Устройство для дифференциальной защиты генератора

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИН 09) (И) ВН 02 Н 2 ф ЗОБРЕТетеЛьСТВУ ИСАНИ ТОРСКОМУ С и-.1 ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИИ(71) Чувашский государственный унверситет им. И.Н, Ульянова(5 4) (5 7) УСТРОИСТВО а)Я ДИффЕРЕН 4 ИАЛЬНОЙ ЗАЦИТЫ ГЕНЕРАТОРА, содеркащее в каждом плече датчики тока,промежуточный трансформатор напряжения тормозной цепи, к выходу которого подключен резистор, балансныйрезистор, промежуточный трансфор"матор напряжения рабочей цепи, к,выходу которого подключен активнйй выпрямитель, блок формирования тор мозного сигнала, блок сравнения и последовательйо соединенные ком-, паратор, элемент выдержки времени,расширитель импульсов и выходнойорган, о т л и ч а ю ц е е с я . тем, что, с целью повышения чувствительности путем исключения возможности излишних срабатываний при замыканиях соединительных проводов, дополнительно установлены два промежуточных трансформатора тока и два активных выпрямигеля, причем первичные обмотки дополнительно установленных промежуточных трансформаторов тока соединены последоР вательно с вторичными обмотками датчиков тока, а вторичные обмотки че". рез активные выпрямители подключены к входам блока сравнения,Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для защиты судовых генераторов от коротких замыканий.Известно устройство для дифференциальной защиты гейератора, содержащее трансформаторы тока, вторичные обмотки которых соединены по дифференциальной схеме и подключены к реагирующему органу Ц ,Недостатком данного устройства является низкая чувствительность (больше номинального тока генерато. ра), обусловленная необходимостью отстройки от токов Небаланса при внешних коротких замыканиях и от ,обрыва соединительных проводов.Наиболее близким к предлагаемому является устройство для дифферен" циальнои защиты генератора, содержащее датчики тока, промежуточные трансформаторы тока, блоки формирования дифференциального и тормозно.го сигналов, блок сравнения, пороговые органы (компараторы), блокирующий орган, элемент ЗАПРЕТ, элемент Ю 1 И и выходной орган. Указанное устройство при нагрузке генератора порядка (0,2-0,б) Д,оцимеет ток срабатывания меньше йоминального, и, следовательно, имеет более высокую чувствительность. 21 .Недостатком известного устройст- ва является то, что оно загрубля" ется при токах нагрузки, близких к номинальному току генератора. А в этом режиме наиболее вероятны короткие замыкания в обмотках статора генератора.Целью изобретения является повышение чувствительности дифференциальной защиты генератора путем исключения возможности излишних срабатываний при замыкании соединительных проводов от датчиков тока.11 оставленная цель достигается тем, что в устройстве для дифференциальной защиты генератора, содержащем в каждом плече датчики тока, промежуточный трансформатор напряжения тормозной цепи, к выходу которого подключен резистор, балансный резистор, промежуточный трансформатор напряжения рабочей цепи, к выходу которого подключен активный выпрямительблок Формирования тормозного сигнала, блок сравнения и последовательно соединенные компаратор, элемент выдержки вре. мени, расширитель импульсов и выходной орган, дополнительно установлены два промежуточных трансформатора тока и два активных выпрямителя, причем первичные обмотки дополнительно установленных промежуточных .трансформаторов тока соединены последовательно с вторичными обмотками датчиков тока, а вторичные обмот65 щаемом генераторе появляется значительное напряжение на выходе ки через активные выпрямители под ключенц к входам блока сравнения,На чертеже 11 окаэана принципиальная схема предложенного устройстваУстройство содержит датчики 1 тока, вторичная обмотка одного иэ них,установленного со стороны .выводовгенератора; подключена к промежуточному трансформатору 2 напряжения 10 тормозной цепи, к вторичной обмотке которого подключен резистор 3,балансный резистор 4 соединен с вторичной обмоткой второго датчика тока, установленного со стороны нуле вых выводов генератора, промежуточный трансформатор 5 напряжения рабочей цепи с активным выпрямителем бна выходе, активные выпрямители 7и блок 8 формирования тормозногосигнала, подключенные к .