Устройство для защиты от замыкания на землю обмотки статора генератора

 

Использование: защита статора цепей блоков генератор-трансформатор от замыкания на землю в одной точке без зоны нечувствительности. Сущность изобретения: при подаче питания на схему защиты в частотно-избирательном усилителе 6 имеет место внутренний переходный процесс, на протяжении которого на егй выходе существует напряжение с частотой 25 Гц. При отсутствии блокирующего органа это напряжение вызвало бы срабатывание порогового блока 7 на 0,4 с и запуск на 0,4 с реле времени в исполнительном органе 12. Благодаря блокирующему органу этого не происходит , так как в частотно-избирательном усилителе 9 наблюдается такой же переходный процесс, как и в усилителе б, обусловливающий срабатывание порогового блока 10 тоже на 0,4 с. Сигнал с выхода блока 10 поступает в пороговый блок 7 и блокирует его, T.ev предотвращает подачу сигнала в логический элемент 11 и исполнительный орган 12, Т ил. сл С ««А 2 ю Ч) о 44

союз советских

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 Н 02 Н 3/16, 7/06

Р11,.

ГОСУДАРСТВ Е ННЫ Й КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР фЭсяФВ ФВм„

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ орган 12, f ил.

1 (21) 4810066/07 (22) 23,01.90 (46) 23.07.92. Бюл. N 27 (71) Казахский политехнический институт (72) С.И..Головко и В.М,Гайко (56) /авторское свидетельство СССР

¹ 421083, кл. Н 02 Н 3/16, 1974.

Авторское свидетельство СССР

¹ 890513, кл. Н 02 Н 7/06, 1981, (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТЫ ОТ 3А МЫКАНИЯ НА ЗЕМЛЮ ОБМОТКИ СТАТОРА ГЕНЕРАТОРА (57) Использование: защита статора цепей блоков генератор-трансформатор от замыкания на землю в одной точке без зоны . нечувствительности. Сущность изобретения: при подаче питания на схему защиты в. Ж > 1749967 А1

2 частотно-избирательном усилителе 6 имеет место внутренний переходйый процесс, на протяжении которого на его выходе существует напряжение с частотой 25 Гц. При отсутствии блокирующего органа это напряжение вызвало бы срабатывание порогового блока 7 на 0,4 с и запуск на 0,4 с реле времени в исполнительном органе 12. Благодаря блокирующему органу этого не происходит, так как в Частотно-избирательном усилителе 9 наблюдается такой же переходный процесс, как и в усилителе 6, обусловлйвающий срабатывание порогового блока

10 тоже на 0,4 с, Сигнал с выхода блока 10 поступает в пороговый блок 7 и блокирует его, т,е. предотвращает подачу сигнала в логический элемент 11 и исполнительный

1749967

Изобретение относится к злектротехни- выходе появляется напряжение частотой ке, а именно к защите от замыкания на зем- 25 Гц, обусловливающее срабатывание на лю обмотки статора генератора. 0,4 с порогового блока, Столь значительное

Известны устройства защиты от замы- время переходного процесса обусловлено каний на землю, основанные на наложении 5 тем, что частотно-избирательный усилитель нагенераторконтрольноготоканепромыш- должен качественно выделять весьма ленной частоты. малыи контрольныи ток (0,113 10 А).нэ

Наиболее близким к предлагаемому яв- фоне значительного тока небаланса фильляется устройство для защиты от замыка- тра (30 10 А). Эта задача может быть реше-з ния на землю обмотки статора генератора, 10 на только с помощью высокодобротного содержащее источник контрольного тока частотно-избирательного усилителя, т,е, непромышленной частоты, подключенный усилителя с большим временем внутреннечерез фильтр присоединения к шинам гене- го переходного процесса. Для отстройки от раторного напряжения, фильтр тока нуле- последнего в исполнительном органе привой последовательности, выход которого 15 ходится вводить выдержку времени 1,0— подключен к тормозному органу и частот- 1,5 с, что снижает защитные свойства реле, но-избирательному органу, содержащему Кроме того, указанная выдержка времени последовательно соединенные частотно- не обеспечивает отстройку защиты от по избирательный усилитель и пороговый мех, следующих с интервалом меньше 0,4 с блок; причем выходы тормозного органа и 20 в течение времени, превышающего время порогового блока подключены к логическо- срабатывания защиты. Например, четыре му органу, выход которого подключен к ис- импульсные электромагнитные помехи, слеполнительному органу. Тормозной орган дующие с интервалом 0,4 с "раскачают" чавключает последовательно соединенные стотно- избирательный усилитель на время фильтр низких частот и собственно тормоз- 25 0,4 с х 4= 1,6 с, что приведет к срабатыванию ной блок, собранный на базе порогового защиты. Увеличение выдержки времени элемента, уменьшит вероятность ложных срабатываВнормальномрежимеповыводамгене- ний от подобных помех, но не исключит ее ратора протекает незначительный конт- полностью, рольный ток, обусловленный собственной 30 Целью изобретения является уменьшеемкостью генератора по отношению к зем- ние времени срабатывания защиты и повыле, Частотно-избирательный орган от этого шение ее помехоустойчивости. тока отстроен по амплитуде. При появлении Указанная цель достигается тем, что в в генераторе замыкания на землю конт- устройство для защиты от замыкания на рольный ток, протекающий по его выводам, 35 землю обмотки статора генератора, содерувеличивается, что приводит к срабатыва- жащее источник контрольного тока, под- . нию частотно-избирательного органа и, ключенный через фильтр присоединения к следовательно, к появлению сигнала на клемме для соединения с шиной генераторвыходелпгического и исполнительного ор- ного напряжения, фильтр тока нулевой поганов. Т мозной орган в этом случае не 40 следовательности, вь ход которого . . работае, так как он отстроен от высших подключен к тормозному органу и частотгармоник тока однофазного замыкания по но-избирательному органу, содержащему частоте (c помощью фильтра низких частот), последовательно соединенные частотно-изаотсоставляющей промышленнойчастоты — бирательный усилитель и пороговый блок, по амплитуде. Тормозной орган предотвра- 45 выходы тормозного органа и порогового щает срабатывание защиты при обрыве блока подключены,к логическому органу ЗАпровода в цепях фильтра тока нулевой по- ПРЕТ, выход которого подключен к исполследовательности и при внешних межфаз- нительному органу, введен блокирующий ных замыканиях, когда ток небаланса орган, также содержащий последовательно фильтра становится настолько большим, что 50 соединенные частотно-избирательный усивызывает срабатывание частотно-избирэ- литель и пороговый блок, выход которого тельного органа, подключен к дополнительному входу пороНедостаток известного устройства со- гового блока частотно-избирательного оргастоит в том, что при подаче питания на схе- на, при этом частотно-избирательный му защиты, при появлении помехи в цепях 55 усилитель блокирующего органа идентичен питания, при воздействии на комплект за- частотно-избирательному усилителю, вхощиты мощной импульсной электромагнит- дящему в состав частотно-избирательного ной наводки s частотно-избирательном органа. усилителе имеет место внутренний пере- На чертеже представлена блок-схема ходный процесс, вследствие чего íà его предлагаемого устройства.

