Устройство для релейной защиты блока генератор трансформатор от увеличения проводимости

)5 Н 02 Н 7/О ГОСУДАРСТВЕННЫ 71ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМПРИ ГКНТ СССР ОМИТЕТОТКРЫТИЯ ЕН ПИС И(;ь (Ь дающей жи е нэдежност а в переход млю.о предлагаеетение относитсяно к релейной защсфор матор.зобретения - расшго контроля провозначительных лектротехние блока генедельно ОСТИ вфункцио ых режНа ч мое устр д и ке, а имен ратор-тра нЦель и зона точно ции при ирение диападимости изоля- изменениях АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(71) Ленинградский политехнический институт им.М.И, Калинина(56) Вавин В.Н. Релейная защита блоковтурбогенеа ратор-трансформатор, М Э нергоиздат 1982, с. 73-75.Авторское свидетельство СССРМ 279798, кл, Н 02 Н 7/06, 1968.Авторское свидетельство СССРМ 970545, кл. Н 02 Н 7/06, 1982.Авторское свидетельство СССР1 Ф 1259393, кл, Н 02 Н 7/06, 1986,(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕЛЕЙНОЙ ЗАЩИТЫ БЛОКА ГЕНЕРАТОР-ТРАНСФОРМАТОР ОТ УВЕЛИЧЕНИЯ ПРОВОДИМОСТИ(57) Изобретение относится к электротехнике, а именно к релейной защите блока генератор - трансформатор, Цель изобретения -расширение диапазона точного контроляпроводимости изоляции при значительныхизменениях удельной проводимости охлаждающей жидкости - дистиллята и повышение надежности функционированияустройства в переходных режимах замыкания на землю. На входы сумматора 10 поступают напряжения от преобразователей 8 и9, на выходе которого формируется сигнал,поступающий через усилитель 11 с дискретно-управляемым коэффициентом передачи на первый вход делителя 16, на второй вход которого поступает сигнал, пропорциональный накладываемому току. На выходе делителя 16 формируется сигнал, пропорциональный суммарной проводимости, поступающий на первый вход сумматора 15, а на второй вход поступает сигнал с сумматора 14, пропорциональный проводимости охлаждающего дистиллята, а на первый вход исполнительного органа 24 поступает сигнал, пропорциональный проводимости изоляции статора генератора, и, если он больше порога срабатывания тока исполнительного органа 24, появляется сигнал. Если уровень сигнала на выходе сумматора 10 имеет малый уровень, то срабатывает компаратор 13, переключая масштаб усилителя 11 и сумматора 15, чем повышает точность работы делителя 16, При замыкании на землю обмотки статора генератора через перемежающуюся дугу на конденсаторе 4 может появится напряжение обратной полярности по отношению к источнику 7, то в этом случае напряжение с преобразователя 9 поступает на второй вход исполнительного органа 24, вызывая срабатывание компаратора 27, и на выходе исполнительного органа 24 появляются сигналы, 1 э,п. флы, 1 ил. проводимости охлажстиллята и повышеннирования устройстимах замыкания на зертеже представлеОЙСтво.(3 40 45 50 55 Устройство содержит блочный трансформатор 1, обмотку 2 статора, измерительный трансформатор 3 напряжения, подключенный к выводам обмотки статора, включенный между нейтралью первичной обмотки измерительного трансформатора и землей, конденсатор 4, проводимости изоляции 5 цепи генераторного напряжения и системы охлаждения 6, источник накладываемого постоянного напряжения 7, преобразователь 8 напряжения в напряжение и преобразователь 9 тока в напряжение подключены к первому и второму входам первого сумматора 10, усилитель 11 с дискретно-управляемым коэффициентом передачи, схему управления которого составляют аналоговый ключ 12 и компаратор 13, второй сумматор 14, третий сумматор 15, соединенный с делительным блоком 16, выполненным на базе аналогового пере- множителя 17 сигналов, включенного в цепь обратной связи операционного усилителя 18, первый 19 и второй 20 датчики удельной проводимости охлаждающей среды, каждый из которых содержит источник 21 опорного напряжения, измерительный элемент 22 датчика удельной проводимости и операционный усилитель 23, исполнительный орган 24 с одним 25 и другим 26 входами, включающий в себя первый 27, второй 28 и третий 29 компараторы, первый 30 и второй 31 логическое элементы ИЛИ,Устройство работает следующим образом,Под действием напряжения 0 источника 7 в контролируемой цепи, преобразованной проводимостью 5 изоляции зи) и системы охлаждения 6 (60) обмотками 2 статора генератора и измерительного трансформатора 3, протекает токО1 1+где 0 = 1/(Я 1+В 2) - проводимость, представляющая собой величину, обратную сумме внутреннего сопротивления преобразователя 9 тока (й 1) и активного сопротивления обмоток трансформатора 3 (И 2), В формуле не учтено активное сопротивление обмоток статОра генератора вследствие его малости.