不平衡信号△UAB、△UBC、△UCA大于所述正参考电压或小于负参考电压时产生线电压不平衡保护信号;
用所述线电压不平衡保护信号推动保护执行电路以完成线电压不平衡保护。
所述步骤(c)中的过电压保护可进一步包含步骤将所述线电压直流值UAB、UBC、UCA各自与一过电压参考电压进行比较，当线电压直流值UAB、UBC、UCA的任一个小于所述过电压参考电压时产生过电压保护信号;
用所述过电压保护信号推动所述保护执行电路完成过电压保护。
所述步骤(c)中的过电压保护可进一步包含步骤将所述线电压直流值UAB、UBC、UCA各自与一过电压参考电压进行比较，当线电压直流值UAB、UBC、UCA的任一个小于所述欠电压参考电压时产生欠电压保护信号;
用所述欠电压保护信号推动所述保护执行电路完成欠电压保护。
所述保护方法可进一步包含电流保护，所述电流保护包含步骤为
将上述电压差值△Ua、△Ub、△Uc的每一个各与一预定的对应于负载电流的差值的正参考电压和负参考电压进行比较，当任一所述电压差值△Ua、△Ub、△Uc或△Uc大于所述正参考电压或小于负参考电压时产生负载电流不平衡保护信号驱动所述保护执行电路完成负载电流不平衡保护。
所述保护方法可进一步包含防频繁操作，其步骤为当所述三相电器设备负载瞬间切除时，所述对应于负载电流的三相直流电压Ua、Ub、Uc为零，当所述三相直流电压Ua、Ub、Uc为零的时间超过一预定时间时产生一防频繁操作信号驱动保护执行元件切断所述供电电源，当所述三相电压Ua、Ub、Uc为零的时间持续超过另一更长的预定时间时，所述防频繁操作信号自动消失，供电电源接通。
本发明的用权利要求1所述三相电气设备的保护方法设计的三相电器自动保护器，所述三相电气设备以三相负载电流
工作，其特征在于，所述三相电器自动保护器包含电压保护部分，所述电压保护部分包含接收给所述三相电器设备供电的三相电源的三相电压、输出与所述三相电源各相电压成比例的相电压UA、UB、UC的相电压转换器;
将上述相电压转换器输出的相电压UA、UB、UC转变并输出三个与三相电源各线电压成比例并具有公共参考电位点的线电压
;的线电压发生器;
将上述线电压发生器输出的线电压
变换产生对应于所述线电压
幅值之间最大差值并代表电机负序分量大小的最大线电压不平衡信号，并当所述最大不平衡信号的绝对值大于某预定值时产生并输出线电压不平衡保护信号的不平衡保护信号发生器;
由所述不平衡保护信号产生器输出的不平衡保护信号驱动其动作并进行相应电路保护的保护执行电路。
所述不平衡保护信号发生器可进一步包含将所述线电压
;转变为三个与各线电压幅值成比例的线电压直流值UAB、UBC、UCA的直流线电压变换器;
将上述三个线电压直流值UAB、UBC、UCA两两相减即UAB-UBC、UBC-UCA、UCA-UAB产生与两两所述线电压的幅值的差值相对应并代表电机负序分量大小的线电压直流差值的电压不平衡信号UAB、UBC、UCA的线电压不平衡信号发生器;
将上述线电压不平衡信号△UAB、△UBC、△UCA的每一个与预定的代表电机负序分量大小的一正参考电压和一负参考电压进行比较，当任一所述线电压不平衡信号△UAB、△UBC、△UCA大于所述正参考电压或小于负参考电压时产生并输给所述保护执行电路线电压不平衡保护信号的正负电压不平衡比较器。
所述电压保护部分可进一步包含将所述线电压直流值UAB、UBC、UCA各与一过电压参考电压进行比较，当线电压直流值UAB、UBC、UCA的任一个大于所述过电压参考电压时产生过电压保护信号输给所述保护执行元件的过电压比较器;
将所述线电压直流值UAB、UBC、UCA各与一欠电压参考电压进行比较，当线电压直流值UAB、UBC、UCA的任一个小于所述欠电压参考电压时产生欠电压保护信号输给所述保护执行电路的欠电压比较器。
所述保护器可进一步包含电流保护部分，所述电流保护部分包含
将供电运行的所述三相电器设备中的所述三相负载电流IA、IB、IC转变为相对应的三相交流电压值
的电流互感器;
将上述三相交流电压值Ua、Ub、Uc转变为与其幅值也即与三相负载电流
