Устройство для защиты блоков генератор-трансформатор от замыканий на землю Советский патент 1986 года по МПК H02H3/17 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в релейной защите электроустановок неременного тока, в частности в защите от замыканий на землю генераторов, работающих в блоке с трансформаторами, двигателей и распределительных сетей с изолированной нейтралью.

Целью изобретения яв;1яется повышение надежности устройства.

На чертеже представлена принципиальная схема предлагаемого устройства.

Устройство состоит из трех однофазных измеритачьных тра11сформаторов напряжения 1, подключенных к фазам сети 2 защищаемой электроустановки, нейтральная точка которых через разделительный конденсатор 3, зап1унтированный разрядником 4 и последовательно соединенными кнопкой 5 проверки и резистором 6, составляюпшх блок 7 присоединении, подключена к земле, сумматора 8 панряжений, один вход которого через диод 9 подключен к вторичной обмотке ио- вьнлающегс трансформатора 10 напряжения, а другой -- к положительному полюсу одного выхода источника 1 I выпря.мленного напряжения и одному из выходов индикатора 12 сонротивления изоляции, а выход - к измерительному входу иеполнитьтьного органа 13, вход питания которого подключен к другому выходу источника 11, Г-об- разного четырехполюсника 14, вход которого подключен между другим выводом индикатора 12 сопротивления изоляции и отрицательным полюсом одного выхода источника 11 выпрямленного напряжения, а выход -- к одному выводу первичной обмотки по- вьпиаюнгего трапсформатора 10 и зеглле, датчика 15 минимального напряжения, лТатчи- ка 16 обрыва линии связи, элемента 17 ограничения перенапряжений, причем одни полюса входов датчика 15 .минимального напряжения, датчика 16 обрыва линии связи, элемента 17 ограничения перенапряжений объединены в одну точку и подключены к другому полюсу первичной обмотки повы- шаюпдего трапсформатора 10, другие полюса датчика 15 минимального напряжения и элемента 17 ограничения перенапряжений подключены к земле, а выходы датчика 15 минимального напряжения, датчика 16 обрыва линии связи подключены соответственно к одному и другому входам блокируюш.е- го органа 18, третий вхОлТ. которого подключен к третьему выходу источника 11 выпрямленного напряжепия, а зыход -- к управляющему входу исполнительного органа 13, и проводную линию 19 связи.

Датчик 15 минимального напряжения выполнен в виде делителя напряжепия, одно из плеч которого содержит высоко- омный резистор 20, а другое - стабилитрон 21, наралле. 1ьно которому через переклю- чаюнхий контакт 22 блокирующего органа 18 подключен конденсатор 23.

Элемент 17 ограничения перепапряжений содержит диод 24 и тиристор 25, управляюН1.ИИ электрод которого через резистор 26 и стабилитрон 27 подключен к катоду диода 24.

Устройство работает следующим образо.м. При включепии уетройства вынря.мленное

напряжение прикладывается ко всем токо- ведундим частям генераторного напряжения. При иенравпЕ11х проводной линии 19 связи и элементах устройства защить 1 блокирующий орган 18 срабатывает е выдержкой времени,

0 за счет зарядки конденсатора 23 через переключающий контакт 22, предназначенный для устранения ложной работы от броска заря,:1,ного тока разделительного конденсатора 3 и Г-образного четырехполюсника 14, и деблокирует иснолнительный орган 13. После

срабатывания блокирующего органа 18 кон- д,енсатор 23 разряжается через псреключаю- Н1ИЙ контакт 22 на зем;по.

Срабатывание свидетельствует о наличии замыкания в контролируемой

Q электроустановке или симметричном ениже- нии сопротивления изоляции до аварийного значения. Это можно установить и по показанию индикатора 12 сопротивления изоляции. Если срабатывания не произоп ло, производят проверку исправности защиты пу5 те.м нажатия кнопки 5 проверки для создания искусственной утечки через резистор 6. После сброса исполнита 1ьного opi-ана 13 защита готова к работе.

Производится нуск зан:ищаемого блока. В процессе эксплуатации срабатывание за0 П1ИТЫ возможно при ухудшении изоляции или возиикповении внезапной утечки, когда значение сопротивления изоляции защищаемой электроустановки меньше или равно уе- тановкесрабатывания. Па вход исполнительного органа 13 с входа сумматора 8 по5 дается сумма напряжепий, одно из которых пропорционально сопротивлению внезапной утечки, другое -- еопротивлению изоляции всех фаз относигельно земли.

При замыкании в линии 19 связи или

0 элементах блока 7 присоединения, а также при срабатывании элемента 7 ограничения перенапряжений напряжение на стабили- троие 21 снижается ниже напряжения стабилизации, что вызывает срабатывание бло- кируюпгего органа 18, который сигнали5 зирует о возникшем повреждении или перенапряжении и блокирует действие защиты до устранения непор.мального режи.ма. Аналогично действие блокирующего органа 18 при исчезновении сигнала до датчика 16 обрыва линии связи, так как один и дру0 гой входы блокирующего органа 18 включены по ехеме ИЛИ. Блокирующий орган 18 исключает возможность ложной работы за- пшты при 1енормальных режимах, так как время его срабатывания значите,льно .меньше времени срабатывания исполнительного

органа 13 с минимальным вре.мене.м срабатывания порядка 0,2с.