Выражение (1) можно преобразовать относительно суммарной проводимости контролируемой цепи 0 , образованной проводимостями изоляции Он и системы охлаждения Оо. 1 60д ) Ои+ (зоА с учетом того, что произведение ОО рав максимально возможному току ) макс в кон ролируемой цепи, когда суммарная проводимость 6= со то предыдущее выражение приводится к следующему виду:0 (2)Я макс 1В схеме устройства защиты напряжение, пропорциональное суммарной проводимости, формируется следующим образом Напряжение О источника и ток в контролируемой цепи, пройдя соответствующие преобразователи 8 и 9, поступают на входы первого сумматора 10, на выходе которого формируется напряжение, пропорциональное знаменателю в выражении (2), В делительном блоке 16 под действием выходного сигнала первого сумматора 10, прошедшего через усилитель 11, и сигнала с выхода преобразователя 9, пропорционального току 1, вычисляется напряжение, пропорциональное суммарной проводимости контролируемой цепи. Следует отметить, что усилитель 11 может иметь два фикс(ированных ко(эффициента переда- ЧИК пер И К перК перК пер таКИЕ, ЧТО1) (2), 2) (1общий коэффициент передачи знаменателя может принимать также два значения М зн и М зн, М знМ зн. Следовательно,(1) (2), (2) (1)выражение (2) в схеме реализуется с помощью алгоритма 2, в котором все реальные величины заменены пропорциональными им напряжениями Выбор того или иного коэффициента осуществляется автоматически с. помощью аналогового ключа 12 и компаратора 13, Установка в схеме соответствующего коэффициента зависит от уровня сигнала напряжения на выходе первого сумматора 10: если этот сигнал выше некоторой величины Озн, которая обеспечивает работу дели- тельного блока 16 с заданной точностью, то обояний коэффициент передачи знаменателя Мзн, в случае, когда напряжение Озн ста 1)нет меньше (.)знпор, то компаратор изменит свое состояние и подаст сигнал управления на аналоговый ключ 12. Тот замкнет контакт и изменит (уменьшит) величину предвключенного сопротивления усилителя 11, и тем сиым с)тановит коэффициент передачи К пер/К пер. Одновременно и аналогичным образом с помощью второй контактной группы анало(го)вого ключа 12 происходит усиление в К пер/К пер раз сигнала наг (1)выходе сумматора 15. Это необходимо длясогласования изменившегося уровня выходного сигнала делительного блока 16 с уровнями сигналов остальной схемы.Введение в устройство усилителя 11 с дискретно-регулируемым коэффициентом 5 передачи, компаратора 13 и аналогового ключа 12 с двумя контактными группами позволяет расширить диапазон точного контроля суммарной и роводимости.Датчики 19 и 20 удельной проводимости 10 дистиллята и сумматор 14 в устройстве формируют сигнал, пропорциональный полной проводимости системы охлаждения.Чок, протекающий от внутреннего источника 21 опорного напряжения 0 ан через 15 электроды измерительного элемента 22, заполненного охлаждающей жидкостью, пропорционален удельной проводимости. Действительноадату 201 датч= 0 оп91 датчгде Ооп - опорное напряжение;9 - удельная пРоводимость дистиллята;1 дач, Ядач - длина и сечение измерительного элемента (датчика кондуктомера) в 25 виде плоского конденсатора.На выходе преобразователя тока в напряжение, выполненного на основе операционного усилителя 23, являющегося выходом датчиков 19 и 20, напряжение будет также 30 пропорционально удельной п)Зоводимости 019 поза 0 опадату, г поза, 1 Ого- Яота1 датчдос =Яств1 с, где Е = Кос- коэффициент дат1 датччиков 19 и 20;9 подв, 9 ота - УДЕЛЬНаЯ ПРОВОДИМОСТЬ Дистиллята со стороны подвода и отвода системы охлаждения генератора.Выходные сигналы датчиков 19 и 20, 40 пропорциональные проводимостям дистиллята на входе и выходе системы охлаждения, поступают на входы сумматора 14. Коэффициенты передачи сигналов по входам сумматора 14 пропорциональны кон структивным коэффициентам. системы подвода и отвода дистиллята. Конструктивный коэффициент К системы подвода (отвода) дистиллята определяется числом и подводящих (отводящих) шлангов, их экви валентным сечением газка и длиной 1 зкаиузка1 эквКак видно, выходной сигнал сумматора 14 пропорционален полной проводимости системы охлаждения 6 о, так как014 = - В К (Яподв + Яотв) =2= 1 КЯзкв = Й Оо 1где Яэкв = - (Япозв + Яоте) - эквивалентная2удельная проводимость дистиллята.