的幅值成比例的三相直流电压值Ua、Ub、Uc的整流滤波器;
将上述直流电压值Ua、Ub、Uc的每一个分别与多个预定的对应于过电流的参考电压值相比较，当所述三相直流电压Ua、Ub、Uc中的任一个大于所述多个参考电压中的任一个并在时间上持续超过与该参考电压相对应的预定时间间隔时产生负载过电流保护信号并将该信号输给所述保护执行电路的过电流保护信号发生器。
所述电流保护部分可进一步包含将所述三相直流电压Ua、Ub、Uc的每一个与一预定的对应于负载短路电流的参考电压相比较，当所述三相直流电压Ua、Ub、Uc中的任一个大于所述参考电压时输出短路电流保护信号给所述执行电路的短路比较器;
按照逻辑关系式
产生一断相保护信号输给所述执行元件的断相保护器;
当所述三相电器设备负载瞬间切除时，当对应于负载电流的三相直流电压Ua、Ub、Uc为零的时间超过一预定时间时产生一防频繁操作信号驱动保护执行电路切断所述供电电源，且当所述为零的时间持续超过另一更长的预定时间时，所述防频繁操作信号自动消失，使供电电源接通的防频繁操作线路。
所述电流部分进一步可包含将所述三相直流电压Ua、Ub、Uc两两相减即Ua-Ub、Ub-Uc、Uc-Ua形成与三相负载电流
两两幅值差相对应的电压差值△Ua、△Ub、△Uc的电流不平衡发生器;
将上述电压差值△Ua、△Ub、△Uc的每一个各与一预定的对应于负载电流的幅差值的正参考电压和负参考电压进行比较，当任一所述电压差值△Ua、△Ub或△Uc大于所述正参考电压或小于负参考电压时产生负载电流不平衡保护信号给所述保护执行电路的正、负电流不平衡比较器。
如上所述本发明的三相电气设备的保护方法及其电器自动保护器，其核心发明点在于将三相电源的相电压变换为与该三相电源的线电压成比例并具有公共参考电位点的三个线电压，从而实现了以简单的硬件结构线路完成了以线电压不平衡表述的三相电机的负序分量保护，除此以外，本发明的方法和装置还具有过压、欠压、过流、短路、电流不平衡、逻辑断相等保护及防频繁操作等功能。
下面结合附图及实施例详细描述本发明。
图1为本发明线电压不平衡保护部分的结构框图;
图2(a)、(b)为图1中线电压发生器2的两具体实施例的线路图;
图3(a)、(b)为图1中线电压不平衡保护信号发生器3的两具体实施例结构图;
图4为本发明电器自动保护器整体较佳实施例的原理方框图;
图5为本发明电器自动保护器中防频繁操作线路的一实施例电原理图。
参见图1，图1为完成本发明主要目的的线电压不平衡保护部分。图中相电压转换器1可通过电阻分压、电容分压或变压器等线路将其输入的三相电源分压输出并具有公共参考电位点的三个相电压
。
参见图2(a)、(b)，图1中的线电压发生器2可用如图2(a)、(b)所示线路将其输入的相电压
转变为三个具有公共参考电位点的并与电源各线电压成比例的线电压
。图2(a)为一比例运算放大器，其输出为
为A相、B相之间的线电压。图2(b)为一变压器，其初级一端接A相
A、另一端接B相
B，则其次级输出线电压
AB。其余线电压
BC、
CA可用如上同样线路获得。
图1中的线电压不平衡保护信号发生器3将其输入的线电压
AB、
BC、
CA变换产生对应于线电压
AB、
BC、
CA的幅值的直流值UAB、UBC、UCA;并取这些电压UAB、UBC、UCA之间的最大差值(它代表电机负序分量的最大值)与一预定的代表电机允许的最大负序分量的阈值进行比较，当所述最大差值大于该阈值时输出一线电压不平衡保护信号。
参见图3(a)、(b)，这里给出了线电压不平衡保护信号发生器的两个具体实施例。图3(a)所示实施例包括整流滤波器31、线电压不平衡发生器32、正电压不平衡比较器33、负电压不平衡比较器34和或门35。整流滤波器31为一般如全波、半波、桥式整流滤波电路，三路交流线电压
AB、
BC、
CA各对应一个整流滤波器31。整流滤波器31的输出为与线电压
AB、
BC、
CA的幅值各成比例的线电压直流值UAB、UBC、UCA。
