Устройство для защиты блока генератор-трансформатор от замыкания на землю

 

1.УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТЫ БЛОКА ГЕНЕРАТОР - ТРАНСФОРМАТОР ОТ ЗАМЫКАНИЯ НА ЗЕМЛО, содержащее пятистержневой трансформатор напряжения, источник контрольного тока непромышленной частоты, подключенный через токоограничивающий элемент к вторичной обмотке измерительного трансформатсн а напряжения , соединенной в разомкнутый треугольник, и реагирующий орган, отличающееся тем, что, с целью упрощения и повышения надежности защиты, в него введен амплитудно-фазовый согласующий блок, вход которого подключен к токоограничивающему элементу, а его выход и вход реагирующего органа, соединенные последовательно , подключены к той же вторичной обмотке измерительного трансфо матора напряжения. . в 2. Устройство по п. 1, о т л и чающееся тем, что, амплитуд (Л но-фазовый согласующий блок выполнен в виде последовательно соединенных фазоповоротного элемента и делителя напряжения.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„.Я0„„1010690

Н 02 Н 7/06

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

Г)О ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМЪ(СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3219782/24-07 (22} 17.12.80 (46) 07.04.83. Бюл. 11 13 (72) P.À.Вайнштейн, В.В.Колодяжный и С.И,Юдин (71) Томский ордена Октябрьской Революции и ордена Трудового Красного

Знамени политехнический институт им. С,И.Кирова (53) 621.316. 925(088.8) (56} 1. Авторское свидетельство СССР

М 261533, кл. H 02 Н 7/06, 1968

2. Авторское свидетельство СССР

И 410511, кл. Н 02 H 7/06, 1971.

3. Авторское -свидетельство СССР

11 365004, кл. Н 02 Н 7/06, 1971. (5") (57) 1 УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТЫ БЛОКА

ГЕНЕРАТОР - ТРАНСфОРИАТОР ОТ ЗАИЫКА"

НИЯ НА ЗЕИЛО, содержащее пятистержневой трансформатор напряжения, источник контрольного тока непромышленной частоты, подключенный через токоогра- ничивающий элемент к вторичной обмотке измерительного трансформатора напряжения, соединенной в разомкнутыи треугольник, и реагирующий орган, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью упрощения и повышения надежности защиты, в него введен амплитудно-фазовый согласующий блок, вход которого подключен к токоограничивающему элементу, а его выход и вход ре" агирующего органа, соединенные последовательно, подключены к той же вторичной обмотке измерительного трансформатора напряжения.

2. Устройство по и. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, амплитуд" но-фазовый согласующий блок выполнен в виде последовательно соединенных фазоповоротного элемента и делителя напряжения.

1010690

Изобретение относится к релейной защите и может быть использовано для защиты от замыкания на землю обмотки статора блочного генератора с изолированной нейтралью. S

Известно устройство, содержащее источник контрольного тока, датчик тока и исполнительный орган $1 ).

Недостатком известного устройства является необходимость изготовления специального трансформатора напряжения, Известно также устройство, содержащее источник контрольного тока, шесть трансформаторов тока, рвнс- 15 форматор напряжения, умножитель частоты, магнитный усилитель и реле 1.2 .

Однако это устройство характеризуется сложностью конструкции.

Наиболее близким к изобретению яв- 20 ляется устройство для защиты блока генератор - трансформатор от замыкания на землю, содержащее два пятистержневых трехфазных трансформатора напряжения и .двухобмоточное реле. На рабочую обмотку этого реле подается сигнал от датчика тока, включенного в цепь заземления нулевой точки первичной обмотки первого трансформатора напряжения, а на тормозную обмотку через выпрямитель и фильтр, настроенный на частоту наложенного тока, подается напряжение от вторичной обмотки, соединенной в разомкнутый треугольник, второго трансформатора напряжения, Напряжение, подаваемое на тормозную обмотку, представляет собой падение напряжения от протекания наложенного тока на емкости и сопротивлении обмотки статора по отношению к земле (3 ).

Недостатком этого устройства является необходимость использования второго измерительного трансформатора напряжения с обмотками, соединен45 ными в разомкнутый треугольник. Это обусловлено тем, что при подключении тормозного канала к разомкнутому треугольнику первого трансформатора напряжения, через который осуществляется наложение контрольного тока, 50 между реагирующим органом и емкостью генератора оказывается подключенным сопротивление короткого замыкания измерительного трансформатора. Поскольку это сопротивление превышает емкостное сопротивление генератора относительно земли, изменение напряжения на реагирующем органе при уменьшении переходного сопротивления будет незначительным.

