Przedmiotem wynalazku jest sposób i uklad zabezpieczenia obwodów elektroenergetycznych od zwarc doziemnych, przeznaczony do zabezpieczenia obwodów wzbudzenia maszyn synchroni¬ cznych, zasilanych z sieci trójfazowych oraz innych urzadzen elektroenergetycznych zasilanych poprzez uklady prostownikowe lub tyrystorowe.Z opisu polskiego patentu nr 85819 znany jest sposób zabezpieczenia generatorów przed skutkami pojedynczych zwarc z ziemia w obwodzie wzbudzenia, polegajacy na tym, ze mierzy sie impedancje obwodu wzbudzenia wzgledem ziemi i porównuje sie te impedancje z wartoscia okreslona konduktancyjna charakterystyka rozruchowa przekaznika impedancyjnego, który pobudza sie przy obnizeniu wartosci rezystancji izolacji obwodu wzbudzenia, umozliwiajac stwier¬ dzenie pojedynczego zwarcia z ziemia oraz uruchomienie odpowiedniej automatyki interwencyjnej.Wada znanego sposobujest brak selektywnosci dzialania w czasie wystapienia bezrezystancyj- nych zwarc doziemnych w obwodzie wzbudzenia generatorów z uwagi na konduktacyjna charakte¬ rystyke zabezpieczenia. Ze wzgledu na napiecie przemienne indukowane w wale wirnika zabezpieczanego generatora, zabezpieczenie to moze pobudzac sie w stanie pracy bezzwarciowej obwodu wzbudzenia, natomiast moze nie dzialac w przypadku wystapienia zwarcia doziemnego w obwodzie wzbudzenia ze wzgledu na przesuniecie konduktancyjnej charakterystyki zabezpieczenia poza obszar dzialania.Omówione wady znanego sposobu zabezpieczenia od pojedynczych zwarc doziemnych w obwodzie wzbudzenia generatorów sa powszechne w przypadku wlaczania zabezpieczenia po stronie napiecia stalego, zasilajacego obwód wzbudzenia generatorów.Znany jest takze z opisu polskiego patentu nr 107166 uklad zabezpieczenia sieci trójfazowych od zwarc doziemnych zbudowany w postaci rezystancyjno-pojemnosciowego mostka pradu prze¬ miennego, którego jedno z ramion stanowia pojemnosc doziemna oraz rezystancja izolacji dozie¬ mnej zabezpieczanego obwodu elektroenergetycznego. W pomiarowa przekatna mostka jest wlaczony czlon pomiarowo-wykonawczy, który reaguje na wartosc napiecia uzalezniona od war¬ tosci rezystancji izolacji doziemnej obwodu.POLSKA RZECZPOSPOLITA LUDOWA M/A «*» PATENTOWY PRL2 131816 Niedogodnoscia znanego ukladu jest koniecznosc równowazenia mostka kazdorazowo do aktualnej wartosci pojemnosci doziemnej zabezpieczanego obiektu. Zastosowanie znanego ukladu ogranicza sie do obiektów o stalej wartosci pojemnosci doziemnej; w przypadku zmian tej poje¬ mnosci stosowanie ukladu jest klopotliwe.Istota sposobu zabezpieczenia obwodów elektroenergetycznych od zwarc doziemnych wedlug wynalazku polega na tym, ze mierzy sie napiecie o polaryzacji dodatniej po stronie zródla pradu przemiennego, zasilajacego obwody pradu stalego przez uklady pólprzewodnikowe.Uklad zabezpieczenia obwodów elektroenergetycznych od zwarc doziemnych wedlug wyna¬ lazku zawierajacy czlon pomiarowo-wykonawczy i uklad pólprzewodnikowy, zasilajacy obwody pradu stalego, charakteryzuje sie tym, ze do przewodów fazowych zródla pradu przemiennego jest przylaczony blok trzech kondensatorów, które z drugiej strony sa polaczone w gwiazde. Punkt wspólny polaczen tych kondensatorów jest polaczony szeregowo z uziemionym rezystorem.Korzystnym skutkiem stosowania sposobu i ukladu wedlug wynalazku jest niezaleznosc czulosci od miejsca zwarcia doziemnego, od pojemnosci doziemnej zabezpieczanego obwodu oraz od napiecia przemiennego, np. indukowanego w wale wirnika zabezpieczonych maszyn synchronicznych.W ukladzie zabezpieczenia wedlug wynalazku