Устройство земляной защиты генератора

 

ОЛ АНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союэ Советских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства №вЂ”

Заявлено 16.Ч1.1969 (М 1338374/24-7) с присоединением заявки №вЂ”

Пр.иоритет—

Опубликовано 28.Х.1971. Бюллетень № 32

Дата опубликования описания 8,11.1972

МПК Н 02h 7/06

Комитет по делам иэобретений и открытий при Совете Министров

СССР

УДК 621.316.925:313..12 (088.8) Авторы изобретения Г. В. Бархатов, В. В. Надеждин, А. К. Сапронов и В. В. Сидельников

Заявитель

УСТРОЙСТВО ЗЕМЛЯНОЙ ЗАЩИТЫ

ГЕН ЕРАТОРА

Известны устройства земляной защиты генератора, содержащие блок присоединения, вспомогательный источник контрольного тока и орган, реагирующий на активНую составляющую контрольного тока в изоляции защищаемого генератора. Недостатком таких устройств является ложная работа под действием различного рода помех со стороны защищаемого генератора, причем, ввиду широкого частотного диапазона помех применение для отстройки от них сложных фильтрующих устройств снижает общий уровень помех, но не обеспечивает отстройки от них в рабочем диапазоне частоты вспомогательного источника и уменьшает в то же время чувствительность защиты, Кроме того, чувствительность защиты снижается за счет наличия реактивной составляющей контрольного тока, обусловленной емкостью фаз защищаемого генератора на землю, так как требуется отстройка от нее органа, реагирующего на активную составляющую контрольного тока. При больших емкостях генератора на землю защита оказывается нечувствительной с большими погрешностями измерения.

В предлагаемом устройстве с целью отстройки от помех со стороны защищаемого генератора и повышения чувствительности измерения активной составляющей контрольного тока орган, реагирующий на активную составляющую контрольного тока, выполнен на двух выпрямительных мостах, один из которых измеряет ток и подсоединен к балластному сопротивлению в токовой цепи контроля изоляции генератора, а другой компенсирует помехи и подключен к нейтрали генератора через блок присоединения. Параллельно мосту компенсации включена катушка индуктивности, компенсирующая реактивную

10 составляющую контрольного тока.

На чертеже приведена принципиальная схема описываемого устройства.

К нейтрали обмотки статора генератора 1 через устройство присоединения, состоящее из настроенных в резонанс на контрольную частоту конденсатора связи 2 и катушки индуктивности 8, подсоединена катушка индуктивности 4, компенсирующая емкость обмотки статора ка землю. Параллельно катушке компенсации через сопротивление 5 подключен выпрямительный мост о, предназначенньш для компенсации помех. Последовательно с устройством присоединения в токовой цепи контроля изоляции обмотки статора включено балластное сопротивление 7, к которому через сопротивление 8 присоединен выпрямительный мост 9, предназначенный для измерения активного тока в изоляции и связанный по схеме сравнения на циркуляцию выпрямленных токов с мостом для компенсации по319022

15

Зо

55 б0

65 где I„(R + R) = и.. мех. Через фильтрующее устройство 10 мосты б и 9 со стороны выпрямленного тока соединены с феррит-транзисторным нуль-индикатором 11, фиксирующим сигнал о повреждении изоляции и действующим на выходное реле. Стабилизатор напряжения 12 включен в цепь питания задающего генератора И контрольной частоты. На общем с задающим генератором сердечнике выполнен динисторный генератор 14 тактовых импульсов, связанный с нуль-индикатором 11 для обеспечения его работы. Задающий генератор соединен с двухтактным усилителем мощности 15, выходная обмотка которого подключена к балластному сопротивлению 7. Нуль-индикатор; стабилизатор напряжения и усилитель мощности подсоединены параллельно к блоку питания 1б.

Устройство работает следующим образом.

С включением блока питания 1б под напряжение он через стабилизатор напряжения

12 подает питание на задающий генератор 18.

