Устройство для защиты блочного генератора от снижения изоляции статора Советский патент 1982 года по МПК H02H7/06 

Изобретение относится к автомати эации энергосистем, в частности к релейной заедите блочного генератора с непосредственным водяным охлаждением обмоток статора от однофазных замыканий на землю.

Известно устройство для земляной защиты статора блочного генератора-, основанное на принципе наложения постоянного напряжения на контролируемую цепь, которое содержит блок питания, состояидий из питающего трансформатора и выпрямителя, релейный орган, реагирующий на изменение сопротивления изоля1 1и контролируемой цепи, и разделительный конденсатор Г11

Это устройство при использовании для земляной защиты статора блочного генератора с непосредственным водяным охлаждением может ложно функционировать при ухудмении качества дистиллята.

. Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является устройство защиты, содержащее блок питания и разделительный конденсатор, включенный между нейтралью трансформатора напряжения и землей. .Повреждение изоляции фиксируется по измене-)

нию тока, протексцощего через контролируемую цепь Г21.

Основным недостатком данного устройства является невозможность непосредственного контроля сопротивления изоляции обмотки статора генератора с непосредственным водяным охлаждением. Это связано с тем, что сопротивление изоляции обмотки ста10тора шунтируется сопротивлением охлаждающей жидкости-дистиллята. При ухуд1аении качества дистиллята устройство защиты может ложно срабатывать.

15

Цель изобретения - повышение надежности-защиты.

Поставленная цель достигается тем, что устройство для защиты блочного генератора от снижения изоляции

20 статора, содержащее трансформатор напряжения, подключенный к обмоткам статора, конденсатор, включенный между нейтралью первичной обмотки трансформатора напряжения и зегллей,.

25 блок питания, включенный параллельно конденсатору, и исполнительный орган, дополнительно содержит датчик эквивалентного сопротивления, датчик удельного сопротивления дис30тиллята, сумматор и два блока нелинейности, входы которых соединены с выходами датчиков, а выходы через сумматор подключены к исполнительному органу, причем датчик эквивалентного сопротивления включен между блоком питания и землей.

На чертеже представлена блок,схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит блочный трагг сформатор 1, обмотку 2 статора генератора, первичную обмотку 3 трансформатора напряжения, разделительный конденсатор 4, сопротивление 5 изоляции обмотки статора, сопротивление 6 дистиллята, блок 7 питания, датчик 8 эквивалентного сопротивления, блоки 9 и 10 нелинейности, датчик 11 удельного сопротивления дистиллята, сумматор 12 и исполнительный орган 13.

Блок 7 питания представляет собой обычный источник постоянного напряжения. В качестве датчика 8 эквивалентного сопротивления можно использовать любой элемент, выходной сигнал которого функционально зависит от изменения контролируемого тока, в том числе трансформатор постоянного тока или обычный резистор.

Блоки 9 и 10 нелинейности пред-назначены для приведения к линейному виду выходных сигналов датчиков эквивалентного сопротивления и уделного сопротивления дистиллята, изменение которых носит нелинейный характер.

Датчик 11 удельного сопротивлени дистиллята представляет собой датчи кондуктометра, выпускаемый промышленностью. Им комплектуются генераторы с Непосредственным водяным охлаждением обмотки статора.

Исполнительный орган 13 содержит два элемента сравнения, один из которых формирует импульс на сигнал,, а другой - на отключение, а также измерительный прибор для визуальног контроля состояния изоляции.

Блоки 8, 9, 10, 12 и 13 в целях унификации могут быть выполнены на основе операционных усилителей постоянного тока (СУПТ).

Устройство работает следующим образом.

В качестве датчика эквивалентног сопротивления используется резистор На вход блока 9 нелинейности поступает сигнал и, равный падению напряжения на резисторе

ER

и

где Е - напряжение на выходе блока

питания; R - сопротивление резистора;

RH- сопротивление изоляции статора;

сопротивление дистиллята; активное сопротивление пер- вичной обмотки трансформатора напряжения. После несложных преобразований (1) получим выражение для определения проводимости изоляции статора

-%RTH

Для реализации выражения (2)с помощью блока 9 нелинейности формируется сигнал и, равный

и , (3)i5.O- R

IT тн

где К - коэффициент пропорционалнос и, ВОм . .

Сигнал, равный U, -lc/Rp , формируется с помощью блока 10 нелинейности, на вход которого поступает сигнал, снимаемый с выхода датчика 11 удельного сопротивления.

Сигналы и и ОпПодаются на вход сумматора 12, выходной сигнал которого пропорционален проводимости изоляции контролируемой цепи, на которую реагирует .исполнительный орган.

Использование датчика удельного сопротивления дистиллята, блоков нелинейности и сумматора выгодно отличает предлагаемое устройство, так как позволяет непосредственно контролировать сопротивление изоляции обмотки статора, что исключает ложное срабатывание защиты при ухудшении качества дистиллята и дает оперативному персоналу объективную информацию о состоянии изоляции статора генератора.

Применение для построения уст,ройства элементной базы вычислительной техники, в частности ОУПТ интегрального исполнения, позволяет также повысить чувствительность устройства.

Формула изобретения

Устройство для защиты блочного генератора от снижения изоляции статора, содержащее трансформатор напряжения, подключенный к обмоткам статора, конденсатор, включенный между нейтралью первичной обмотки трансформатора напряжения и землер/ блок питания, включенный параллельно конденсатору, и исполнительный орган, от лич ающе е ся 5 тем, что, с целью повышения надежд

ностл, оно дополнительно содержитдатчик эквивалентного сопротивления/ датчик удельного сопротивления дистиллята, сумматор и два блока нелинейности, входы которых соединены с выходами датчиков, а выходы через сумматор подключены к исполнительному органу, причем датчик эквивалентного сопротивления включен между блоком питания и землей.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Новаш В. И., Рогов Л. Д. Мороз В. К. Повышение надежности .земляной заоиты , - Промьвя ленность Белоруссии, 197Т, б,

с. 63-64.

2.Авторское свидетельство СССР 279758, кл. Н 02 Н 7/06, 1968 (прототип).