podczas wystapienia zwarcia doziemnego w obwodach pradu stalego, zasilanych poprzez uklady prostownikowe wystepuje cykliczne rozlado¬ wanie kondensatorów-przylaczonych do przewodów fazowych zródla pradu przemiennego i pola¬ czonych w gwiazde — przez prostownicze elementy ukladu. W wyniku tego rozladowania przez rezystor, laczacy punkt wspólny ukladu trójfazowego kondensatorów z ziemia plynie prad o dodatniej polaryzacji. Wystapienie napiecia o dodatniej polaryzacji na rezystorze moze stanowic kryterium dzialania zabezpieczenia od pojedynczych zwarc doziemnych, np. w obwodzie wzbudze¬ nia generatorów synchronicznych. Ze wzgledu na zaporowe dzialanie ukladu pólprzewodniko¬ wego, skladowe zmienne pojawiajace sie w napieciu wzbudzenia generatora oraz napiecie przemienne indukowane, np. w wale wirnika generatora nie wystepuja w mierzonym spadku napiecia na rezystorze, a wiec nie maja wplywu na dzialanie zabezpieczenia.Przedmiot wynalazku jest objasniony w przykladzie wykonania na rysunku, który przedsta¬ wia schemat ideowy ukladu zabezpieczenia obwodu wzbudzenia generatora synchronicznego.Przykladowy uklad z wykorzystaniem sposobu zabezpieczenia wedlug wynalazku ma blok 1 trzech kondensatorów, sluzacych do eliminacji przepiec miedzy innymi powstajacych podczas komutacji w pólrzewodnikowym ukladzie 2, poprzez który jest zasilane uzwojenie wirnika 3 generatora. Kondensatory bloku 1 sa polaczone zjednej strony z poszczególnymi przewodami sieci trójfazowej, która laczy zródlo 4 napiecia przemiennego z pólprzewodnikowym ukladem 2, a z drugiej strony kondensatory bloku 1 sa polaczone w gwiazde. Punkt wspólny polaczen tych kondensatorów jest polaczony szeregowo z rezystorem 5, polaczonym ze szczotka 6, umieszczona na wale wirnika genratora synchronicznego. Równolegle z rezystorem 5 jest polaczony pomiarowo-wykonawczy czlon 7 zabezpieczenia, który sklada sie z czlonu mierzacego i czlonu czasowego. Czlon mierzacy reaguje na napiecie o dodatniej polaryzacji, pojawiajace sie w momen¬ cie wystapienia zwarcia doziemnego w zabezpieczonym obwodzie. Czlon czasowy zapobiega zadzialaniu ukladu wskutek stanów przejsciowych, wystepujacych podczas pracy generatora.Wyzsze harmoniczne oraz skladowe zmienne napiec, wystepujace w napieciu wzbudzenia genera¬ tora, ze wzgledu na zaporowe dzialanie prostownikowego ukladu 2 nie maja wplywu na dzialanie zabezpieczenia.W momencie wystapienia zwarcia doziemnego w obwodzie wzbudzenia nastepuje cykliczne rozladowanie kondensatorów bloku 1 poprzez elementy prostownicze pólprzewodnikowego ukladu 2 w czasie, odpowiadajacym jednej trzeciej okresu napiecia przemiennego, zasilajacego pólprzewodnikowy uklad 2; dzieki temu na rezystorze 5 wystepuje zawsze napiecie o polaryzacji dodatniej, na które reaguje czlon mierzacy wykonawczego czlonu 7 ukladu zabezpieczenia.131816 3 Zastrzezenia patentowe 1. Sposób zabezpieczenia obwodów elektroenergetycznych od zwarc doziemnych, znamienny tym, ze mierzy sie napiecie o polaryzacji dodatniej po stronie zródla pradu przemiennego, zasilaja¬ cego obwody pradu stalego przez uklady pólprzewodnikowe. 2. Uklad zabezpieczenia obwodów elektroenergetycznych od zwarc doziemnych, zawierajacy czlon pomiarowo-wykonawczy i uklad pólprzewodnikowy, zasilajacy obwody pradu stalego,zna¬ mienny tym, ze ma przylaczony do przewodów fazowych zródla pradu przemiennego blok (1) trzech kondensatorów, które z drugiej strony sa polaczone w gwiazde, przy czym punkt wspólny polaczen tych kondensatorów jest polaczony szeregowo z uziemionym rezystorem (5). r I i LO PL