线电压不平衡发生器32用类似图2(a)所示三个运算放大器的减法线路对上述线电压直流值UAB、UBC、UCA两两相减，即UAB-UBC、UBC-UCA、UCA-UAB以产生与两两交流线电压(
AB、
BC、
CA)的幅值的差值相对应并代表电机负序分量大小的线电压直流差值的电压不平衡信号△UAB、△UBC、△UCA。电压不平衡信号△UAB、△UBC、△UCA中可包含一绝对值最大的并代表电机负序分量最大值的电压。因为△UAB、△UBC、△UCA中哪一个绝对值最大不知道，所以必须将电压△UAB、△UBC、△UCA各与一具有代表电机允许最大负序分量的正电压设定值的正电压不平衡比较器33和一具有上述同样性质的负电压设定值的负电压不平衡比较器34进行比较。当电压不平衡信号△UAB、△UBC、△UCA中的任一电压大于上述正设定值或小于上述负设定值，即代表电压不平衡信号的最大差值的绝对值超过电机允许的负序分量时，则通过或门35输出一线电压不平衡保护信号。上述正、负电压不平衡比较器33和34可用运算放大器或斯密特等线路构成;电压△UAB、△UBC、△UCA可每个电压对应一对正、负电压不平衡比较器33、34;也可将△UAB、△UBC、△UCA通过一或门只接一对上述比较器33、34。上述这类线路属本技术领域中显而易见的技术，这里不再展开描述。
图3(b)给出了另一线电压不平衡保护信号发生器3的实施例。图1中线电压发生器2输出的三个具有公共参考电位点的交流线电压
AB、
BC、
CA分别输入图3(b)中的三个光电耦合元件36;再经滤波放大37输出三个各与线电压
AB、
BC、
CA的幅值成比例的线电压直流值UAB、UBC、UCA。直流电压UAB、UBC、UCA通过一组或门D1、D2、D3从a点接入输出三极管T的射极;另一方面三电压UAB、UBC、UCA通过一组与门D4、D5、D6从b点经稳压管D7、电阻R1接入三极管T的基极。这样在a点产生三电压UAB、UBC、UCA中的最大值;而b点出现三电压UAB、UBC、UCA中的最小值。因此UAB始终等于三电压UAB、UBC、UCA中的最大差值，它代表着电机运行中的最大负序分量。将稳压管D7的反向导通电压选定为对应电机允许的最大负序分量，则当Uab大于D7的反向导通电压时三极管T导通，从其集电极电阻R2输出一线电压不平衡保护信号。
现在再回到图1，图1中的保护执行电路4接收上述线电压不平衡保护信号发生器3输出的线电压不平衡保护信号以完成对应于电机负序分量的线电压不平衡保护。保护执行电路可为三极管-继电器等组合;也可为可控硅和/或继电器等组合。这是本领域中技术人员公知技术，这里不再对其展开描述。
下面参见图4，图4为本发明的一较佳实施例的电器自动保护器的整体框图。在图4中，其虚线的上半部分为电压保护部分42;下半部分为电流保护部分41。
电压保护部分42包括由相电压转换器1、线电压发生器2、整流滤波器31、线电压不平衡发生器32、正电压不平衡比较器33、负电压不平衡比较器34、或门35和延时53组成如图1和图3(a)中所述的本发明的完成主要目的的线电压不平衡保护部分的核心部分;由过电压比较器43和延时54和或门36组成过压保护;由欠电压比较器44、延时55和或门36组成欠压保护。
线电压不平衡保护部分中的相电压转换器1和线电压发生器2就是图1中的相同序号部分，不平衡保护部分中的整流滤波器31、线电压不平衡发生器32、正电压不平衡比较器33、负电压不平衡比较器34就是图3(a)相同序号部分组成的如图1中所示的线电压不平衡保护信号发生器3。它们的组成、工作原理在上面有关附图中作了详细描述这里不再重复。由或门35输出的线电压不平衡保护信号通过延时53、或门36和或门38去驱动保护执行电路4进行线电压不平衡保护。
过电压比较器43将来自整流滤波器31的线电压直流值UAB、UBC、UCA经或门(图中未示)后与过电压比较器中设定的过电压参考电压进行比较，当线电压直流值UAB、UBC、UCA中的任一个大于所述过电压参考时产生过电压保护信号经延时54、或门36和或门38去驱动保护执行电路4完成线电压过压保护。
