SU970546A1 - Устройство дл защиты статора электрической машины от замыканий на землю - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к релейной защите и может быть использовано дл  за.щиты генератора от замыканий на землю обмоток статора.

Одним из перспективных видов защиты обмотки статора от замыканий на , особенно однофазных,  вл етс  защита с использованием наложенных токов, позвол юща  надежно обеспечить 100% защиту обмотки.

Известна схема защиты, содержаща  трехфазный трансформатор напр жени , первична  обмотка которого подключена к выводам обмотки статора, а между землей и нулевой точкой первичной обмотки трансформатора напр жени  включен источник посто нного напр жени  tl.

Основные недостатки указанной схемы обусловлены требовани ми техники безопасности. Именно при наличии в системе напр жени  генераторного блока р да измерительных трансформаторов напр жени  (ТВ), необходимо, например , нейтрали всех их, кроме одного заземлить через конденсаторы, чтобы не допустить прохождени  посто н .ного тока, при этом по услови м техники безопасности цепи защитных .

устройств должны быть шунтированы разр дниками и т .п.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности  вл етс  устройство дл  защиты с наложением переменного напр жени  с частотой, отличной от рабочей, и вспомогательным источником переменного тока. В этом устройстве наложение произво10 дитс  подачей напр жени  через вторичную обмотку трехфазного трансформатора напр жени  достаточной мощности , соединенного в разомкнутый треугольник , имеющего первичную обмотку,

15 соединенную в звезду с глухо заземленной нейтралью. Наложение переменного тока частотой 20 .Гц (т.е. подача его в первичную обмотку ТН) выполн етс  от вспсмогательного источника

20 переменного тока этой частоты. Дл  уменьмени  вли ни  емкости фаз системы генераторного напр жени  по отношению к земле, 1чунтируюрдих переходное активное сопротивление в месте

25 пробо , измерительный орган устройства выполн етс  по схеме двух выпр мленных напр жений, .причем в услови х нормсШБной работы сравниваемые посто нные напр жени  уравновег-швают30 с . В цеп х подачи напр жени  от источника питани  на ТН и на входе одг ного из выпр мителей установлены фильтры, настроенные на частоту 20 Гц, и выходное реле t2i. Недостатком данного устройства . вл етс  его мала  чувствительность что обусловлено сравнением рабочего ,и компенсационного сигналов после их выпр гдпени , сопровождающегос  потерей фазы. Цель изобретени  - повЕомение чувствительности устройства. Поставленна  цель достигаетс  тем, что устройство дл  защиты стато ра электрической машины от замыканий на землю, содержащее трансформатор напр жени , к первичной обмотке- коTopoVo подключен вспомогательный исгочник напр жени , а один вывод вторичной соединен с землей, измерительный трансформатор, реагирующий орган и резисторы, снабжено конденсатором, функциональным блоком и усилителем, включенным между вторичной обмоткой измерительного трансформатора и функциональным блоком, к выходу которого подсоединен реагирующий орган, при этом другой вывод вторичной обмотки трансформатора напр жени  подключен через резистор к нейтрали статора и через последовательно соединенные второй резистор и конденсатор к земле, а первична  обмотка измерительного трансформатора включена между нейтралью статора и точкой соединени  конденсатора с резистором , причем вспомогательный источник напр жени  выполнен в виде генерато-. ра импульсов, а функциональный блок реализует обратно пропорциональную зависимость выходного сигнала от входного. На чертеже приведена принципиальна  схема устройства. Устройство содержит трансформатор .1 напр жени , к первичной обмотке которого подключен генератор 2 импульсов , а вторична  через резистор 3 включена между землей и нейтральй статора 4 защищаемой электрической, машины, измерительный трансформатор 5 через резистор б подключен к резистору 3, к выходу трансформатора 5 подключены последовательно соединенные усилитель 7, функциональный блок 8 и реагирующий орган 9, например измерительный прибор, конденсатор 10 включен между точкой соединени  первичной обмотки трансформатора 5 с .резистором б и землей. На чертеже также изображено сопротивление изол ции 11 и емкости 12 обмоток статора . . Функциональный блок 8 реализует обратно пропорциональную зависимость выходного сигнала от входного. Этот блок может быть либоцифровым, либо ан шей с  че 5 сле пр  чер ную вл ,. ма в ра гд 20 25 но гд из гд ре ра 45 где 50 55 при де амп fn цио 5 т. логовым в зависимости от дальне обработки выходного сигнала. Устройство, в котором используетпринцип сравнени  мгновенных знаий апериодических токов, работает дующим образом. Генератор 2 импульсов посылает моугольные импульсы напр жени  ез, трансформатор 1 в его первич-обмотку . При этом если пренебречь  нием первичной обмотки трансфор т ора 5 , напр жение на резисторе 3 абочей цепи выразитс  величиной, считанной по формуле ) и - напр жение в пр моугольном импульсе на вторичной обмотке трансформатора 1; R - сопротивление.изол ции; t - длительность импульса; т -. период сле  овани  импульсов . Период следовани  импульсов можзаписать следующим выражением 4 , С - емкость изол ции обмотки статора на землю.. При условии КЪ « R получим выражени  (1) .)( Т . С другойстороны напр жение на исторе 6компенсационной цепи но i Укь-и-е . То Rfe Cw . Напр жение в точках а и б будет (, ) УСЛОВИИ R-b-O Rfe-Cjo (4) На выходе трансформатора 5 и вхоусилител  получаем напр жение, литуда которого обратИо пропорнальна сопротивлению изол ции. Как видно из выражени  (4), .М-: Cjfi. , Rb . если. Например, fii - , то

С

что облегчает вьтолнение

и

То

и уменьшает габариты конденсатора 10 Длительность импульса t может быть намного меньше периода следовани  импульсов Т. Правда, при этом умень шаетс  величина выходного сигнала, но это и компенсировано использованием усилител  на выходе схемы. Зато мала  длительность импульса позвол ет выполнить всю схему на маломощных устройствах, что уменьшает ее габариты и увеличивает надежность и чувствительность . Это  вл етс  ощутимым преимуществом предлагаемой схемы по сравнению с известными, в которых по низковольтным цеп м все врем  1ДОЛЖНЫ протекать синусоидальные TO-ки в дес тки ампер. того, подключение к схема функционального блока дает возможность не только измер ть сопротивление изол ции обмотки статора, но и получать информацию о ее состо нии. Информаци  от предлагаемой схемы,может быть использована в подсистеме диагностики АСУ ijC, например, ,с выводом на табло диспле  дежурного инженера электростанции.

Claims (2)

1.Федосеев А. М. Релейна  защи01та электрических систем. М., Энерги , 1976, с. 388.

2.Knutter Е. F., Nimes К. Neuartiger Stdnder-erdschlusschutz fUr Hochspannungsraaschinen.- Siemens5 Zeitscrift, 1972, 2, S. 909-911 (прототип).