Способ защиты цепей возбуждения синхронной электрической машины от замыкания на землю

 

Использование: чувствительная и точная релейная защита синхронных генераторов за счет получения линейной зависимости между измеряемой величиной и сопротивлением изоляции защищаемой цепи. Сущность изобретения: на защищаемую цепь и ее эквиваленты накладывают синусоидальное напряжение источника пониженной частоты и определяют отношение напряжения источника пониженной частоть к разности токов. Если полученная в результате деления величина меньше уставки, формируется импульс на сигнал или отключение. 1 ил. (/ С

COIO3 СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК, (я)5 Н 02 Н 7 /06

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ (21) 4871068/07 (22) 02. 10.90 (46) 07.07,92. Бюл. N. 25 (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт электроэнергетики (72) С.А.Евдокимов, Л.B,Êðûëîâà и С.Е.Сурцева (53) 621,316.925 (088.8) (56) Федосеев А.М, Релейная защита электрических систем, — М,; Энергия, 1976, с.408;

Авторское свидетельство СССР

N1410173,,кл,,Н 02 Н 7/06, 1986.

Изобретение относится к электротехнике, в частности к релейной защите синхронных генераторов.

Известен способ защиты цепей возбуждения от замыкания на землю, заключающийся в наложении на защищаемую цепь постоянного напряжения, измерении тока, сравнении его с заданной величиной и формировании импульса на отключение или сигнал в случае превышения измеряемым током заданного значения, Недостатками способа являются сильная зависимость измеряемого тока от места повреждения, значения напряжения возбуждения, а также обратно пропорциональная зависимость от сопротивления изоляции, Известен также способ защиты цепей возбуждения от замыкания на землю, заключающийся в наложении на защищаемую

„„. ЖÄÄ 1746457 А1 (54) СПОСОБ ЗАЩИТЫ ЦЕПЕЙ ВОЗБУЖДЕНИЯ СИНХРОННОЙ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ

МАШИНЫ ОТ ЗАМЫКАНИЯ НА ЗЕМЛЮ (57) Использование: чувствительная и точная релейная защита синхронных генераторов за счет получения линейной зависимости между измеряемой величиной и сопротивлением изоляции защищаемой цепи. Сущность изобретения; на защищаемую цепь и ее эквиваленты накладывают синусоидальное напряжение источника пониженной частоты и определяют отношение напряжения источника пониженной частоть: к разности токов.

Если полученная в результате деления величина меньше уставки, формируется импульс на сигнал или отключение. 1 ил. цепь переменного напряжения, измерении тока, сравнении его с заданной величиной и ееь формировании импульса на отключение или сигнал при превышении измеренным током заданного значения. (.

Недостатками способа является силь- ф ная зависимость чувствительности от значе- (Я ния емкости цепи возбуждения и обратно пропорциональная зависимость от сопротивления изоляции.

Наиболее близким к предлагаемому является способ защиты цепей возбуждения от замыкания на землю, при котором на защищаемую цепь и ее эквивалент накладывают синусоидальное напряжение пониженной частоты, измеряют токи пониженной частоты, протекающие через защищаемую цепь и ее эквивалент, сравнивают между собой и, если разница этих токов- превышает заданное значение, то

1746457 формируют импульс на отключение или сигнал.

Недостатком известного способа является то, что разность токов имеет обратно пропорциональную зависимость. Это огра- 5 ничивает верхний предел измеряемого со= противления изоляции (ограниченная чувствительность), а для определения значения сопротивления требуется переводная таблица или график, 10

Цель изобретения — повышение чувствительности и точности путем получения линейной зависимости между измеряемой величиной и сопротивлением изоляции защищаемой цепи.. 15

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу защиты цепей возбуждения синхронной электрической машины от замыкания на землю, включающему наложение на защищаемую цепь и ее эквивалент 20 синусоидального напряжения пониженной частоты, измерение токов пониженной частоты, протекающих через. защищаемую цепь и ее эквивалент, определение разности этих токов, формирование импульса на 25 сигнал или отключение, дополнительно определяют отношение значения напряжения . пониженной частоты к разности указанных . токов, а формирование импульса на отключение или сигнал осуществляют при сниже- 30 нии значения полученного отношения ниже заданного.

