Устройство для поперечной дифференциальной защиты обмотки статора генератора

 

оп 44596I

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Соеетских

Социалистических

Реслтблик (61) Зависимое от авт. свидетельства (22) Заявлено 10,07.72 (21) 1806722 24-7 (51) М. Кл. Н 02h 3 28 с присоединением заявки ¹ УД Р т еиный комитет (32) Приоритет

Совета Министров СССР

Опубликовано 05.10.74. Бюллетень ¹ 37

Дата опубликования описания 02.06.75 (53) УДК 621.316.925 (088.8) ло делам изобретений и открытий (72) Автор изобретения

Т. А. Силаева (71) Заявитель Всесоюзный научно-исследовательский институт электроэнергетики (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОПЕРЕЧНОЙ ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНОЙ

ЗАЩИТЫ ОБМОТКИ СТАТОРА ГЕНЕРАТОРА

Изобретение относится к области релейной защиты электрооборудования.

Для защиты генераторов от витковых к. з. обмоток статоров, имеющих параллельные ветви, применяется односистемная поперечная дифференциальная защита, осуществляющая сравнение суммы токов трех фаз двух групп параллельных ветвей (Л-1) . Опыт эксплуатации показывает, что здесь имеет место ряд случаев работы вышеупомянутой защиты от кратковременных двойных замыканий в обмотке возбуждения. Последнее обстоятельство приводит часто к необходимости увеличения времени срабатывания защиты, что крайне нежелательно, так как витковое замыкание по хара ктеру последствий повреждения должно отключаться мгновенно, Целью изобретения является создание устройства защиты, свободного от указанного недостатка, обладающего быстродействием.

Симметричная относительно поперечной оси обмотка возбуждения создает в воздушном зазоре волну намапгичивающей силы, при холостом ходе, близкую к синусоидальиой и имеющую в своем составе все нечетные гармонические составляющие. Любое нарушение симметрии: витковое к.з. и двойIIoe замыкание па земле в обмотке возбуждения влечет за собой появление в зазоре четных гармонических составляющих намагничивающей силы.

Иамагничивающая сила обмотки возбуждения создает в зазоре генератора вращаю5 щееся синхронное поле, наводящее в фазных обмотках статора э.д.с., имеющую в своем составе основную и высшие гармонические составляющие, величина которых зависит от гармонических составляющих поля возбуж1п дения того же порядка.

Следовательно, при симметричной обмотке возбуждения в составе кривой фазной э.д.с. и соответственно в кривых фазных токов содержатся основныс и все нечетные гармони15 ки. При двойных замыканиях в обмотке возбуждения в фазных токах статора генератора появляются четные гармонические составляющие, отсутствующие при всех друптх режимах работы.

В предлагаемом устройстве для поперечной дифференциальной защиты статора с целью повышения быстродействия дополнительно применен фильтр тока четных гармоник, установленный последовательно с фильтром основной частоты между вторым выходом которого и логическим элементом;;запрет» включенным, в свою очередь, между упомянутыми реле тока и выходным органом, присоединен мультивибратор.

445961

I +

7 !

Составитель Л. Кутеева

Текред В. Рыбакова

Корректор О. Тюрина

Редактор В. Фельдман

Тира?к 722

Подписное

Заказ 1223j3

Изд. № 543 типография, пр. Сапунова, 2

На чертеже приведена блок-схема предлагаемого устройства, где 1 — трансформатор

-;ока; 2 — фильтр î"; 3 — токовое реле; 4 — орган времени, (одновибратор); 5 — выходной орган; б — фильтр четных .-армопик; 7 — блок запрета.

Блок G выделяет одну или несколько четных гармонических составляю цих. Блок 7 осуществляет запрет работы защиты при появ IeIIIII; напря?кения на выходе блока б. Элемент времени 4 осуществляет ввод в работу

«запрета» на определенное время и вывод его по истечении этого времени.

При возникновении кратковременного двойного замыкания в обмотку возбу?кдения, вследствие появляющейся из-за этого несимметрии электром агнитого поля в воздушном зазоре токи фаз и отдельных ветвей могут быть пе равны друг другу и через трансформатор тока 1 протекает ток, величина которого может быть достаточна для срабатывания защиты (в зависимости от числа замкнувшихся витков обмотки возбуждения). Но на выходе блока б появляется напряжение, пропорциональное сумме четных гармонических составляющих, имеющихся в сигнале, попадающее па вход защиты, которое через блок запрета 7 блокирует работу защиты.

Если замыкание длительное, то по истечении определенного времени запрет снимается и защита срабатывает. Последнее необходимо, так как длительное витковое к.з. обмотки возбуждения по своим последствиям так?ке опасно для генератора, как и витковое к.з. обмотки статора.

При витковом к.з. в обмотке статора на вход защиты попадает сигнал, пропорциоí".ëüíûII разности токов всех фаз. При симметричной обмотке возбуждения четных гармоник в кривой тока нет, поэтому блокировка не действует.

При одновременном возникновении витковых к. з. B обмотках статора и ротора защита будет работать с небольшой, порядка О,1 — 0,2, выдержкой времени. Но такое совгадение .1а5 ло вероятно.

Данное устройство защиты по сравнению с существующим будет иметь следующие преимущества: исключается ложная работа при кратковременных двойных замыканиях в об1р мотке возбуждения; поперечная дифзащита может выполнять функции резервной защиты от витковых замыканий в обмотке возбуждения.

Устройство поперечной дифзащиты целесо15 образно применять на турбогенераторах с двумя параллельными ветвями в обмотке статора.

Защиту мо?кно установить на гидрогенераторах с параллельными ветвями в обмотке статора. Но в этом случае будет иметь место

2р тот же недостаток, что и у 11рототипа — нечувствительность защиты при замыкании небо Iьшого количества витков.

Предмет изобретения

Устройство для поперечной дифференциа",ьной защиты обмотки статора генератора, имеющей пар аллельные ветви, содержащее фильтр тока основной частоты, подключеннын

30 к трансформатору тока, вкгноченному на сумму токов трех фаз двух групп параллельных ветвей, к выходу которого подключено реле тока и выходной орган, отличающееся тем, что, с целью повышения быстродействия, 35 дополнительно применен фильтр тока четны. гармоник, установленный последовательно с фильтром основнок частоты, ме?кду вторым выходом которого и логическим элементом

«запрет», включенным, в свою очередь, между

4р упомянутыми реле тока и выходным органом, присоединен одповиор втор.