Устройство для защиты синхронного генератора от замыкания на землю (корпус) в одной точки цепи возбуждения Советский патент 1991 года по МПК H02H7/06 

Ј

Изобретение относится к электротехнике, в частности к релейной защите электроустановки. Цель изобретения - повышение надежности путем фиксации нарушения контактов переходов щетка - вал генератора и щетка - вал турбины при возможных в условиях эксплуатации изменениях напряжения питания защиты. Цель достигается тем, что устройство правильно фиксирует потерю контакта щетка - вал при всех колебаниях напряжения питания и обеспечивает блокировку обоих ступеней защиты. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к электротехнике, а именно к устройствам синхронных генераторов, в частности к защите их цепей возбуждения от замыкания на землю в одной точке.

Цель изобретения - повышение надежности путем фиксации нарушений контактов переходов щетка - вал генератора и щетка - вал турбины при возможных в условиях эксплуатации изменениях напряжения питания защиты.

На чертеже приведена блок-схема устройства защиты синхронных генераторов от замыкания на землю (корпус) в одной точке цепей возбуждения

Устройство содержит разделительный конденсатор 1, дроссель 2, составляющий с конденсатором 1 фильтр настроенный в резонанс на частоте источника наложенной

частоты, резистор 3. компенсирующий конденсатор 4, вспомогательный источник 5 напряжения наложенной частоты, трансформатор тока с первичными обмотками 6 и 7, включенными встречно для получения разности токов, и вторичной обмоткой 8, нагрузку 9 трансформатора тока, преобразователь 10 реактивной мощности, реагирующие органы 11 -14, элемент ИЛИ 15, элементы 16-18 выдержки времени, полосовой фильтр 19, пропускающий наложенную частоту, двухполупериодный выпрямитель 20, выполненный на двух операционных усилителях, сглаживающий фильтр 21, орган 22 напряжения переменного тока с регулируемой уставкой срабатывания и его замыкающий контакт 23, блок 24 измерения величины сопротивления со встроенным прибором, промежуточные реле 25-27.

О

ел

CJ

о о со

Вспомогательный источник 5 напряжения наложенной частоты выполнен в виде промежуточного трансформатора 28, усилители 29 мощности, генератора 30 наложенной частоты и блока 31 питания цепей защиты.

На чертеже обозначены обмотка 32 возбуждения, сопротивление 33 изоляции и емкость 34 цепи возбуждения на землю.

Устройство работает следующим образом.

На входах преобразователя 10 реактивной мощности при полной компенсации емкостей 34 и 4 имеется сигнал, пропорциональный только активной составляющей тока, и напряжение наложенной частоты. На величину активной мощности преобразователь 10 не реагирует и на его выходе сигнал близок к нулю При нарушении контакта щетка - вал в релейной или статической щетке теряется большая часть или вся емкость 34 и сопротивление 33 изоляции. При этом компенсация емкостного тока в трансформаторе тока нарушается и на входе преобразователя 10 реактивной мощности появляется емкостный ток, а напряжение источника наложенной частоты имеется постоянно.

В этом случае на выходе преобразователя 10 реактивной мощности появляется сигнал одной полярности, пропорциональный потерянной части емкости 34, так как он определяется уменьшением тока в обмотке 7 трансформатора тока.

Если потеряна цепь емкости конденсатора 4, то на выходе преобразователя 10 реактивной мощности появляется сигнал другой полярности, так как он определяется уменьшением тока во встречно включенной обмотке 6 трансформатора тока. Следовательно, настроив разнополярные реагирующие органы 13 и 14 на необходимую чувствительность по величине потерянной части емкости 34 или 4, обе ступени защиты всегда блокируются как при нарушении контакта щетка - вал, так и при нарушении цепи компенсирующей емкости конденсатора 4. Срабатывание реагирующих органов 13 и 14 происходит всегда быстрее срабатывания реагирующих органов 11 и 12 ступеней защиты, что определяется меньшим запаздыванием канала блокировки, При любых колебаниях напряжения питания, если баланс емкостей 34 и 4 не нарушен, блокировка не срабатывает, кроме кратковременного клевка при переходном процессе в емкостях при включении оперативного напряжения переменного тока 220 В В случае потери цепи щетка - вал или цепи емкости конденсатора 4 один из реагирующих орга