При самоустранении ненормального режима блокируюншй орган 18 защиты ерабатывает с выдержкой времени 5-7 с, чтобы устранить возможность ложной работы исполнительного органа 13 из-за переходных режимов в защите. Если произойдет металлическое замыкание в защищаемой электроустановке, напряжение на разделительном конденсаторе 3 нсегда будет значительно выше напряжения стабилизации стабилитрона 21, чем исключается возможность ложного несрабать вания защиты.

Периодическую проверку защиты осуществляют при отключенном блоке путем нажатия кнопки 5 проверки для создания искусственной утечки через резистор 6.

Для устранения возможности выноса высокого потенциала на панель релейной защиты при нарушении заземляюп его контура и защиты элементов устрйства от перенапряжений в переходных режимах использован элемент 17 ограничения перенапряжений на управляемом тиристоре 25. В нормальном режиме в цепи управления тиристора 25 через стабилитрон 27 и резистор 26 не протекает ток, и тиристор закрыт. При повыщении напряжения в аварийных и переходных режимах для открытия тиристора 25 к цепи управления прикладывается напряжение стабилизации 250-270 В, достаточное для протекания тока управления через стабилитрон 27. Резистор 26 предназначен для ограничения значения управляющего тока. Диод 24 ограничивает перенапряжение обратной полярности. Разрядник 4 является резервным элементом.

Формула изобретения

1. Устройство для защиты блоков генератор-трансформатор от замыканий на землю, содержащее три однофазны.х измерительных трансформатора напряжений, первичные обмотки которых соединены в звезду и подключены к фазам защищаемой сети, а нейтральная точка соединена с землей через разделительный конденсатор, шунтированный разрядником и также последовательно включенными кнопкой проверки и резистором, исполнительный орган, подключенный входом питания к одному выходу источника выпрямленного напряжения, сумматор напряжений, подключенный одним входом через диод к вторичной обмотке повышающего трансформатора напряжения, другим

входо.м к одному выводу индикатора сопротивления изо.пяпии и к положительному полюсу другого вы.хода источника вьнтря.млен- Hoi O напряжения, а вы.ходом к измерительному входу исполнительного органа, Г-об- разн.ый четырехно.люсник, подк.чюченньп - входом к ...pyjoM) вьиюду 1 ндикатора сопротивления мзоляц и отр1;цательному полюсу другого выхода источника выпрямленного а 1ряже1.ия, а выходом к одно.му выводу 0 первичной обмотки поылшающего трансформатора напряжения и к земле, и приводную линию связи, вход которой подключен па- К1ллег1ьно раз;1елительному конденсатору, отличаю1цееся тем, чго, с це. 1ыо повьппе- liiiH надежноеi M стройства, дополнительно

5

0

введе1 Ы датчик л инимального напряжения.

датчик o6pbii5a линии связи, блокирующий орган и элемент ((грапичо :;-; ; пепенапряже- . при этом o.;ui;i нходп1)10 1 ыводы дат- ;;:ка миг1ималыь;г. ч. ;и1жсяия. элемента

Q о.-рапичепия | сре й;|Пй кс ий и датчика обрыва . iiiiiun С1И..;и lo K/itO icHij к другому пыводу обмотки повып1аюн 1,его трансформатор ; 1-;аГ;ряжепия, другие вход- ni:-ie выводы датчика :и: имального напряжения и э,.;онта ограничен1-;я перенапря5 жепий подключены к земле, другой входной датчика пппыва лин;1и связи подключен к одному выход ому выводу линии связи, дру| ой 1зь;зо;: KOTOpoi i под- к. гочен к земле, выходы датчиков минимального иапряжепия и обрыва линии связи подключены к соответствующим .входам блокиру- юп1его органа, вход питания которого подключен к третьему выходу источника выпрям- .енного на11ряже1П1я, а выход блокирую- iJiero opraiia подключен к управляющему входу исполп1ггелы О1 о органа.

5 2. Устройство i;o п. 1, ог,г: чающееся тем, что датчик .1ьпо1 о па1 ряжения вы- лолпен в виде делителя напряжения, одно 13 плеч которого содержг1г высокоомньп1 резистор, а другое -- стабил1;т)он. параллельQ К) которому через г1е)о;..ий контакт 5;;окирующего органа подключен конденсатор.

3. Устройство по п. , отвечающееся тем,

410 B. iOMeiiT ограничеппя перенапряжений

содержит В.кочеппые встр(. НО-пара,лле;1ьно

;uio;i и гир.истор, управляклций электрод Kcircporo через резистор и стабилитрон подключен к кагод .

Изобретение относится к защите от замыканий на землю генератора, работающего в блоке с трансформатором. Цель изобретения - повышение надежности устройства. Последнее достигается введением датчика 15 максимального напряжения, датчика 16 обрыва линии связи, блокирующего органа 18 и элемента 17 ограничения перенапряжения. При замыкании или возникновении перенапряжений в линии напряжение на стабилитроне 21 снижается, вызывая срабатывание блокирующего органа 18, который сигнализирует о возникновении повреждения. Аналогично действует орган 18 при исчезновении сигнала от датчика 16 обрыва линии связи. Блокирующий орган 18 исключает возможность ложной работы защиты при ненормальных режимах, т.к. его время срабатывания значительно меньще времени срабатывания ис- полнитачьного органа 13. Периодическую проверку защиты осуществляют при от- ключенн ом блоке 18 нажатием кнопки 5 для создания искусственной утечки через резистор 6.2 з.п. ф-лы, 1 ил. С S (Л to ГС 4 сх со ю