SU955323A1

SU955323A1 - Устройство дл защиты обмотки статора электрической машины от замыкани на землю

Info

Publication number: SU955323A1
Application number: SU803244997A
Authority: SU
Inventors: Анатолий Михайлович Карпов; Тибор Матвеевич Нэмени; Владимир Николаевич Русинов; Андрей Михайлович Шарашкин; Сергей Сергеевич Мосолов
Priority date: 1980-12-22
Filing date: 1980-12-22
Publication date: 1982-08-30

Description

1

Изобретение относитс к устройствам защиты и автоматики электроэнергетических устройств, а именно к устройствам защиты обмоток статора электрических мащин, особенно ге1 ераторов, от замыканий на землю с использованием наложенных токов.

Известно устройство дл защиты обмотки статора, реагирующее на напр жение третьей гармоники, содержащее трехфазный трансформатор, частотный фильтр и исполнительный орган 1.

Устройство имеет зону нечувствительности , замыкани в которой не воспринимаютс .

Известно также устройство, позвол ющее обеспечить защиту обмотки статора , которое содержит источник тока с частотой, отличной от номинальной частоты сети, два частотных фильтра, измерительный однофазный трансформатор и трехфазный трансформатор, подключенный к выводам обмотки статора. Работа устройства основана на контроле уровн наложенного тока. В измерительном органе сравниваютс выпр мленные значени напр жени наложенного тока с напр жением, пропорциональным наложенному току 2.

Недостатком данного устройства защиты вл етс его мала чувствительность, что обусловлено сравнением рабочего и компенсационного сигналов после их выпр млени , вследствие чего не учитываютс фазовые

5. соотношени сигналов.

Кроме того при наличии в системе напр жени генераторного блока р да измерительных трансформаторов напр жени (ТН) необходимо нейтрали всех их, кроме

10 одного, заземлить через конденсаторы, чтобы не допустить прохождени посто нного тока, при этом по услови м техники безопасности цепи защитных устройств должны быть шунтированы разр дниками и т.п.

Цель изобретени - повышение чувст5 Бительности устройства.

Claims

Указанна цель достигаетс тем, что в устройство дл зашиты обмотки статора электрической машины от замыкани на землю, содержащее однофазный измернтель20 ный трансформатор с двум основными обмотками , трехфазный трансформатор напр жени , первична обмотка которого соединена в звезду и подключена к выводам обмотки статора, а вторична - в разомкнутый треугольник и подключена к первой основной обмотке указанного однофазного измерительного трансформатора, источник переменного тока с частотой, отличной от номинальной частоты сети, выход которого подключен ко входу первого частотного фильтра, второй частотный фильтр и исполнительный орган, введен переменный конденсатор , а однофазный измерительный трансформатор дополнен трем обмотками, причем перва из них подключена к переменному конденсатору, втора - к выходу первого частотного фильтра, а треть дополнительна и втора основна обмотки включены встречно и подключены через второй частотный фильтр к исполнительному органу. На чертеже приведена схема устройстПервична обмотка 1 трехфазного трансформатора напр жени 2 соединена в звезду с глухо заземленной нейтралью и подключена к выводам обмотки статора генератора 3. Вторична обмотка 4 трансформатора 2, соединенна в разомкнутый треугольник , подключена к обмотке 5 однофазного измерительного трансформатора 6. Обмотка 7 трансформатора 6 подключена к переменному конденсатору 8. Обмотки 9 и 10 трансформатора 6 через частотный фильтр 11 подключены к исполнительному органу 12. Источник 13 переменного тока с частотой, отличной от номинальной, через частотный фильтр 4 подключен к обмотке 15 трансформатора 6. Устройство работает следующим образом . В нормальном режиме, когда сопротивление изол ции обмотки статора велико, емкость конденсатора 8 подбираетс так, чтобы на выходе трансформатора 6 (на входе фильтра 11) разность напр жений обмоток 9 и 10 была равна нулю. При наличии однофазного замыкани на землю через сопротивление изол ции обмотки статора амплитуда и фаза тока в обмотках 1, 4 и 5 измен етс и на входе фильтра 11 и, соответственно , исполнительного органа 12 возникает напр жение небаланса. Если пренебречь рассе нием обмоток трансформаторов и сопротивлением ветвей намагничивани , то ток небаланса выразитс формулой -т . (1) и -ток в обмотке 5; где - ток в обмотке 7, приведенное значение; -сопротивление изол ции обмоток статора; с-- -емкостное сопротивление изо л ции (обмоток статора); е - ЭДС в обмотках 5 и 7 от источника 13. При выводе формулы (1) учтено, что приведенное емкостное сопротивление конденсатора 8 равно сопротивлению измер емой цепи, так как оно подбиралось до того, как произошло замыкание на землю. Из формулы (1) видно, что ток небаланса и, следовательно , входное напр жение на исполнительном органе 12 обратно пропорционален сопротивлению изол ции и не зависит от емкостного сопротивлени изол ции. Это и вл етс основным преимуществом устройства . Физически оно возникло за счет того, что сравнение рабочего и компенсационного токов производитс не только по амплитуде , но и по фазе, в то врем , как в известных устройствах с наложением переменного тока сравнение токов производитс после их выпр млени , т.е. фактически сравниваютс их действующие значени . Таким образом, предлагаемое устройство позвол ет повысить чувствительность защиты за счет сохранени информации о фазе сравниваемых сигналов. Формула изобретени Устройство дл защиты обмотки статора электрической машины от замыкани на землю, содержащее однофазный измерительный трансформатор с двум основными обмотками , трехфазный трансформатор напр жени , первична обмотка которого соединена в звезду и подключена к выводам обмотки статора, а вторична - в разомкнутый треугольник и подключена к первой основной обмотке указанного однофазного измерительного трансформатора, источник переменного тока с частотой, отличной от номинальной частоты сети, выход которого подключен к входу первого частотного фильтра, второй частотный фильтр и исполнительный орган, отличающеес тем, что, с целью повышени чувствительности, в него введен переменный конденсатор, а однофазный измерительный трансформатор дополнен трем обмотками, причем перва из них подключена к переменному конденсатору , втора - к выходу первого частотного фильтра, а треть дополнительна и втора основна обмотки включены встречно и подключены через второй частотный фильтр к исполнительному органу. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Федосеев А. М. Релейна защита электрических систем. М., «Энерги , 1976 рис. 8-17.
2.Там же, рис. 8-16.