1749967

Устройство содержит источник 1 контрольного тока, подключенный через фильтр

2 присоединения к шинам генераторного напряжения, фильтр 3 тока нулевой последовательности (ФТНП), тормозной орган 3, 5 частотно-избирательный орган 5, состоящий из частотно-избирательного усилителя

6 и порогового блока 7, блокирующий орган

8, также состоящий иэ частотно-избирательного усилителя 9 и порогового блока 10, 10 логический элемент ЗАПРЕТ 11 и исполнительный орган 12, Устройство работает следующим образом.

При подаче питания на схему защиты в 15 частотно-избирательном усилителе 6 имеет место внутренний переходный процесс, на протяжении которого на его выходе существует напряжение с частотой 25 Гц, При от сутствии блокирующего органа это 20 напряжение вызвало бы срабатывание порогового блока 7 на 0,4 с и запуск на 0,4 с реле времени в исполнительном органе 12, Благодаря блокирующему органу этого не происходит, так как в частотно-избиратель- 25 ном усилителе 9 имеет место такой же переходный процесс, как и в усилителе 6, обусловливающий срабатывание порогового блока 10 тоже на 0,4 с, Идентичность переходных процессов обусловлена иден- 30 тичностью схем узлов 9 и 6. Сигнал с выхода блока 10 поступает на дополнительный вход порогового блока 7 и блокирует его, т.е, предотвращает подачу сигнала в логический элемент ЗАПРЕТ 11 и исполнительный 35 орган 12. При помехах в цепях питания и при воздействии на комплект защиты импульсной электромагнитной наводки усилители 6 и 9 в силу их идентичности

"раскачиваются" одинаковым образом, 40 поэтому блокирующий орган 8 исключает появление сигнала на выходе частотно-избирательного органа 5. Таким образом, благодаря введению органа 8 появляется возможность исключить выдержку времени 45 в исполнительном органе 12.

При однофазном замыкании в генераторе на выходе ФТНП наряду с другими составляющими тока однофазного замыкания появляется контрольный ток 25 Гц; обус- 50 ловливающий срабатывание частотно-избирательного органа и, следовательно, исполнительного органа. Тормозной орган в этом режиме не срабатывает, поскольку он отстроен от тока однофазного замыкания.

Блокирующий орган не срабатывает, потому что сигнал от ФТНП на его вход вообще не подается.

Тормозной орган предотвращает срабатывание àùèòû в целом при обрыве провода в цепях ФТНП и при внешних межфазных замыканиях, когда ток небаланса ФТНП становится настолько большим, что вызывает срабатывание частотно-избирател ьного органа, В предлагаемом устройстве защиты в отличие от других защит, основанных на наложении контрольного тока непромышленной частоты, отсутствует выдержк" времени, предназначенная для отстройки от внутреннего переходного процесса в частотно-избирательном органе, что позволяет существенно уменьшить время срабатывания защиты. Кроме того в заявляемом устройстве исключена возможность ложного срабатывания при помехах в цепях питания и при электромагнитных наводках на входные цепи и на саму электронную схему защиты, Формула изобретения

Устройство для защиты от замыкания на землю обмотки статора.генератора, содержащее источник контрольного тока, подключенный через фильтр присоединения к клеммам для соединения с шинами генераторного напряжения, фильтр тока нулевой последовательности, выход. которого подсоединен к тормозному органу и частотно-избирательному органу, выполненному из последовательно соединенных частотно-избирательного усилителя и порогового блока, выходы тормозного органа и порогового блока подключены к логическому элементу

ЗАПРЕТ, выход которого подключен к исполнительному органу, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что, с целью уменьшения времени срабатывания и повышения помехоустойчивости, введен блокирующий орган, выполненный в виде последовательно соединенных частотно-избирательного усилителя и порогового блока, выход которого подключен к дополнительнбму входу tiopoгового блока частотно-избирательного органа, при этом частотно-избирательный усилитель блокирующего органа идентичен частотно-изби ра тел ьному усилител ю, входящему в состав частотно-избирательного органа.