Устройство для защиты мощных генераторов энергоблоков от однофазных замыканий на землю
Похожие патенты | МПК / Метки | Текст | Заявка | Код ссылки
Номер патента: 490226
Автор: Кискачи
Текст
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ490226 Союз Советских Социалистических Республик(02) ,лг:-С; ),ЧП 06) 72 (21) 183".88,)24-) Соелицецием заявки М с пртет ,. (23) ПриоСРОц бс)икй сударственный к вета Мииистрав ритетВано 30.10.75, Бюллстсць Хо 40(72) Аидор с )001) С Е , 51 Кскдч) 1) Заявитель Всссоюзныи научно-исслсцоьдтсльски ииститу зле)сгроэнергетик 4) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТЪ МОЩНЪХ ГЕНЕРА ЭНЕРГОБЛОКОВ ОТ ОДНОФАЗНЪХ ЗАМЪКАНИЙ ЗЕМЛЮВ 1130 бреГснис От 110 сите 51 к 1)елейной защите.Известны устройства для защиты мошны.; генераторов энергоблоков от одцофазц)ях замыканий ца землю без зоны псчувствитсль ности, солержашсс общие блоки питания и С И Г ц с 1 Л И 3 Я С И 1) ИЯ р с 1 Л Л С.) Ь ц 0 В и,1) О ) С ) ) ) Ы С Г 10 ВХОЛИЫМ СИ 51 М ОЛОК ОЕОВЦОЙ ГЯР:)опс 1 КИ И блок трс)ьсй гдрмоцики), состоящий з послеловатс. ьцо Вк.)очс 1 Цых пастроеПО) 0 ил)тра трстьеи гярмоцики, измерГег)ьц).0 оргаца, РСЯ)ИРУЮШЕГО ОР)с 1 ИЯ, Э;СМСЦТ,) ВРЕ,)СЦИОЙ запер)кки и исиолн)тельного ор янд.С. ЦСЛЬЮ ИОВЫШСПИ 5 )сдЛСЖПОЕИ 1 с:)МВСТВИ- тсльцости в преЛлагасмом устройстве защит ы и 3 м с р и т с;1 ь ц ы 5 0 р д ц и 0 ), к.1 )0 )с ц ц ы Й 1, В ы- ХО,)у фц,)ЬТРЯ ОЛОга Тр).ТЬСЙ Гс)рмоц)1 К)1, СО. ЛСРЖИ Г ТРИ Пс 1 РД1 С;1 ЬЦЫС Цсиос)КИ, КДЖЛс 5) ИЗ КОТОРЫХ СОСтОИт ИЗ ЛВУХ ПОСГ)ЕЛОВДГСГ)ЬЧсэвстречно включсццых диодов. Причем в лвух ЦСПОЧКДХ ЛИОЛЫ ООЪС;ИЦСЦЫ 0;)с)011 МЕЦПЫМсс ЭЛСКТРО)с)МИ 0;СПОЙ ПОЛРИОСТИ, Д В ТРСТЬСЙ - ОЛНОИМСППЬ 1 МИ ЭЛСКТРОЛЯМИ ЛруОЙ 10,151 рсО- сти, к УскЗсдицым тос)к). Объелицсци 5) лиолОВРС-)сспосКи полсослипсцд )ц ьтср - база первого трацзистора рсагиру)ощеОР)Я)са, КОЛЛЕ)стОР эого ТР;)НЗИСТОРЯ Соелинсц с цепями баз второго и третьего трацзисторов указанного реагирующего органа, д коллскторцдя цепь второго трдпзцеторд полключеца к выхолцо:)у резистору олной из РСЦс.ПОЧСК, К КО,1 ЛСКТОРУ ТРСТЬСГО ТРЯНЗИСГОРД подк.почец элемент врсмеццой задержки на срабатывание с ми:)пмальцой здлержкой цд возврат, цд выхол которого вклюен исполни:) те)ЬЦЫИ ОР")ИНД с)СРТЕ)КЕ ПРИВСЛГЧ)Д ЦРИЦЦИПИДЛЬЦД 51 ЕХС:)Д ПРС,С.)с)ГДС 5)ОГО ) СТРОСТВс).стройство состоит из лвух Осцовцы; б, Оков: б.)Окд ОСНОВНОЙ СОет,)В,)я),)псе 1 и б,)ок,) 10 третьей гармоники 2,Ь, )ОК 1 Рг ТЬЕ 1 )ДР МОЦ ) г Ц ПРс ЛСТД и, с 5)С Г СобойЦО,1 ЦРОВОЛЦИ КОВОС РС,10, РСДГИРУ 101 ПЕЕ Ц) ПРС)ИЗВОЛСПМ)О;1 иг)ц)МЛЬ ВХОЛ 1)ОГО Цс)и 5)ЖС Ц ) и П О В Р Е М Е; ):1, П Р Е Л И Д 3 Ц )1 Ч С Ц Л.1 и Р С ) И Е 1 Р с) Ц И И 1 ) за М Ыкс) )с1 Ьорцме В 1:Еи )рсд.)И И ПРИМК) Н)И;СЙ К СС.Й ЧДСТ 1. ОО)10) КИ Ес)ТОРЯ ГСИСР,1 ГОРДОи состоиг из Е,С-Гс )ьтрд третьси Г;)рмоц)пкц 3, изери Сльпс)10 4 и редги; 10)ПСГО,) ОИ)53 НОВ, Э,10.)СЧ 1 тд ВРСС)Сц 01 ЗЯЛСГЖК)сИ ),)с 0,1 ц ГЕЛ)ПО)0 0)ГЯ 1 Л 113 М С Р И 1 Е,1 Ь Ц Ы И О Р )с) П СОЛЕ ,) Ж И Т ТИ П Д Р с) Л,1)5 Г 1 ЬПЫС ЦСПОЧКИ С ЛВМХ)Я Л)ОЛс)МИ В КЯЖЛОИ (Лиолы 8 13) и;свс ЯС-с;епос)ки 14 )1.РсссГИсс)10)ЦИЙ ОРГсЦ СООРссп Пс ТРс)ЦЗИСТОсДХ2;) 22, 23 и 24.Элск 1 епт В)емспи 01 3)1;)сржкп соетОст ПЗ рсЗИСТОРс) сос ЛПОЛсп -:О И С )КО ТИ ).