УСТРОЙСТВО для ПРОДОЛЬНОЙ АМПЛИТУДНО-ФАЗОВОЙ ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНОЙ ЗАЩИТЫ Советский патент 1969 года по МПК H02H7/06 H02H3/28 

Изобретение относится к устройствам для продольных амплитудно-фазовых дифференциальных защит якорных обмоток синхронных генераторов, содержащим измерительные трансформаторы с воздушными зазорами и тиристоры в качестве рабочих органов. Отличие предложенного устройства от противопоставленного состоит в том, что для повышения чувствительности и надежности защиты оно дополнительно снабжено шунтирующим элементом в виде триодного тиристора, присоединенного анодной цепью параллельно цепи управления рабочего органа, а цепью управления - к дополнительным вторичным обмоткам измерительных трансформаторов, расположенных у внешних зажимов генератора. На чертеже показана схема защиты якорных обмоток трехфазного синхронного генератора, работающего в режиме с заземленной нейтралью. Измерительные трансформаторы защиты 1-3, установленные на фазах А, В н С у нейтрали, п т;рансформато,ры 4-6, установлепные у выходных клемм генератора, имеют одинаковые стальные сердечники с равными воздушными зазорами ,и коэффициентами трансформации, позволяющие преобразовать трехфазную систему токов в однофазную. Например, если число витко-в вторичных обмоток в фазах А и В равно W, и в фазе С-2 Wo (назовем далее эти обмотки основными), то при показанной схеме соединений вторичных обмоток сравниваются токп /л -/в -L/C в начале и конце защнщаелюй зоны. Тиристор 7 является рабочим органом, тиристор 8 - шунтирующим элементом. Сопротивление 9 и диод 10 включены в плечи дифференциальной схемы (сопротивление 9 - со стороны нейтрали или условно в левое плечо, а диод 10 - со стороны внешних зажимов генератора или в правое плечо). При таком включении при нормальной работе генератора и при сквозных коротких замыканиях обеспечивается получение управляющего напряжения на рабочем органе, которое в течение целого периода не меняет знака: в том полупериоде, когда диод 10 открыт, к рабочему органу поступает отрицательный потенциал от внещнего трансформатора 4 защиты (или 5 или 6}. Когда диод 10 закрыт, то отрицательный потенциал поступает от сопротивления 9. Сопротивлепие 9 выбрано с учетом того, что при открытом диоде управляющее напряжение на рабочем органе равно U2.Yi-U4 Y2 где U и Ul -напряжения, пропорциональные сравниваемым током, а У2 и У - комплексные проводимости плеч дифференциальной схемы. Анодное напряжение на рабочий орган подается от источника 11 оперативного постоянного тока: плюс непосредственно на анод, а минус - на катод через отключающую катушку 12 И блок-контакты 13 контактора или выключателя 14. Таким образом, в нормальном режиме работы генератора и при сквозных коротких замыканиях управляющее напряжение на рабочем органе или, что то же самое, анодное напряжение на шунтирующем элементе отрицательно. Следовательно, управляющий ток тиристора 7 и анодный тиристора S отрицательны (обратные токи) и тиристоры надежно закрыты. Диоды 15 и 16 включены для уменьшения обратных токов. При обрыве вспомогательного провода в левом плече дифференциальной схемы, например в точке П, напряжение на рабочем органе может быть только отрицательным, так как положительное напряжение отсекается диодом 10; тиристор 7 закрыт. Обрыв вспомогательного провода в цравом плече, например в точке 18, ведет к открыванию шунтирующего элемента при положительном направлении напряжения t/g, так как направление намотки дополнительных вторичных обмоток 19, 20, 21, соединенных между собой последовательно, выбрано таким, что в это время управляющее напряжение - положительно. Открытый тиристор закорачивает(шунтирует) вход тир.истора 7 и тиристор 7 остается закрытым. Для компенсации остаточного напряжения на аноде тиристора 8 включен кремниевый диод 22. При закорачивании вспомогательных проводов в левом плече или правом, плече дифференциальной схемы напряжение равно нулю и тиристор 7 закрыт. При коротком замыкании в обмотках генератора, работающего вхолостую или на нагрузку, напряжение (f/a) становится больше напряжения (Us,) и в одном из полупериодов, когда напряжение Uy7 положительно, рабочий орган тиристоров открывается и защита срабатывает. В это время диод 10 открыт и ток, проходящий по вторичным обмоткам (основным) трансформаторов 4-6, меняет фазу напряжения UY& на дополнительных обмотках, вследствие этого шунтирующий элемент закрыт и не снижает чувствительности защиты. При коротком замыкании в обмотках генератора, работающего параллельно с другими генераторами на общую нагрузку, напряжения t/з и t/3 изменяют фазу относительно напряжения V. В полупериоды, когда Uz положительно, запирает диод 10. Напряжение VYI - Z открывает рабочий орган- тиристор 7 и защита срабатывает. В это время напряжение f/rs имеет отрицательное направление, поэтому шунтирующий элемент закрыт и не снижает чувствительности защиты. Добавочное сопротивление 23 служит для ограничения управляющего тока тиристора 8, а звено 24 предотвращает ложное действие защиты при переходных режимах. В случае, если обрыв вторичных обмоток трансформаторов защиты, установленных у входных клемм генератора, практически исключается, то, вместо дополнительных вторичных обмоток может быть применен однофазный трансформатор напряжения малой мощности, установленный непосредственно около этих трансформаторов. В этом случае работа защиты происходит аналогично описанной выше. Предмет изобретения Устройство для продольной амплитуднофазовой дифференциальной защиты якорных обмоток синхронных генераторов, содержащее измерительные трансформаторы с воздущными зазорами, соединенные на циркуляцию токов и преобразующие трехфазную систему токов в однофазную, причем в плечи дифференциальной схемы включены сопротивление и диод, между которыми находится входная цепь рабочего органа защиты, выполненного в виде триодного тиристора, анодная цепь которого присоединена через отключающую катущку реле к сети оперативного постоянного тока, отличающееся тем, что, с целью повышения чувствительности и надежности защиты, оно дополнительно снабжено шунтирующим элементом в виде триодного тиристора, присоединенного анодной цепью параллельно цепи управления рабочего оргаа, а цепь управления - к дополнительным вторичным обмоткам измерительных трансформаторов, расположенных у внещних зажиМОЕ генератора.