нов 13 или 14 всегда срабатывает и успешно блокирует ложную работу ступеней защиты при любых изменениях напряжения питания переменным оперативным током его

посадках, отключении и включении после любого перерыва питания

Обмогка промежуточного трансформатора 28, к которой подключен вход напряжения преобразователя 10 реактивной

0 мощности является обмоткой отрицательной обратной связи усилителя 29 мощности Второй вывод этой обмотки соединен с нулевым выводом усилителя 29 и цепей защиты (не показан)

5Следовательно, устройство правильно

фиксирует потерю контакта щетка вал при всех колебаниях напряжения питания и обеспечивает блокировку обоих ступеней защиты при использовании дополнитель0 ного органа 22 напряжения переменного тока предотьращаетсч ложное отклкм ние генератора при неисправностях п канапе фиксации величины активного сопротивления изоляции, гак как без его срабатывания

5 невозможно срабатывание промежуточного реле 26 грубой ступени защиты действующей на отключение генератора Ложное дейснню чунствительчои не h игнал опасности не предстгА.ь ,

0

Формула и з о б о Р т е и и я 1 Устройство для защиты синхронною генератора от замыкания на зэмлю (корпус) в одной точке цепи возбуждения, содержа5 щее разделительный конденсатор с выводом для подключения к обмотке возбуждения другой вьвпд конденсатора соединен с дросселем при этом кочденса- тор и дроссель образуют фильтр частроен0 нии на частоту вспомогательного источника напряжения, подключенного к первичной обмотке трансформатора тока, параллельно вспомогательному источнику напряжения наложенной частоты включены последова5 тельно соединенные резистор, компенсирующий конденсатор и встречно включенная с первой первичной обмоткой вторая первичная обмотка трансформатора тока, к вторичной обмотке Kompoio подключено

0 сопротивление нагрузки, которое через по- следовател,ьно соединенные полосовой фильтр, выпрямитель и сглаживающий фильтр соединено с объединенными входами блока измерения величины сопротивления

5 изоляции и первого и е.орого рстгирующих органов, выход каждого из последних соединен с последовательно включенными олемен- ом выдержки времени на сраЬагы аниз и промежуточным реле, третий л четвертый реагирующие opt чны ю оды 6v дине

ны, отличающееся тем, что. с целью повышения надежности путем фиксации нарушения контактов переходов щетка - вал генератора и щетка - вал турбины при возможных в условиях эксплуатации изменениях напряжения питания защиты, в него дополнительно введены преобразователь реактивной мощности, последовательно соединенные элемент ИЛ И и третий элемент выдержки времени на срабатывание,при этом первый и второй входы преобразователя реактивной мощности подключены соответственно к сопротивлению нагрузки вторичной обмотки трансформатора тока и выводу дополнительной вторичной обмотки промежуточного трансформатора на- пряжения впомогательного источника напряжения наложенной частоты, подключенного к дросселю, выход преобразователя реактивной мощности подключен к входам третьего и четвертого реагирующих органов, выходы ко-

32

-

I ь- .-

I 9 cw.n -4J- - tniuumm

л( I;

ЧУ, 4- M

1,,У.,Т-

-±- Ј 22

L . I j

4LT

CUrLi. J-

rVi

J

v На шпал

Hit рпх

торых соединены с входами элемента ИЛИ, выход которого соединен с входом блокировки первого и второго реагирующих органов.

-

-

.n mm

5

Hit рпхя рч ие генерсмаов