В схему устройства для здц;игы входят также блок стабилизированного питания 31 исхема сигнализации места повреждения 32,построенные на известных принципах,Устройство для защиты работает следующим образом.При отсутствии замыкания и поданном напряжении питания блок основной составляющей 1 находится в несработанцом состоянии,так как напряжение основной составляющейниже уставки срабатывания.Напряжение третьей гармоники, выделенное фильтром 3 блока третьей гармоники, подается на узел, включающий диоды 8- - 13. Ндего выходах имсютсядва равцых выпрямленных положитслы 1 ых напряжения. Эти напряжция подаютсяд две цепочки 1417 и 18 - -21.Выходное напряжение ца резисторе 20 (всоответствии с выбором параметров ЛС-цспочек) превышает в К (коэффициент цдде 5 кцости) рдз напряжение на резисторе 17 в установившемся режиме. Благодаря этому, дтакже наличию резистора смещения 33, первый транзистор 22 реагирующего органа находится в открытом состояции, а транзисторы23 и 24 - в закрытом, Вследствие этого первый транзистор 28 триггера блока третьейгармоники находится в открытом состоянии,а транзистор 29 - в закрытом. Реле 30 обесточена,При однофазном замыкании вблизи выводовили в средней части обмотки статора генератора основная составляющая напряжениянулевой последовательности (снимаемого совторичной соединенной в разомкнутый трс.угольник обмотки трансформатора цапряже.ция, включенного ца выходах генератора) увеличивается до значения, превышающего уставку. Вследствие этого срабатывает выходноереле блока основной составляющей. Загорается сигнал К удаленное от цейтралц. Приисчезновении замыкания реле блока возвращается в исходное положение. Сигнал остается до квитировация его кнопкой.При пробое на корпус обмотки стдторд в:1 ейтрали или вблизи цсс амплитудд третьейгармоники напряжения нулевой последовательности увеличивается, причем процесс увеличения сопровождается весьма малой постоянной времени.В этих условиях также с малой постояннойвремени увеличиваются два выпрямленныхнапряжения ца выходе узла 8 - 13. Так какпостоянная времени второй РС-цепочки выбрана много большей, чем постоянная времени первой цепочки 14 - 17, то ца входе транзистора 22 в переходном режиме появляетсянапряжение, запирающее этот транзистор.Транзисторы 23 и 24 переходят в открытоесостояние. При этом резистор 34 коллекторной цепи транзистора 23 шуцтирует выходнойрезистор 20 второй ЯС-цепочки, чем изменяетсоотношение выходных напряжение РС-цепочек таким образом, что в установившемся режиме выходное напряжение первой РС-цепо 1 ки (ца резисторе 1 б) превышает в Краз выходное напряжение второй цепочки, Это обусловливает закрытое состояние транзистора22 в установившемся режиме.1 Г 1 ри переходе транзистора 24 в открытоесостояние через выдержку времени, определяемую элементом временной задержки, опрокидывается триггер на транзисторах 28, 29,и реле 30 срабатывает и удерживается в10 сработанном состоянии. Загорается сигналК, вблизи нейтрали.Здпирацие транзистора 23, а следователью, и срабатывание блокд трсгьсй гармоникипроисходит в момент, когда разность выходлцых цдцряжеццй цепочек б;1 цзка к нулю (токсмещения через резистор 33 относительно невелик), т. с. когда выходное цдпр 51 жсцис пс 11.