Устройство для защиты блока генератор-трансформатор от замыкания на землю Советский патент 1983 года по МПК H02H7/06 

о со

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

Известно устройство, содержащее источник контрольного тока, дйтчик тока и исполнительный орган (1 3

Недостатком известного устройства является необходимость изготовления специального трансформатора напряжения.

Известно также устройство, содержащее источник контрольного тока, шесть трансформаторов тока, трансформатор напряжения, умножитель частоты, магнитный усилитель и реле C2

Однако это устройство характеризуется сложностью конструкции.

Наиболее близким к изобретению является устройство для защиты блока генератор - трансформатор от замыкания на землю, содержащее два пятистержневых трехфазных трансфор атора напряжения и двухобмоточное реле. На рабочую обмотку этого реле подается сигнал от датчика тока, включенного в цепь заземления нулево точки первичной обмотки первого транформатора 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, предсталяет собой падение напряжения от протекания наложенного тока на емкости и сопротивлении обмотки статора по отношению к земле ГЗ.

Недостатком этого устройства является необходимость использования второго измерительного трансформатора напряжения с обмотками, соединенными в разомкнутый треугольник. Это обусловлено тем, что при подключении тормозного канала к разомкнутому треугольнику первого трансформатора напряжения, через который осуществляется наложение контрольного тока, 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 еенадежности. 5 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 токоО1:раничивающий 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, 0 соединенные последовательно, подключены к той же вторичной обмотке измерительного трансформатора напряжения.,

Кроме того, амплитудно-фазовый 5 согласующий блок можетбыть выполнен в виде последовательно соединенных фазоповоротного элемента и делителя напряжения.

На фиг. 1 приведена, принципиальная схема устройства для за.щиты 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 контроль- . ного тока непромышленной частоты, токоограничивающий элемент;4, 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

25 Гц, который протекает по цепи (фиг. 2), токоограничивающий элемент 1 - сопротивление 11 трансформатораэквивалентное сопротивление 12 генератора относительно земли, определиемое емкостью 13 генератора относительно земли и-сопротивлением 1 утеки изоляции. Падение напряжения на эквивалентном сопротивлении генератора от протекания контрольного тока з висит от сопротивления утечки изрляции. В нормальном режиме, когда последнее велико,падение напряжения от протекания контрольного тока имеет большое значение, а при металлическом замыкании снижается до нуля. На этом основан принцип защиты.

Замер падения напряжения производят, используя трансформатор 2 (через который осуществляетсА наложение контрольного тока ). Для этого необходимо подключить реагирукщий орган 6 к обмотке трансформатора 2, соединенной в разомкнутый треугольник. Но при этом к реагирующему органу будет подводиться не только падение напряжения на сопротивлении 12 генератора, но и падение напряжения на сопротивлении И трансформатора. Чтобы избавиться от последнего, предлагается вход реагирующего органа 6 соединить последовательно с выходом амплитудно-фазового согласующего устройства 5, на вход которого

поступает напряжение, пропорциональное падению напряжения на токоог раничивающем элементе от протекания по нему контрольного тока. Параметры амплитудно-фазового устройства выбирают такими, что напряжение на его выходе равно по абсолютному значению и противоположно по фазе падению напряжения на сопротивлении 11.трансформатора. Так как падение напряжения на токоогранимивакмцем элементе Ц 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 подводится падение напряжения от протекания наложенного тока на эквивалентном сопротивлении 12 генератора относительно земли.

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

DO

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.

MkiBMM

J

сьмгэ/i2J:

V

Л