Устройство для защиты трехфазных генераторов с незаземленной нейтрально от замыканий на землю Советский патент 1935 года по МПК H02H7/06 H02H3/16 

Предлагаемое устройство предназначено для автоматического выключения генератора или для дачи сигнала при замыкании на корпус (землю) обмоток статора. Отличие предлагаемого устройства от известных заключается в том, что синусные ваттметровые реле включены на междуфазовое напряжение и ток нулевой последовательности таким образом, что при замыканиях на землю мощность срабатывания реле определяется уравнением:

-вмф

где ip-TQv. в токовой обмотке реле, бмф - междуфазовое напряжение на зажимах вторичной обмотки трансформатора напряжения.

Кроме того, в устройстве применено секционированное заземляющее сопротивление, для поочередного выключения секций которого служат реле напряжения.

На чертеже изображена принципиальная электрическая схема предлагаемого устройства.

Ваттеметровые реле 4, реагирующие на мощность

W7 /sin9

приключены токовыми обмотками к (414)

трансформаторам 1 тока, образующим фильтр токов нулевой последовательности, а обмотками напряжения-к трансформатору напряжения 2 на междуфазовое напряжение.

Искусственное заземление генератора выполнено помощью секционированного заземляющего сопротивления 10, включенного во вторичную цепь заземляющей реактивной катушки 3.

В устройстве применена блокировка помощью реле максимального напряжения 6, реле минимального напряжения 8 и реле времени 7, которой достигается увеличение величины тока замыкания на землю при замыкании на землю на определенной части витков генера тора.

При замыканиях на землю в защищаемой зоне (между трансформаторами тока 1 и нулем генератора, если обмотки генератора соединены в звезду) во вторичной цепи трансформаторов тока 1 протекает ток замыкания на землю поврежденной фазы (трансформированное значение), определяемый величиной заземляющего сопротивления и коэфициентом трансформации трансформаторов тока.

Напряжение между неповрежденными фазами остается практически постоянным и образует с током поврежденной

фазы угол в 90°. Напряжение между поврежденной и не поврежденной фазой может меняться по величине и направлению в некоторых пределах. При замыканиях на землю на любой из фаз генератора одно из трех ваттметровых реле будет реагировать на мощность

.вмф

а два других реле будут реагировать на мощность

IF-0,5 ip

Действие блокировки заключается в следующем. В нормальных условиях заземляющее сопротивление 10 включено полностью; при замыканиях на землю приходит в действие реле повышения напряжения 6 и включает реле времени 7. В зависимости от величины напряжения на зажимах заземляющей катушки S или тока, протекающего через заземляющую катушку, а следовательно в зависимости от того, нл какой части обмотки статора происходит замыкание на землю, приходят в действие реле минимального напряжения 8, включая секции заземляющего сопротивления таким образом, чтобы обеспечивалась требуемая из расчета величина тока замыкания на землю. Следует отметить, что контакты реле 7 и 5 должны быть рассчитаны на разрыв и включение цепи тока во вторичной обмотке реактивной катушки 3 и поэтому при практическом выполнении устройства могут быть заменены автоматами, приводимыми в действие от соответствующих реле.

Устройство не ограничивает число ступеней заземляющего сопротивления (на чертеже показана схема с четырьмя ступенями заземляющего сопротивления).

Время действия реле времени 7 должно быть больше времени действия реле минимального напряжения 8.

Показанное на чертеже реле времени 9 назначено для размыкания вторичной цепи заземляющей реактивно катушки 5 при длительном замыкании на землю и тем самым для прекращения протекания тока заземления через место повреждения.

По расчету автора подобной схемой включений ваттметровых реле достига тся существенное уменьшение процента незащищенных витков.

Предмет изобретения.

1.Устройство для защиты трехфазных генераторов с незаземленной нейтралью от замыканий на землю, состоящее из трех синусных реле направления энергии, у которых катушки тока питаются током замыкания на землю от трех параллельно соединенных трансформаторов тока, отличающееся тем, что обмотки напряжения реле включены, например, через трансформатор напряжения 2, между различными фазами защищаемого генератора, с целью уменьшения процента незащищенных витков.

2.При устройстве по п. 1 применение секционированного заземляющего сопротивления, для поочередного выключения секций которого служат реле напряжения.