Изобретение относится к области релейной защиты. Известные способы защиты от однофазных замыканий на стороне генераторного напряжения блока генератор-трансформатор основаны на использовании напряжения нулевой последовательности. Защита, выполненная по такому способу, нечувствительна к замыканиям в обмотке статора вблизи нейтрали генератора.
Предлагаемый способ отличается от известных тем, что из напряжения нулевой последовательности выделяют основную и третью гармонические составляющие, сравнивают величину каждой составляющей с ее значением при отсутствии однофазного замыкания и в случае превышения величины одной из этих составляющих подают сигнал на срабатывание защиты.
Такая последовательность операций позволяет ликвидировать «Мертвую зону в работе защиты и повысить чувствительность защиты в целом.
Напряжение третьей гармонической составляющей между выводом генератора любой фазы и землей может быть представлено в общем виде, как
где з - составляющая третьей гармоники фазной э.д.с. генератора; Cf-емкость обмотки фазы генератора по отношению к земле; L - относительная величина замкнувшихся
витков обмотки; при однофазном замыкании на нейтрали L 0; - переходное сопротивление в месте однофазного замыкания; р - оператор. При этом напряжение третьей гармоники,
полученное на соединенной в открытый треугольник вторичной обмотке трансформатора
напряжения, равно Удз 36Ф .
При отсутствии однофазного замыкания.
-оо6дз: - .
15 т, е. при
l
Напряжение (Удз является одной из двух величин, которые в настоящее время учитываются при выборе уставки защиты. При замыкании в нейтрали генератора через 0 f/i , т. е. величина t/iV вдвое больше, чем при отсутствии замыкания. Это обстоятельство используется в предлагаемом способе для обнаружения однофазных замыканий обмотки статора вблизи нейтрали, т. е. в той части обмотки, которая является «Мертвой зоной при применении известного способа защиты, использующего основную составляющую напряжения нулевой последовательности.
На чертеже представлена структурная схема, поясняющая предлагаемый способ, где
1- блок выделения основной составляющей;
2- блок выделения третьей гармонической составляющей; 3 - блок, реагирующий на величину основной составляющей; 4 - блок, реагирующий на величину третьей гармонической составляющей, и 5 - блок, осуществляющий логическую операцию «ИЛИ.
При однофазном замыкании в зависимости от того, в какой части обмотки статора, у выводов или вблизи нейтрали, произошло повреждение, основная или третья гармоническая составляющие, выделенные соответственно блоками } и 2, превышают заданную на блоках 3 и 4 уставку. В результате через блок 5 подается (логическая операция «ИЛИ) сигнал на срабатывание.
Предлагаемый способ позволяет повысить чувствительность защиты, при этом «Мертвая зона такой защиты отсутствует.
Напряжение срабатывания блока 3, реагирующего на третью гармоническую составляющую, должно быть принято
к . Е
U.
Лзап 2 „
срз
где Кзлп - коэффициент запаса; п„ - коэффициент трансформации трансформатора напряжения.
Учитывая, что 3 (0,05-f-0,1)fi и /Caan li3, получим:
ср, 1.3 - (0,,1) 3,,0 в.
Выделение основной составляющей блоком 1 позволяет существенно снизить нанряжение срабатывания блока 3, регулирующего на основную составляющую по отношению к уставке, принимаемой в данный момент 15 в. Однако для простоты приняты заведомо худшие условия, когда Lcpi 15 в.
Коэффициенты чувствительности блоков 3 и 4j реагирующих на основную и третью гармоники, в режиме однофазного замыкания при п 0 могут быть представлены соответственно так:
f/V
Д1
0,15
и.
cpl
2(1-L)
1,3и.
срЗ
Из приведенных соотношений следует, что при замыканиях в части обмотки, когда
Кг, 1, Кг, 1,3, а при Кг, 1, Кг, 2,3.
Равное значение коэффициентов чувствительности обоих органов имеет место при L 2(1 - /,)г лют1 IX
TipmemKr,Kr.
1,25.
Это значение коэффициентов чувствительности можно рассматривать как минимальный коэффициент чувствительности всей защиты, так как нри ,S7 один из коэффициентов чувствительности (Кг, или Кг,, ) всегда больше 1,25.
Таким образом, защита, выполненная по предлагаемому способу, не нмеет «Мертвой зоны, а ее минимальный коэффициент чувствительности /Сз даже при нринятых значениях t/cpi не ниже 1,25.
Реализация предлагаемого способа в защитах от однофазных замыканий в любой точке статора генераторов, работающих в блоке, весьма проста, не требует вмещательства в первичную сеть и дополнительного
включения высоковольтных аппаратов.
Предмет изобретения
Способ защиты блока генератор-трансформатор от однофазных замыканий на стороне генераторного напряжения, основанный на
использовании напряжения нулевой последовательности, отличающийся тем, что, с целью повышения чувствительности защиты, из напряжения нулевой последовательности выделяют основную и третью гармонические составляющне, сравнивают величину каждой составляющей с ее значением при отсутствии однофазного замыкания и в случае превышения величины одной из этих составляющих подают сигнал на срабатывание защиты.