вой ЯС-цепочки в Крдз превышает выходное1 ди 1)5 жение вт 01 зой цспОи. Другими с.10 ва20 ми, транзистор 22 запирается при определенном Оношении выходных напряжений Л,С-цепочек, т. с. независимо от абсолютных значений этих напряжений.Этим обеспечивается независимость порога26 срабатывания защиты от абсолютной величины третьей гармоники, т, е. независимостьчувствительности защиты от режима нагрузки генератора,Г 1 ри исчезновении замыкания амплитудаЗ 0 третьей гармоники уменьшается с малой посто.янной времени. Это приводит к появлениюотпирающего напряжения на входе транзистора 22, а следовательно, к возврату блокатретьей гармоники и его реле 30, Сигнал осЗд тдется до квитировация его кнопкой.Возврат блока третьей гармоники такжеосуществляется при заданном отношении выходи.х напряжений на ЛС-цепочек, т. е. также независимо от абсолютной величины40 третьей гармоники.Изменение цагрузочного режима генератора, включая и режимы изменения возбуждения, связано с изменением магнитного полямашины, вследствие чего производная ампли 46 туда напряжения третьей гармоники по времени в этом случае ниже порогов срабатывания и воз 1 зратд блока третьей гармоники(пороги срабатывания и возврата соответственно выбираются из этих условий), а слеО довательцо, блок третьей гармоники остается1 з прежнем состояции - -сработанном или несработанном.При воздействии одиночного импульса напряжения достаточно большой амплитудыдпроизводная положительна на фронте импульса и может быть выше порога срабатывания.В этих условиях срабатывает реагирующийорган блока третьей гармоники. Далее производцая проходит через нулевое значение60 (ца вершине импульса) и становится отрицательной на спаде импульса, При этом реагирующий орган возвращается. Из-за наличияэлемента задержки исполнительный орган нереагирует на это срабатывание.6 д Исполнительный орган мог бы сработать, 490226сслц бы ширина импульса превысила время з лдержки. Однако для этого потребовалось бы, чтобы импульс был заполнен переменной оставляющей 150 гц, т. е, чтобы было однофазное замыкание на землю.11 ри подаче на вход блока пакетов, заполненных составляющими, имеющими отличную от 150 гц частоту, на вход измерительного органа воздействуют периодические затухающие колебания, определяемые параметрами фильтра 3 и измерительного органа.Эти колебания имеют малую постоянную времени и по своему воздействию эквивалентны импульса, ширина которого равна времевоздействия указанных затухающих колебаний, отсчитанного от момента срабатывания до момента возврата реагирующего органа. Время задержки элемента временной задержки выбирается существенно большим, чем максимально возможное время воздействия затухающих колебаний, вследствие чего исполнительный орган не срабатывает при подаче толчком на вход защиты напряжения практически любой амплитуды, имеющего отличающуюся от 150 гц частоту.Аналогичные условия создаются при однофазном коротком замыкании на высокой стороне блока. В этом случае на блок третьей гармоники воздействует появившееся толчком напряжение 50 гц. В соответствии с описанным выше блок третьей гармоники не срабатывает в этом режиме.Таким образом, предлагаемое устройство обеспечивает защиту генератора при замыканиях ца землю в любой точке обмотки статора. 