Устройство для защиты от замыкания на землю обмотки статора генератора

МУ СВИДЕТЕЛЬСТВ ьное к авт, свид-ву 2.79 (21) 2851725/24-0 51) М. Кл.Н 02 Н 7/06 Н 02 Н 3/16 явк но 15.12.81. Бюллетень 46икования описания 25.12.81) УДК 621.316. ,925 (088.8) 2) Авторы изобретен Вайнштейн Гол Октябрьской Револю о Знамени политехни им. С, М. Кирова Томский орде рудового Крас 1) Заявит О ДЛЯ ЗАЩИТЫ ОТ ЗАМЫКАНИ БМОТКИ СТАТОРА ГЕНЕРАТОРА(54) УСТРОЙС НА ЗЕМЛЮ тока нулевой пос ной блок, выход входу логического один из входов кот ной обмотке дуго гой - к источнику Оирательный орган подключен к тому к фильтру токов ности, а выходы ко входу логическ Защита обеспечивает надежное обнаружение лишь устойчивых замыканий на землю. Обнаружение наиболее опасных перемежающихся дуговых замыканий не гарантирована, поскольку пусковой и избирательный органы выполнены на фазочувствительном принципе, т. е. управляются напряжением источника контрольного тока, которое при перемежающихся замыканиях может не вырабатываться. Последнее обусловлено тем, что при указанных повреждениях через дугогасяший реактор протекают свободные апериодические токи, которые приводят к срыву колебаний источника контрольного тока. Кроме того, защита сложна как по Изобретение относится к релеинои зашите, а именно к защите от замыканий на землю обмотки статора генераторов, работающих на сборные шины.Известно устройство защиты обмотки статора генератора, работающее на сборных шинах, содержащее шинный трансформатор тока нулевой последовательности с, подмагничиванием, реле тока, промежуточные реле и реле времени 111.Однако в сетях с емкостными токами до 70 - 80 А при резонансной настройке дугогасящего реактора возможны отказы защиты при замыкании на выводах генератора, так как остаточный ток замыкания, на который реагирует защита, в этом случае может быть мал. Данная защита обладает зоной нечувствительности, которая может быть значительной при небольших остаточных токах замыкания.Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является устройство для селективной защиты от замыкания на землю в обмотке статора генераторов, работающих в укрупненных блоках. Оно содержит истоцник контрольного тока, фильтр едовательности, тормоз- которого подключен ко блока, пусковой орган, орого подключен ко вторичгасяшего реактора, друконтрольного тока, и из, один из входов которого же источнику, второй - нулевой последователь- этих органов подключены ого блока 12.890513 10 29 ЗО 4 ф 45 56 55 3числу элементов, входящих в ее схему, так и по настройке.Цель изобретения - повышение надежности при замыкании через перемежающуюся дугу.Поставленная цель достигается тем, что в устройство для защиты от замыкания на землю обмотки статора генератора, содержащее источник контрольного тока непромышленной частоты, подключенный через фильтр присоединения к шинам генератор- ного напряжения, включенный в цепь защищаемого генератора фильтр тока нулевой последовательности, выход которого подключен к частотно-избирательному органу и логический блок, один вход которого подключен к выходу частотно-избирательного органа, второи - к выходу тормозного блока, а выход - к исполнительному органу, введен фильтр низких частот, включенный между выходом фильтра тока нулевой последовательности и входом тормозного блока, причем частотно-избирательный орган содержит последовательно соединенные частотно-избирательный усилитель и пороговый элемент.На чертеже представлена функциональная схема устройства.Устройство содержит источник контрольного тока 1, фильтр тока нулевой последовательности 2 (ФТНП), фильтр низких частот 3, тормозной блок 4, частотно-избирательный орган 5, логический блок 6. Источник контрольного тока 1 подключен к шинам генераторного напряжения через фильтр присоединения 7, в качестве которого может использоваться, например, дугогасящий реактор. На выходе логического блока 6 включен исполнительный орган 8.Фильтр низких частот 3 осуществляет отстройку тормозного блока 4 от высших гармоник тока однофазного замыкания и тока небаланса ФТНП. Тормозной блок 4 предназначен для блокирования защиты при обрыве провода в цепях ФТНПи при внешних межфазных замыканиях, когда ток не- баланса становится настолько большим, что вызывает срабатывание частотно-избиратель; ного органа 5. Частотно-избирательный орган 5, настроенный на область частот меньших 50 Гц, осуществляет выделение контрольного тока из суммарного тока ФТНП.Логический блок 6 анализирует входные сигналы и в случае соответствия их знаков требуемым выдает сигнал на отключение генератора. При появлении в генераторе устойчивого замыкания на землю контрольный ток, протекающий по его выводам, увеличивается. Частотно-избирательный орган 5 срабатывает и на выходе логического блока 6 появляется сигнал. Тормозной блок 4 в этом случае не работает, так как он отстроен от высших гармоник тока однофазного замыкания по частоте (с помощью фильтра низких частот 3), а от составляющей промышленной частоты - по амплитуде. При замыкании через перемежающуюся дугу контрольное напряжение может не вырабатываться, однако защита также срабатывает. Срабатывание защиты в этом режиме обусловлено, с одной стороны, тем, что частотно-избирательный орган выполнен на амплитудном принципе, с другой стороны - наличием в естественном токе перемежающегося дугового замыкания гармоник с частотами, входящими в рабочую область частот защиты, Поведение защиты при внешних междуфазных замыканиях зависит от степени увеличения тока небаланса. Если ток небаланса превышает ток срабатывания тормозного блока (,)ст), то защита блокируется тормозным блоком 4. Если ток небаланса не достигнет 1 то защита также не работает, так как частотно-избирательный орган 5 отстроен от тока небаланса с учетом возможности его увеличения до значения. Частотная отстройка тормозного блока 4 от высших гармоник позволяет уменьшить его ток срабатывания.По сравнению с известной зашитой, основанной на применении трансформаторов тока типа ТНПШ, предлагаемая защита не имеет мертвой зоны и для ее реализации не требуется установка ТНПШ, т. е. не нарушается целостность шинных выводов генератора, Последнее преимушество наиболее сильно проявляется в случае генераторов ТВФ-2, подключаемых к сборным шинам экранированными токопроводами.Формула изобретения Устройство для зашиты от замыкания наземлю обмотки статора генератора, содержащее источник контрольного тока непромышленной частоты, подключенный черезфильтр присоединения к шинам генераторного напряжения, включенный в цепи защищаемого генератора фильтр тока нулевойпоследовательности, выход которого подключен к частотно-избирательному органуи логический блок, один вход которого подключен к выходу частотно-избирательногооргана, второй - к выходу тормозного блока, а выход - к исполнительному органу,отличающееся тем, что, с целью повышения надежности при замыкании через перемежающуюся дугу, введен фильтр низкихчастот, включенный между выходом фильтратока нулевой последовательности и входомтормозного блока, причем частотно-избирательный орган содержит последовательносоединенные частотно-избирательный усилитель и пороговый элемент.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Федосеев А. М. Релейная защита электрических систем, М., Энергия, 1976,с, 391 - 399.2. Авторское свидетельство СССРМо 421083, кл. Н 02 Н 3/16., г. Ужгород, ул. Пр д. 4/5 ектная,Редактор В. БобковЗаказ 11020/84ВНИИПИ Госупо делам113035, Москва,филиал ППП сПате абановКорректор В. СнннцкаяПодписноеССР