В сумматоре 15 производится вычитание из выходного сигнала делител ьного блока 16, пропорционального суммарной проводимости контролируемой цепи 0, сигнала сумматора 14, пропорционального полной проводимости системы охлаждения бо, Следовательно, на выходе сумматора 15 сигнал пропорционален только проводимо- СТИ ИЗОЛЯЦИИ Си,В исполнительном органе 24 с помощью компараторов 28 и 29 производится сравнение сигнала, пропорционального Ои с уставками на сигнализацию 6 сигн и отключение ботал генератора, К выходам сумматоров 14 и 15 возможно подсоединение цифровых измерительных приборов для постоянного визуального контроля проводимостей изоляции цепи генераторного напряжения и системы охлаждения.С помощью компаратора 27 выявляется изменение полярности (знака) на выходе преобразователя 8 тока в напряжение в условиях возникновения на разделительном конденсаторе 4 перенапряжений из-за замыканий на землю через перемежающуюся дугу, Для этого компаратор имеет отрицательную и близкую к нулю уставку на срабатывание - 1 откл.(сиг), Срабатывание канала выявления режима замыкания на землю в исполнительном органе приводит к одновременному появлению сигналов на выходах логических элементов ИЛИ 30 и 31 (выходах устройства),Формула изобретения 1, Устройство для релейной защиты блока генератор-трансформатор от увеличения проводимости (уменьшения сопротивления) изоляции цепи генераторного напряжения, содержащее измерительный трансформатор напряжения, подсоединенный к клеммам для подключения к выводам обмотки статора, конденсатор, включенный между нейтралью первичной обмотки измерительного трансформатора напряжения и клеммой для соединения с землей, источник накладываемого постоянного напряжения, подсоединенный одним полюсом к нейтрали первичной обмотки трансформатора напряжения, а другим через преобразователь тока в напряжение - к клемме для соединения с землей, первый сумматор и делительный блок, первые входы которых подключены к выходу преобразователя тока в напряжение, другой вход первого сумматора подключен к выходу преобразователя напряжение в напряжение, входные зажимы которого подключены к выводам источ.г ставитель С. Евдокимовхред М. Моргентал Корректор И. Муска ак льдма Заказ 2270 Тираж 386 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКН113035, Москва, Ж-З 5, Раушская наб., 4/5 оизводственно-издательский комбинат "Патент", г, Уж,Гагарина, 101 ника постоянного напряжения, первый и второй датчики удельной проводимости охлаждающей жидкости-дистиллята системы охлаждения статора генератора, выходы датчиков соединяют со входами второго сумматора, выходы второго сумматора и делительного блока подключены к первому и второму входам третьегО сумматора, с выходом последнего соединен вход исполнительного органа с двумя выходами, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения диапазона точного контроля проводимости изоляции при значительных изменениях удельной проводимости дистиллята и повышения надежности функционирования устройства в переходных режимах замыкания на землю, в него введены усилитель с дискретно-управляемым коэффициентом передачи, компаратор и аналоговый ключ с двумя замыкающими контактными группами, а третий сумматор и исполнительный орган снабжены дополнительными входами, при этом выход первого сумматора соединен одновременно с информационным входом вновь введенного компаратора, с первым входом усилителя непосредственно, а с его вторым входом - через первую контактную группу аналогового ключа, вход управления которого соединен с выходом компаратора, выход усилителя соединен с вторым входом делительного блока, выход 5 которого через вторую контактную группуаналогового ключа подключен к дополнительному входу третьего сумматора, а дополнительный вход исполнительного органа подключен к выходу преобразовате ля тока в напряжение.2. Устройство по п.1, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что исполнительный орган выполнен в виде первого, второго, третьего компараторов, первого и второго логических 15 элементов ИЛИ, при этом первым входомисполнительного органа являются обьединенные информационные входы второго и третьего компараторов, вторым входом - информационный вход первого компарато ра, выход которого соединен с первыми входами первого и второго логических элементов ИЛИ, со вторыми входами которых соединены соответственно выходы второго и третьего компараторов, а выходы 25 первого и второго логических элементов ИЛИявляются выходами исполнительного органа,