Цель изобретения - упрощение защиты и повышение ее надежности.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для защиты блока генератор - трансформатор от замыкания на землю, содержащее пятистержневой трансформатор напряжения, источник контрольного тока непромышленной частоты, подключенный через токоограничивающий элемент к вторичной обмотке измерительного трансформатора напряжения, соединенной в разомкнутый треугольник, и реагирующий орган, введен амплитудно-фазовый согласующий блок, вход которого подключен к токоограничивающему элементу, а его выход и вход реагирующего органа, соединенные последовательно, подключены к той же вторичной обмотке измерительного трансформатора напряжения.

Кроме того, амплитудно-фазовый согласующий блок может быть выполнен в виде последовательно соединенных фазоповоротного элемента и делителя напряжения, На фиг. 1 приведена„ принцкпиаль" ная схема устройства для защиты блока генератор - трансформатор от замыкания на землю, на фиг, 2 - схема замещения нулевой последовательности.

Устройство содержит защищаемый генератор 1, соединенный с измерительным трансформатором 2 напряжения, подключенным к источнику 3 контрольного тока непромышленной частоты, <-окоограничивающий элемент.Й, к которому подключен амплитудно-фазовый согласующий блок 5, последовательно с которым соединен реагирующий орган

6 с последовательно соединенными усилителем 7, фильтром 8, настроенным на частоту 25 Гц, компаратором 9 и исполнительным органом 10, На фиг. 2 обозначены сопротивление 11 измерительного трансформатора

2, эквивалентное сопротивление 12 обмотки статора относительно земли, емкость 13 генератора относительно земли и сопротивление 14 утечки изоляции.

Устройство работает следующим образом.

Источник 3 контрольного тока, выполненный на основе индуктивного параметрического делителя частоты, постоянно налагает на сеть ток частотой

10106

25 Гц, который протекает по цепи (фиг. 2), токоограничивающий элемент

4 " сопротивление 11.трансформатораэквивалентное сопротивление 12 генератора относительно земли, определяемое емкостью 13 генератора отиосительно земли и. сопротивлением 14 утечки изоляции. Падение напряжения на эквивалентном сопротивлении генератора от протекания контрольного тока за!о висит от сопротивления утечки изоляции. В нормальном режиме, когда последнее велико, падение напряжения от протекания контрольного тока имеет большое значение, а при металличес- >S ком замыкании снижается до нуля.

На этом основан принцип защиты.

Замер падения напряжения производят, используя трансформатор 2 (через который осуществляется наложе- 2в ние контрольного тока ). Для этого необходимо подключить реагирующий орган 6 к обмотке трансформатора 2, соединенной в разомкнутый треугольник. Но при этом к реагирующему ор- 2s гану будет подводиться не только падение напряжения на сопротивлении

12 генератора, но и падение напряжения на сопротивлении 14 трансформатора. Чтобы избавиться от последнего, предлагается вход реагирующего органа 6 соединить последовательно с выходом амплитудно" фазового согласующего устройства 5, на вход которого

90 4 поступает напряжение, пропорциональное падению напряжения на токоограничивающем элементе 4 от протекания по нему контрольного тока, Параметры ам" плитудно-фазового устройствь выбирают такими, что напряжение на его вы" ходе равно по абсолютному значению и противоположно по фазе падению на" пряжения на сопротивлении 11. трансформатора. Так как падение напряжения на токоограничивающем элементе 4 и падение напряжения на сопротивлении

11..трансформатора пропорциональны наложенному току, то при любых изменениях наложенного тока компенсация падения напряжения на сопротивлении

11 не нарушается.

Таким образом, при использовании только одного трансформатора напряжения к реагирующему органу 6 rlo48o" дится.падение напряжения от протека,ния наложенного тока на эквивалентном сопротивлении 12 генератора относительно земли.

Предлагаемое устройство позволяет упростить монтаж защиты, повышает ее надежность, а при отсутствии на стороне генераторного напряжения второго трансформатора напряжения с обмоткой, соединенной в разомкнутый треугольник, позволяет избежать необходимость его установки.

4Риг. 8

8НИИПИ Заказ 2499/41 Тираж 615 Подписное филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,й