Способ защиты генератора от однофазных замыканий Советский патент 1976 года по МПК H02H7/06 

1

Изобретение относится к области релейной защиты, в частности к защите генератора от однофазных замыканий на землю.

Известен способ защиты генератора от однофазных замыканий, основанный на сравнении уровней составляющих непромышленной .частоты токов фаз обмотки статора.

Цель изобретения - повышения чувствительности и быстродействия защиты.

Это достигается тем, что выделяют составляющие непромышленной частоты разности токов начала и конца обмотки статора.

На фиг. 1-5 показаны схемы реализации предлагаемого способа, где 1-обмотка статора генератора; 2 - фазные трансформаторы тока; 3 - входное сопротивление измерительного органа фазы защиты.

Если нет замыкания на землю, разностный ток, протекающий через измерительный орган Защиты каждой фазы, принципиально равен емкостному току на землю соответствующей фазы. Практически разностный ток может иметь большее значение за счет неидентичности трансформаторов тока одной фазы. Составляющая основной частоты тока небаланса не имеет значения, так как из разностного тока выделяют для дальнейшего сравнения лишь составляющие непромышленной частоты. Порог срабатывания защиты выбирается по отстройке от максимальной разницы уровней

составляющих непромышленной частоты токов небаланса трех фаз в различных режимах работы генератора, поэтому в случае отсутствия замыкания на землю защита находится

в состоянии блокировки.

При устойчивом металлическом замыкании на землю на одном из выводов обмотки статора (фиг. 3) по двум Неповрежденным фазам этой обмотки поступают высшие гармонические составляющие токов, обусловленных суммарными емкостями неповрежденных фаз сети (фиг. 2, 3). Эти составляющие складываются в поврежденной фазе и протекают по ней до места замыкания. В этих условиях уровень высших гармоник разностного тока поврежденной фазы во много раз превышает примерно равные, близкие к нулю, уровни разностных токов неповрежденных фаз. Защита срабатывает, ири этом коэффициент чувствительности Ki мтшго больше единицы.

При движении точки замыкания внутрь обмотки статора (фиг. 4) составляющие высших гармоник токов неповрежденных фаз уменьшаются, а токи поврежденной фазы растут.

Уровень высших гармоник составляющих разностного тока поврежденной фазы определяется суммой составляющих как поврежденной, так и неповрежденных фаз, а соответствующие уровни неповрежденных фаз остаются близкими к нулю. Защита срабатывает.

В случае замыканий без переходного сопротивления зоной нечувствительности защиты, |Выполнеиной ио предлагаемому способу, является часть обмотки статора, нримыкающая к

1ЬГ

нейтрали, определяемая как- , где Лг - коK.Z

эффициент чувствительности при металлическом замыкании на выводе обмотки статора (фиг. 3).

При внешием устойчивом однофазном замыкании на землю (фиг. 5) по двум неповрежденным фазам обмотки статора генератора протекают высшие гармоники токов, обусловленных суммарными емкостями неповрежденных фаз сети, а в поврежденной фазе - ток, равный их сумме (фиг. 1 н 5). При этом уровни высших гармоник разностных токов всех фаз близки к нулю. Защита находится в состоянии блокировки. Возможное большее значение уровня небаланса разностного тока поврежденной фазы в этом режиме является одним нз условий, по которым выбирается указанный порог срабатывання. Срабатывание защиты осущЬствляется нрн сравнении между собой уровней составляющих непромыщленной частоты разностных токов трех фаз. Сравнение между собой указанных уровней разностных TOiKOB дает возможность выбирать порог срабатывания защиты по соотношению уровней в наихудщнх условиях, а яе по максимальной абсолютной величине уровня разностного тока одной из фаз, что позволяет выполнять защиту более чувствительной, соответственно с охватом больщей части обмотки статора.

Срабатывание защиты но соотношению уровней составляющих непромышленной частоты разностных токов обеспечивает ее селективную работу с высокой чувствительностью и в условиях переходного процесса замыкания «а землю.

Формула изобретения

Снособ защиты генератора от однофазных замыканий, основанный на оравненин уровней составляющих непромышленной частоты токов фаз обмотки статора, отличающийся тем, ЧТО, с целью новыщения чувствительности и быстродействия, выделяют составляющие непромышленной частоты разности токов начала и конца обмотки статора.

rw

т.

lit

,2

й: J

- , (PUi.J

.