欠电压比较器44将来自整流滤波器31的线电压直流值UAB、UBC、UCA经或门(未图示)后与欠电压比较器中设定的欠电压参考电压进行比较，当线电压直流值UAB、UBC、UCA中的任一电压小于所述欠电压参考电压时产生欠电压保护信号经延时55、或门36和或门38去驱动保护执行电路4完成线电压的欠压保护。上述过、欠电压比较器43、44可用运算放大器或斯密特等线路构成。这些属显而易见技术，不再赘述。延时53、54和55一般可用RC积分电路构成，它们的功能在于使各保护信号延时一段时间输出，若各保护信号宽宽小于预定的延时时间，则不输出保护信号，只有当各保护信号延时积分到预定值时(即具有一定的脉冲宽度)才能输出。上述延时电路53、54、55能完成抗电源快速变化的作用。
电流保护部分41包括由电流互感器58、59、60、整流滤波器48、过电流比较器46延时56组成的过流保护;断相保护器49;防频繁操作线路47;由电流不平衡发生器45、正、负电流不平衡比较器50、51、或门37和延时57组成的电流不平衡保护。
由电流互感器58、59、60将电机工作时的三相负载电流
A、
B、
C转变为相对应的三相交流电压值
;整流滤波器48将三相交流电压值
转变为与其幅值也即与三相负载电流
A、
B、
C的幅值成比例的三相直流电压值Ua、Ub、Uc。过电流比较器由一组对应于不同过电流大小的多个电压设定值的比较器组成。三相直流电压值Ua、Ub、Uc经一或门(未图示)接入该比较器，当Ua、Ub、Uc中的任一个大于所述多个电压设定值(参考电压)中的任一个并经积分延时56在时间上持续超过与该电压设定值相对应的预定时间间隔时则输出一过电流保护信号经或门39、38驱动保护执行电路4完成过流保护。过电流比较器46可由运算放大器或斯密特等电路组成。
断相保护器49为一组逻辑线路，它按照逻辑式
输出一断相保护信号经或门39、38驱动保护执行电路4完成断相保护。根据上述逻辑式来构成具体线路是属显而易见技术，这里不再加以讨论。
短路比较器52将直流电压Ua、Ub、Uc经一或门(未图示)与比较器52中设定的对应于负载短路电流的参考电压相比较，当电压Ua、Ub、Uc中任一电压大于所述参考电压时输出短路电流保护信号经或门39、38驱动保护执行电路4完成短路电流保护。
防频繁操作线路47在三相电器设备负载瞬间切除时，即
A、
B、
C等于零。当Ua、Ub、Uc为零的时间超过一预定时间时产生一防频繁操作信号经或门39、38驱动保护执行电路完成切断所述供电电源的保护动作，且当为零的时间持续超过另一更长的预定时间时，使防频繁操作信号消失，使供电电源再次接通。
防频繁操作线路47可由逻辑线路及延时线路构成。图5给出防频繁操作线路47的一实施例。在图5中D51、D52、D53构成正或门(也是负与门)，当Ua、Ub、Uc突然为零时(即瞬间切除电机的供电电源时)M点由高电位变低电位，反相器55输出高电位经积分延时56延时一预定的较短时间T1后到达与门58的一端，在时间T1内与门58不导通;另一方面M点电位经积分延迟57延时一预定的较长时间T2(T2＞T1)后到达与门58的另一端;由于T2＞T1，当与门58的上面一端达高电位时，其下面的另一端仍保持其M点电压变零前的高电位。所以此时与门58输出一防频繁操作信号;当延迟57的T2延时结束则输出一低电位关闭与门58完成防频繁操作。图5虽给出一防频繁操作具体实施例，但实际上这种逻辑构成和所用器件可有如本技术领域中技术人员熟知的各种变化。
电流不平衡发生器45和正、负电流不平衡比较器50、51其作用的线路结构同电压保护部分中的线电压不平衡发生器32和正、负电压不平衡比较器33、34。
当三相负载
A、
B、
C(尤其是电机负载)发生不平衡时则Ua、Ub、Uc之间存在差值，电流不平衡发生器45对与负载电流
A、
B、
C的幅值相对应的直流电压Ua、Ub、Uc进行两两相减即Ua-Ub、Ub-Uc、Uc-Ua形成与三相负载电流
A、
B、