блоку 9 срав- .нения, соединенного через последовательно включенные компаратор 10,элемент 11 выдержки времени и расширитель 12 импульсов с выходным ор"ганом 13. В цепь вторичных, обмотокдатчиков 1 тока включены также промежуточные трансФорматоры 14 тока,с активными выпрямителями 7 на выходе.В нормальном режиме (устройство нанаходится в статическом состоянии)по первичным обмоткам датчиков 1тока протекает ток нагрузки генератора. 11 ри этом напряжения на вторичных обмотках датчиков 1 тока 35 и резисторах 3 и 4 примерно одина"ковы, поскольку коэффициент трансформации трансформатора 4 принимаетсяравным единице. На первичнойобмотке трансформатора 5 напряжения име-40 ется лишь небольшое напряжение небаланса, которое трансформируется идалее выпрямляется активным выпрямителем б. На выходе блока, 8 Формирования тормозного сигнала имеет ся выпрямленный и сглаженный сигнал. Этот сигнал превышает значение сигнала на выходе активноговыпрямителя б, поэтому на выходеблока 9 сравнения сигнал имеетотРицательную полярность. На выходах компаратора 10, элемента 11выдержки времени, расширителя 12импульсов сигнал равен О. Выходнойорган 13 не срабатывает. На выходах активных выпрямителей 7 имеется сигнал той же полярности, чтои на выходе блока 8 Формированиятормозного сигналаВеличина этого сигнала принимается порядка 10от величины сигнала на выхОде бло ка 8 формирования.Предлагаемое устройство работа"е 1 следующим образом.11 ри коротком замыкании в эащи1043779 Составитель. А. Бондаренко Редактор А. Юандор Техред М.Костик КорректорС. Шекмар Мйв вввва Заказ 7352/58 Тиреа 617 Подписное ВНИИПИ Государстзвиного комитета СССР по делам изобретений и откратий 113035, москва, Ж 35 рРаувская .наб., д. 4/5 юфвФвв вав 4 ав Филиал ППП фПатентф, г. Ужгород, ул. Проектная, 4трансформатора 5 напряжения н соотг"ветственно на выходе активного выпрямителя б. Это напряжение превышает по величине тормозные сигналыс выходов блока 8 формирования тор-.мозного сигнала 8 и активных выпрямителей 7, поэтому на выходе бло,ка 9 сравнения появляются импульсыположительной полярности. Это при-.водит к появлению прямоугольных импульсов на выходе компаратора 10.с длительностью, большей выдержкивремени элемента 11,На выходе расширителя 12 импульсов появляется сигнал равный "1 ф,и выходной орган 13 срабатывает.В нормальном эксплуатационном режиме при коротком заьыкании проводов, идущих, например, от датчика1 тока к промежуточному трансформатору 2 напряжения, на выходе активного выпрямителя 6 появляетсянапряжение, превьааающее по величине тормозной сигнал с выхода блока 8. Однако при этом резко возрастает,ток в первичной цепи промежуточного трансформатора 14 тока(упомянутый трансформатор устанавливается вблизи датчика 1 тока),Величина тока практически определяется ЭДС датчика и его внутренним соПротивлением. Входное сопротивление трансформатора 14 и сопро-тивление соединительных проводовмалы и ими можно .пренебречьПриэтом возрастает также сигнал навыходе активного выпрямителя 7,и выходной орган 13 не срабатывает.В процессе замыкания между проводами, из-за влияния .:переходныхпроцессов возможно кратковременноепоявление сигнала на выходе блока9 сравнения на время порядка 0,5 ав1 мс. Однако выходной орган 13 приэтом не срабатывает, так как эле-.мент 11 выдержки времени имеет задержку в срабатывании на 3-4 мс;юПри обрыве соединительного провода между датчиком 1 тока и про.межуточным трансформатором 2. напряжения устройство не срабатывает,15 так как входное сопротивление промежуточного трансформатора 5 напряжения, значительно меньше сопротивления резистора 3. Предлагаемаясхема работает аналогично при за 2 О мыкании или обрыве соединительныхпроводов идущих от датчика 1 токак балансйому резистору 4,Предлагаемое устройство имеетминимальный ток срабатывания03-0,5) дн, что позволяет уменьшить время ремонта и затраты наремонт поврежденного генератора,При этом обеспечивается высокаянадежность защиты:генератора, посколькуона не срабатывает как приобрыве, так и при замыканиях междусоединительными проводами, Предложенное устройство предполагаетсяиспользовать при разработке защитгенераторов автономных энергосисЗ 5 тем,