Сущность изобретения заключается в том, что значение напряжения источника пониженной частоты делят на разность то- 35 ков, равную току через переходное сопротивление изоляции Йи .

Мист 0 где U n — напряжение источника понижен- 40 ной частоты;

Л I = I» =,получают . уст из ист

1зз = -Π— 7зз — = Йзз. 45

Следовательно, разность токов пропорциональна сопротивлению изоляции, т,е, между ними получена линейная эависи° мость, зз

На чертеже представлена блок-схема, 50 . реализующая способ. . В защищаемую цепь (цепь возбуждения) входит обмотка 2 возбуждения генератора, емкость 3 защищаемой цепи относительно земли и сопротивление 4 изо- 55 ляции. Самоустройство содержит источник

5 напряжения пониженной частоты, который одним выводом подсоединен к зажиму

6 для подключения к цепи возбуждения.

Ъ

Второй вывод источника напряжения пониженной частоты соединен с первым входом блока 7 сравнения, второй вход которого через эквивалент 8 защищаемой цепи подключен к первому выводу источника 5. Третий вход блока 7 сравнения подсоединен к зажиму 9, связанному с релейной щеткой генератора. Выход блока 7 сравнения соединен с входом знаменателя делителя 10, на вход числителя подается напряжение источника 5. С выхода делителя. 10 снимается напряжение, пропорциональное сопротивлению изоляции защищаемой цепи, и поступает на входы блока 11 индикации и реагирующего органа 12.

Устройство работает следующим образом.

Эквивалент 8 защищаемой цепи настраивается так, что на выходе блока 7 сравнения сигнал равен нулю, При нормальном сопротивлении 4 изоляции токи, протекающие через защищае- мую цепь 1, и .эквивалент 8 защищаемой цепи, равны и разность токов равна нулю (ток через сопротивление 4 изоляции). Напряжение на выходе делителя 10 достигает максимального значения. Сигнал на выходе реагирующего органа 12 отсутствует.

При значении сопротивления изоляции защищаемой цепи, меньшем заданного, разность токов, равная току через сопротивление 4 изоляции, с выхода блока 7 сравнения поступает на вход знаменателя блока 10 деления. На выходе блока 10 формируется напряжение, пропорциональное сопротив-" лению 4 изоляции. На выходе реагирующего органа 12 после. сравнения заданного значения с входной величиной при условии, что. эта величина меньше заданного значения, появляется соответствующий сигнал, а в блоке 11. индикации индицируется значение сопротивления изоляции и защищаемой цепи.

Применейие способа позволяет повысить чувствительность и точность за счет получения линейной зависимости между измеряемой величиной и сойротивлением изоляции цепи возбуждения, а также. расширить диапазон измеряемого сопротивления и просто. осуществить индикацию сопротивления изоляции, Способ может быть применен не только для защиты цепей возбуждения, но и для защиты цепей постоянного тока.

Формула изобретения

Способ защиты цепей возбуждения синхронной электрической машины от замыкания на землю, основанный на наложении на защищаемую цепь и ее эквивалент синусоидального напряжения пониженной частоты, измерении токов пониженной час1746457 йома ипу отключение

Составитель Т.Б.Щеголькова .

Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор Э.Лончакова

Редактор В,Петраш. Заказ 2399 . Тираж Подписное

8НИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат"Патент",г.Ужгород,уд. Гагарина,101 тоты,: протекающих через защищаемую -, цепь и ее эквивалент, определении разности этих токов и формировании импульса на сигнализацию или на отключение электри-. ческой машины, отличающийся тем, 5 что; с целью. повышения чувствительности и точности путем получения линейной зависимости между измеряемой величиной и сопротивлением изоляции защищаемой цепи, дополнительно определяют отношение значения напряжения источника пониженной частоты к разности указанных токов, а формирование упомянутого импульса на отключение или сигнализацию осуществляют при снижении значения полученного отношения ниже заданной величины.