11 ри этом ою обладает высокой чувствителыостью (и при замыкациях ца цейтрали или вблизи ее) при относительно невысокой увствитсгьцости реагирующего органа. Защита отличает за.ыкация ца цсйтра;и или вблизи цес и выдает отдельный сигнал Кп вблизи цсйтраги. Кроме того, замыкания в асти обмотки от 10 до 40% витков, отсчитаццых от цейтрали, также отличаются по срабатыванию обоих блоков с подачей соответствующих сигналов. 5 10 15 20 30 35 40 45 Защита надежно отстроена от воздействия различных помех и наводок, а также от нагрузочного режима генератора.Для данного устройства защиты никакой информации о напряжении нейтрали генератора не требуется, поэтому нет необходимости в подключении дополнительной высоковольтной аппаратуры в сети генераторного напряжения, что весьма важно при выполнени защиты турбогенераторов энергоблоков. 11 рел мет изобретения Устройство для защиты мощных генераторов энергоблоков от однофазных замыканий на землю без зоны нечувствительности, со 9держащее общие блоки питания и сигнализации и параллельно вклочецныс по входным цепям блок основной гармоники ц блок третьей гармоники, состоящий из последовательно включенных настроенного фильтра третьей гармоники, измеритсльцого органа, реагирующего органа, элемента временной задержки и исполнительного органа, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности и чувствительности, измерительный орган, подключенный к выходу фильтра блока третьей гармоники, содержит три параллельные цепочки, каждая из которых состоит из двух последовательно-встречно включенных диодов, пргчем в двух цепочках диоды объединены олцоименными электродами одной полярности, а в третьей - одноименными электродами другой полярности, к указанным точкам объелинецця лиолов через йС-цепочки подсоелццсца цепь эмиттер - база первого транзистора реагирующсго органа, коллектор этого транзистора сослицсц с цспмц баз второго и третьего транзисторов указанюго реагирующего оргца, я кол,скто 1)ца 5 цепь второго транзистора по;ключсца к выходному рсзистору одной цз РС-испоек, к кол,скто 1 третьего транзистора подключсц элемент временной задержки ца срабатьнацие с цццагьцо залержкой ца возврат, ца выхол которого включен исполнительный орган.Составитель Е, КоростелеваКараулова Техред М. Семенов Корректор Т. Фисен едак Заказ 3335/4ЦНИИП 11 одп снос.СР ография, пр Сапунова,Изд кв 1917Государственного комитета по делам изобретений и Москва, Ж, Раугпскаи Тираж 782овеза Мииистровоткрытийаб., д. 4,5
СмотретьЗаявка
1803588, 30.06.1972
ВСЕСОЮЗНЫЙ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИКИ
КИСКАЧИ ВАЛЕНТИН МОИСЕЕВИЧ
МПК / Метки
МПК: H02H 7/06
Метки: генераторов, замыканий, защиты, землю, мощных, однофазных, энергоблоков
Опубликовано: 30.10.1975
Код ссылки
<a href="https://patents.su/4-490226-ustrojjstvo-dlya-zashhity-moshhnykh-generatorov-ehnergoblokov-ot-odnofaznykh-zamykanijj-na-zemlyu.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентов СССР">Устройство для защиты мощных генераторов энергоблоков от однофазных замыканий на землю</a>
Предыдущий патент: Способ защиты от коротких замыканий понижающего выпрямительного трансформатора
Следующий патент: Способ защиты блоков генератор-трансформатор
Случайный патент: Способ предупреждения внезапных выбросов угля и газа