C两两幅值差相对应的电压差值△Ua、△Ub、△Uc;然后△Ua、△Ub、△Uc在正、负电流不平衡比较器50、51中与对应于负载电流幅值差值的正参考电压和负参考电压进行比较，当任一电压差值△Ua、△Ub或△Uc大于所述正参考电压或小于所述负参考电压时产生一负载电流不平衡保护信号经或门37、延时57、或门38驱动保护执行电路4完成三相负载电流不平衡保护。延时57的作用、组成同上述的延时53、54、55。
保护执行电路4通常可从开关元件、继电器、接触器、可控硅及机械动作的开关等器件中选取适当的元件、并根据实际控制的需要构成各种保护执行电路，这是本领域中普通技术人员熟知的技术，这里不再举例描述。
以上通过各种实施例对本发明进行了详细描述。但这些具体实施例并不能作为本发明的范围的限定。本发明的构思及其技术方案将由所附权利要求书加以限定。
权利要求
1.一种用于三相电气设备、尤其适用于三相电机的保护方法，所述三相电气设备以三相负载电流
工作，其特征在于，所述保护方法包含将三相供电电源变换为具有公共参考电位点的线电压的保护方法、所述线电压保护方法包含步骤为(a)从给所述三相电气设备供电的三相电源提取三个与所述三相电源各相电压成比例的相电压
；(b)将上述相电压
变换为与所述三相供电电源各线电压成比例并具有公共参考电位点的三个线电压
；(c)根据所述三个线电压
的变化对所述三相电气设备、尤其是三相电机进行线电压不平衡、过电压、欠电压至少三者之一的保护。
2.如权利要求1所述保护方法，其特征在于，所述步骤(C)中的线电压不平衡保护可进一步包含将所述线电压
转变为三个与各线电压幅值成比例的线电压直流值UAB、UBC、UCA;将上述三个线电压直流值UAB、UBC、UCA两两相减即UAB-UBC、UBC-UCA、UCA-UAB形成与两两线电压幅值的差值相对应并代表电机负序分量大小的线电压直流差值的电压不平衡信号△UAB、△UBC、△UCA;将上述电压不平衡信号△UAB、△UBC、△UCA中的每一个各自与预定的代表电机负序分量大小的一正参考电压和一负参考电压进行比较，当任一所述电压不平衡信号△UAB、△UBC、△UCA大于所述正参考电压或小于负参考电压时产生线电压不平衡保护信号;用所述线电压不平衡保护信号推动保护执行电路以完成线电压不平衡保护。
3.如权利要求1所述保护方法，其特征在于，所述步骤(C)中的过电压保护可进一步包含步骤将所述线电压直流值UAB、UBC、UCA各自与一过电压参考电压进行比较，当线电压直流值UAB、UBC、UCA的任一个大于所述过电压参考电压时产生过电压保护信号;用所述过电压保护信号推动所述保护执行电路完成过电压保护。
4.如权利要求1所述保护方法，其特征在于，所述步骤(C)中的欠电压保护可进一步包含步骤将所述线电压直流值UAB、UBC、UCA各自与一欠电压参考电压进行比较，当线电压直流值UAB、UBC、UCA的任一个小于所述欠电压参考电压时产生欠电压保护信号;用所述欠电压保护信号推动所述保护执行电路完成欠电压保护。
5.如权利要求1、2、3或4所述保护方法，其特征在于，所述保护方法可进一步包含电流保护，所述电流保护包含步骤为(a)将供电运行的所述三相电器设备中的所述三相负载电流
转换为对应的三相交流电压值
;(b)将上述三相交流电压值
转变为与其幅值也即与三相负载电流
的幅值成比例的三相直流电压值Ua、Ub、Uc;(c)将上述直流电压值Ua、Ub、Uc的每一个分别与多个预定的对应于过电流的参考电压值相比较，当所述三相直流电压Ua、Ub、Uc中的任一个大于所述多个参考电压中的任一个并在时间上持续超过与该参考电压相对应的预定时间间隔时产生负载过电流保护信号;(d)将所述过电流保护信号推动所述保护执行电路完成负载过电流保护。
6.如权利要求5所述保护方法，其特征在于，所述电流保护还包含负载短路保护，其步骤为将所述三相直流电压Ua、Ub、Uc的每一个分别与一预定的对应于负载短路电流的参考电压相比较，当所述三相直流电压Ua、Ub、Uc中的任一个大于所述参考电压时输出保护信号驱动所述保护执行电路完成负载短路保护。
7.如权利要求5所述保护方法，其特征在于所述电流保护进一步包含电源断相保护，其步骤为按照逻辑关系式