Генератор начинает работать и через усилитель мощности 15 посылает ток повышенной частоты в цепь контроля изоляции обмотки статора генератора 1. Вместе с задающим генератором начинает действовать генератор

14 тактовых импульсов, который посылает импульсы в нуль-индикатор П. Емкостная составляющая контрольного тока, замыкающаяся через реактивное сопротивление изоляции обмотки статора, и индуктивная составляющая в катушке индуктивности 4 компенсируют друг друга. В результате этого по балластному сопротивлению 7 протекает только ток, пропорциональный активному сопротивлению изоляции.

При нормальном состоянии изоляции активный ток через балластное сопротивление мал и по цепи сопротивления, выпрямительного моста 9 и фильтра 10 не может вызвать срабатывания нуль-индикатора 11. Кроме контрольного тока от генератора повышенной частоты, по балластному сопротивлению проходит ток, возникающий под действием помех со стороны генератора. Ток помехи 1, компенсируется напряжением помехи U„ действующим по цепи сопротивления 5 и выпрямительного моста б.

Ток 1О„, возникающий в нуль-индикаторе под действием помехи, выражается уравнением

„R-, l„(R, — R.,) п R ф >

Компенсация имеет место при условии I 0.

В соответствии с этим условие компенсации помех определяется равенством

R =Rs при R7((1 7> где Rq — выходное сопротивление генератора повышенной частоты, которое значительно меньше балластного сопротивления.

С ухудшением сопротивления изоляции обмотки статора активный ток через балластное сопротивление ;увеличивается и по цепи сопротивления 8, моста 9 и фильтра 10 стремится вызвать срабатывание нуль-индикатора 11. При этом напряжение U, на контролируемой изоляции через цепь сопротивления 5 и моста б оказывает тормозное дейст-вие, поэтому ток в нуль-индикаторе, возникающий под действием контрольного тока I и напряжения U,. выражается уравнением

1„

l,R /„.RÄ, где 1Д., = U, Нуль индикатор срабатывает при условии

1о, =la, где 1Π— ток срабатывания нульиндикатора, Тогда при соблюдении условия компенсации помех Я вЂ” — Я8 условие срабатывания определяется равенством R„=R7 при

I,, ((I, т. е. при токе срабатывания нульиндикатора, значительно меньшем тока в цепи контроля изоляции.

Таким образом, при уменьшении сопротивления изоляции до величины, равной балластному сопротивлению, активный ток в цепи контроля изоляции оказывается достаточным для срабатывания защиты. В зависимости от выбора уставки защита может давать предупредительный сигнал или действовать на отключение защищаемого объекта.

Кроме того, схема сравнения на циркуляцию выпрямленных токов дополнительно повышает чувствительность устройства защиты, благодаря способности реагировать одновременно на ток и напряжение контрольной частоты.

Предмет изобретения

Устройство земляной защиты генератора, . содержащее блок присоединения, вспомогательный источник контрольного тока и орган, реагирующий на активную составляющую контрольного тока в изоляции защищаемого генератора, отличающееся тем, что, с целью отстройки от помех со стороны защищаемого генератора и повышения чувствительности измерения активной составляющей контрольного тока, орган, реагирующий на активную составляющую контрольного тока, выполнен на двух выпрямительных мостах, один из которых измеряет ток и подсоединен к балластному сопротивлению в токовой цепи контроля изоляции, другой компенсирует помехи и подключен к нейтрали генератора через блок присоединения, причем параллельно мосту компенсации включена катушка индуктивности, компенсирующая реактивную составляющую контрольного тока.

319022

Редактор А. Пейсоченко

Заказ 510/1960 Изд. № 1414 Тираж 473 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, )К-35, Раушская наб., д. 4/5

Тип. Харьк. фил. пред. «Патент»

Составитель Л. Корнеева

Техред 3. Тараненко

Корректоры Т. Миронова и Т. Гревцова