Способ защиты цепей возбуждения синхронной электрической машины от замыкания на землю Советский патент 1992 года по МПК H02H7/06 

Изобретение относится к электротехнике, в частности к релейной защите синхронных генераторов.

Известен способ защиты цепей возбуждения от замыкания на землю, заключающийся в наложении на защищаемую цепь постоянного напряжения, измерении тока, сравнении его с заданной величиной и формировании импульса на отключение или сигнал в случае превышения измеряемым током заданного Значения,

Недостатками способа являются сильная зависимость измеряемого тока от места повреждения, значения напряжения возбуждения, а также обратно пропорциональ- ная зависимость от сопротивления изоляции.

Известен также способ защиты цепей возбуждения от замыкания на землю, заключающийся в наложении на защищаемую

цепь переменного напряжения, измерении тока, сравнении его с заданной величиной и формировании импульса на отключение или сигнал при превышении измеренным током заданного значения.

Недостатками способа является сильная зависимость чувствительности от значения емкости цепи возбуждения и обратно пропорциональная зависимость от Сопротивления изоляции.

Наиболее близким к предлагаемому является способ защиты цепей возбуждения от замыкания на землю, при котором на защищаемую цепь и ее эквивалент накладывают синусоидальное напряжение пониженной частоты, измеряют токи пониженной частоты, протекающие через защищаемую цепь и ее эквивалент, сравнивают между собой и, если разница этих токов превышает заданное значение, то

VI N О

сл VJ

формируют импульс на отключение или сигнал.

Недостатком известного способа является то, что разность токов имеет обратно пропорциональную зависимость. Это ограничивает верхний предел измеряемого сопротивления изоляции (ограниченная чувствительность), а для определения значения сопротивления требуется переводная таблица или график.

Цель изобретения - повышение чувствительности и точности путем получения линейной зависимости между измеряемой величиной и сопротивлением изоляции защищаемой цепи.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу защиты цепей возбуждения синхронной электрической машины от замыкания на землю, включающему наложение на защищаемую цепь и ее эквивалент синусоидального напряжения пониженной частоты, измерение токов пониженной частоты, протекающих через защищаемую цепь и ее эквивалент, определение разности этих токов, формирование импульса на сигнал или отключение, дополнительно определяют отношение значения напряжения пониженной частоты к разности указанных токов, а формирование импульса на отключение или сигнал осуществляют при снижении значения полученного отношения ниже заданного.

Сущность изобретения заключается в том, что значение напряжения источника пониженной частоты делят на разность токов, равную току через переходное сопротивление изоляции Яиэ:

UHCT

ЯГ

где Уист - напряжение источника пониженной частоты;

А I из .получают

RHS UHCT

из

R

UHCT/RHS

Следовательно, разность токов пропорциональна сопротивлению изоляции, т,е, между ними получена линейная зависи- . мость,«

На чертеже представлена блок-схема, реализующая способ,

В защищаемую цепь (цепь возбуждения) входит обмотка 2 возбуждения генератора, емкость 3 защищаемой цепи относительно земли и сопротивление 4 изоляции. Самоустройство содержит источник

5напряжения пониженной частоты, который одним выводом подсоединен к зажиму

6для подключения к цепи возбуждения.

Второй вывод источника напряжения пониженной частоты соединен с первым входом блока 7 сравнения, второй вход которого через эквивалент 8 защищаемой цепи подключей к первому выводу источника 5. Третий вход блока 7 сравнения подсоединен к зажиму 9, связанному с релейной щеткой генератора. Выход блока 7 сравнения соединен с входом знаменателя делителя 10, на

0 вход числителя подается напряжение источника 5. С выхода делителя 10 снимается напряжение, пропорциональное сопротивлению изоляции защищаемой цепи, и поступает на входы блока 11 индикации и

5 реагирующего органа 12.

Устройство работает следующим образом.

Эквивалент 8 защищаемой цепи настраивается так, что на выходе блока 7 сравне0 ния сигнал равен нулю.

При нормальном сопротивлении 4 изоляции токи, протекающие через защищаемую цепь 1, и эквивалент 8 защищаемой цепи, равны и разность токов равна нулю

5 (ток через сопротивление 4 изоляции). Напряжение на выходе делителя 10 достигает максимального значения. Сигнал на выходе реагирующего органа 12 отсутствует.

При значении сопротивления изоляции

0 защищаемой цепи, меньшем заданного, разность токов, равная току через сопротивление 4 изоляции, с выхода блока 7 сравнения поступает на вход знаменателя блока 10 деления. На выходе блока 10 формируется

5 напряжение, пропорциональное сопротив-0 лению 4 изоляции. На выходе реагирующего органа 12 после сравнения заданного з,на- чения с входной величиной при условии, что эта величина меньше заданного значения,

0 появляется соответствующий сигнал, а в блоке 11 индикации индицируется значение сопротивления изоляции и защищаемой цепи.

Применение способа позволяет повы5 сить чувствительность и точность за счет пол- учения линейной зависимости между измеряемой величиной и сопротивлением изоляции цепи возбуждения, а также расширить диапазон измеряемого сопротивления и

0 просто осуществить индикацию сопротивления изоляции. Способ может быть применен не только для защиты цепей возбуждения, но и для защиты цепей постоянного тока. Формула изобретения

5 Способ защиты цепей возбуждения синхронной электрической машины от замыкания на землю, основанный на наложении на защищаемую цепь и ее эквивалент синусоидального напряжения пониженной частоты, измерении токов пониженной час

тоты, протекающих через защищаемую цепь и ее эквивалент, определении разности этих токов и формировании импульса на сигнализацию или на отключение электрической машины, отличающийся тем, что, с целью повышения чувствительности и точности путем получения линейной зависимости Между измеряемой величиной и сопротивлением изоляции защищаемой цепи, дополнительно1 определяют отношение значения напряжения источника пониженной частоты к разности указанных токов, а формирование упомянутого импульса на отключение или сигнализацию осуществляют при снижении значения полученного отношения ниже заданной величины.

Использование: чувствительная и точная релейная защита синхронных генераторов за счет получения линейной зависимости между измеряемой величиной и сопротивлением изоляции защищаемой цепи. Сущность изобретения: на защищаемую цепь и ее эквиваленты накладывают синусоидальное напряжение источника пониженной частоты и определяют отношение напряжения источника пониженной частоть к разности токов. Если полученная в результате деления величина меньше уставки, формируется импульс на сигнал или отключение. 1 ил. (/ С

Сигнал

или о/ямючение