即三相同时有负载电流时对应于正常运转或三相同时无负载电流时对应于未给负载加电不输出断相保护信号，在其它任一断相状态下输出一断相保护信号推动保护执行电路实现断相保护。
8.如权利要求5所述保护方法，其特征在于，所述电流保护可进一步包含负载电流不平衡保护，其步骤为将所述三相直流电压Ua、Ub、Uc两两相减即Ua-Ub、Ub-Uc、Uc-Ua形成与三相负载电流
两两幅值差相对应的电压差值△Ua、△Ub、△Uc;将上述电压差值△Ua、△Ub、△Uc的每一个各与一预定的对应于负载电流的差值的正参考电压和负参考电压进行比较，当任一所述电压差值△Ua、△Ub、或△Uc大于所述正参考电压或小于负参考电压时产生负载电流不平衡保护信号驱动所述保护执行电路完成负载电流不平衡保护。
12.如权利要求11所述自动保护器，其特征在于，所述电压保护部分可进一步包含将所述线电压直流值UAB、UBC、UCA各与一过电压参考电压进行比较，当线电压直流值UAB、UBC、UCA的任一个大于所述过电压参考电压时产生过电压保护信号输给所述保护执行元件的过电压比较器;将所述线电压直流值UAB、UBC、UCA各与一欠电压参考电压进行比较，当线电压直流值UAB、UBC、UCA的任一个小于所述欠电压参考电压时产生欠电压保护信号输给所述保护执行电路的欠电压比较器。
13.如权利要求10、11或12所述自动保护器，其特征在于，所述保护器可进一步包含电流保护部分，所述电流保护部分包含将供电运行的所述三相电器设备中的所述三相负载电流
转变为相对应的三相交流电压值
的电流互感器;将上述三相交流电压值
转变为与其幅值也即与三相负载电流
的幅值成比例的三相直流电压值Ua、Ub、Uc的整流滤波器;将上述直流电压值Ua、Ub、Uc的每一个分别与多个预定的对应于过电流的参考电压值相比较，当所述三相直流电压Ua、Ub、Uc中的任一个大于所述多个参考电压中的任一个并在时间上持续超过与该参考电压相对应的预定时间间隔时产生负载过电流保护信号并将该信号输给所述保护执行电路的过电流保护信号发生器。
14.如权利要求13所述自动保护器，其特征在于，所述电流保护部分可进一步包含将所述三相直流电压Ua、Ub、Uc的每一个与一预定的对应于负载短路电流的参考电压相比较，当所述三相直流电压Ua、Ub、Uc中的任一个大于所述参考电压时输出短路电流保护信号给所述执行电路的短路比较器;按照逻辑关系式
产生一断相保护信号输给所述执行元件的断相保护器;当所述三相电器设备负载瞬间切除时，当对应于负载电流的三相直流电压Ua、Ub、Uc为零的时间超过一预定时间时产生一防频繁操作信号驱动保护执行电路切断所述供电电源，且当所述为零的时间持续超过另一更长的预定时间时，所述防频繁操作信号自动消失，使供电电源接通的防频繁操作线路。
15.如权利要求14所述自动保护器，其特征在于，所述电流部分进一步可包含将所述三相直流电压Ua、Ub、Uc两两相减即Ua-Ub、Ub-Uc、Uc-Ua形成与三相负载电流
两两幅值差相对应的电压差值△Ua、△Ub、△Uc的电流不平衡发生器;将上述电压差值△Ua、△Ub、△Uc的每一个各与一预定的对应于负载电流的幅值差值的正参考电压和负参考电压进行比较，当任一所述电压差值△Ua、△Ub、△Uc大于所述正参考电压或小于所述负参考电压时产生负载电流不平衡保护信号给所述保护执行电路的正、负电流不平衡比较器。
全文摘要
一种用于三相电气设备、尤其适用于三相电机的保护方法及其电器自动保护器，其特征在于，将三相供电电源的相电压转变为与所述电源的线电压相对应并具有公共参考电位点的三个线电压。根据该线电压的变化对电气设备、尤其是电机进行负序分量、过压、欠压等保护。本电器自动保护器还包括电流保护部分，该部分能对负载电流进行短路、断相、电流不平衡、过流及防频繁操作等保护。
文档编号H02H3/13GK1094863SQ9310479
公开日1994年11月9日 申请日期1993年4月20日 优先权日1993年4月20日
发明者陈策沾 申请人:陈策沾