PL193474B1 - Układ zabezpieczenia ziemnozwarciowego uzwojenia stojana generatora - Google Patents

Abstract

1. Uklad zabezpieczenia ziemnozwarciowego uzwojenia stojana generatora, zawierajacy przyla- czona w punkcie neutralnym generatora galaz uzie- miajaca, w która wlaczony jest rezystor o niskiej opor- nosci, który polaczony jest równolegle ze zródlem napiecia o czestotliwosci równej 1/4 czestotliwosci znamionowej generatora, a zródlo tego napiecia sprzezone jest z blokiem zabezpieczenia ziemno- zwarciowego, którego wyjscia polaczone sa z wtór- nym uzwojeniem przekladnika napieciowego, a uzwo- jenie pierwotne przekladnika napieciowego pola- czone jest z galezia uziemiajaca, znamienny tym, ze w obwód utworzony przez uzwojenie pierwotne przekladnika napieciowego (7) i galaz uziemiaja- ca (2), pomiedzy punkt neutralny (N) generatora (1) a rezystor o niskiej opornosci (6), wlaczony jest rów- nolegle dlawik kompensacyjny (5). PL PL PL

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest układ zabezpieczenia ziemnozwarciowego uzwojenia stojana generatora z uziemionym punktem neutralnym, znajdujący zastosowanie podczas pracy generatora połączonego szeregowo z transformatorem lub połączonego równolegle z drugim generatorem, albo przyłączonego bezpośrednio do szyn zbiorczych.

Znany układ zabezpieczenia ziemnozwarciowego uzwojenia stojana generatora zawiera dwa rezystory, jeden o niskiej oporności a drugi o oporności około 4-krotnie większej od oporności pierwszego rezystora, które włączone są pomiędzy punkt neutralny generatora a ziemię oraz połączone są ze sobą szeregowo. Do rezystora o niskiej oporności przyłączony jest równolegle układ zawierający źródło napięcia o częstotliwości równej 1/4 częstotliwości znamionowej generatora. Układ ten sprzężony jest z blokiem zabezpieczenia ziemnozwarciowego. Z kolei do rezystora o oporności około 4-krotnie większej od oporności pierwszego rezystora, przyłączony jest przekładnik napięciowy, którego uzwojenie wtórne połączone jest z wyjściami bloku zabezpieczenia ziemnozwarciowego.

Niedogodnością przedstawionego układu zabezpieczenia ziemnozwarciowego uzwojenia stojana generatora jest to, że wartość prądu ziemnozwarciowego przepływającego w miejscu zwarcia doziemnego, przy zwarciach doziemnych w dowolnej części uzwojenia stojana generatora, uzależniona jest głównie od wartości rezystancji rezystorów włączonych pomiędzy punkt neutralny uzwojenia stojana a ziemię. Rezystory te powodują zawsze zwiększanie wartości prądu ziemnozwarciowego tak, że przy stosowanych w tych układach zabezpieczeń wartościach rezystancji tych rezystorów, wartość prądu ziemnozwarciowego przekracza zawsze znacznie 5 amperów. W przypadku wystąpienia zwarcia doziemnego w stojanie generatora, prąd ten powoduje znaczące uszkodzenia stojana generatora. Inną niedogodnością przedstawionego układu zabezpieczenia ziemnozwarciowego uzwojenia stojana generatora jest to, że znacząca wartość prądu ziemnozwarciowego zarówno w miejscu zwarcia doziemnego w stojanie generatora jak i w punkcie neutralnym generatora, która uzależniona jest od wartości rezystancji rezystorów włączonych pomiędzy punkt neutralny generatora a ziemię, ogranicza długość strefy chronionej przez ten układ zabezpieczenia ziemnozwarciowego.

Istotą układu zabezpieczenia ziemnozwarciowego uzwojenia stojana generatora według wynalazku, zawierającego przyłączoną w punkcie neutralnym generatora gałąź uziemiającą, w którą włączony jest rezystor o niskiej oporności, który połączony jest równolegle ze źródłem napięcia o częstotliwości równej 1/4 częstotliwości znamionowej generatora, a źródło tego napięcia sprzężone jest z blokiem zabezpieczenia ziemnozwarciowego, którego wyjścia połączone są z wtórnym uzwojeniem przekładnika napięciowego, a uzwojenie pierwotne przekładnika napięciowego połączone jest z gałęzią uziemiającą, jest to, że w obwód utworzony przez uzwojenie pierwotne przekładnika napięciowego i gałąź uziemiającą, pomiędzy punkt neutralny generatora a rezystor o niskiej oporności, włączony jest równolegle dławik kompensacyjny. Wartość indukcyjności tego dławika zawiera się w przedziale od 0,1 do 20 henra.

Przedmiot wynalazku jest objaśniony w przykładzie wykonania na rysunku, który przedstawia schemat blokowy układu zabezpieczenia ziemnozwarciowego uzwojenia stojana generatora pracującego w bloku z szeregowo połączonym transformatorem.

Generator 1 zawiera gałąź uziemiającą 2 przyłączoną pomiędzy punkt neutralny N a ziemię i połączony jest z transformatorem 3 poprzez szyny 4. W gałęzi uziemiającej 2 zainstalowany dławik kompensacyjny 5 połączony szeregowo z rezystorem 6 o niskiej rezystancji wynoszącej kilkaset ohmów, połączonym z ziemią. Dławik kompensacyjny 5 połączony jest równolegle z uzwojeniem pierwotnym przekładnika napięciowego 7, którego uzwojenie wtórne połączone jest równolegle z blokiem zabezpieczenia ziemnozwarciowego 8. Rezystor 6 połączony jest równolegle ze źródłem napięcia o częstotliwości równej 1/4 częstotliwości znamionowej generatora 1, którym jest układ wstrzykujący 9, który połączony jest z blokiem zabezpieczenia ziemnozwarciowego 8.

W stanie bezawaryjnej pracy generatora 1 połączonego z transformatorem 3, napięcie pomiędzy punktem neutralnym N a ziemią równe jest zero. Ziemnozwarciowy prąd pojemnościowy oraz prąd przepływający przez elementy włączone pomiędzy punkt neutralny N generatora 1 a ziemię również równe są zero. Indukcyjność dławika uziemiającego 7 punkt neutralny N stojana generatora 1 jest tak dobrana, aby ograniczyć prąd płynący przez izolację główną uzwojenia stojana generatora 1. w czasie zwarcia doziemnego poniżej wartości 5 amperów, a także aby nie powodować przepływu prądu ziemnozwarciowego w punkcie neutralnym N o wartości większej od 5 amperów. Wartość tej indukcyjności zawiera się w przedziale od 0,1 do 20 henra. Poprzez właściwy dobór indukcyjności dławika kompenPL 193 474 B1 sacyjnego 5 zapewnia się prawidłowe działanie bloku zabezpieczenia ziemnozwarciowego 8 przy zwarciach na całej długości uzwojenia stojana generatora 1, co ogranicza a nawet całkowicie eliminuje uszkodzenia obwodu magnetycznego stojana generatora 1.

Claims (2)

1. Układ zabezpieczenia ziemnozwarciowego uzwojenia stojana generatora, zawierający przyłączoną w punkcie neutralnym generatora gałąź uziemiającą, w którą włączony jest rezystor o niskiej oporności, który połączony jest równolegle ze źródłem napięcia o częstotliwości równej 1/4 częstotliwości znamionowej generatora, a źródło tego napięcia sprzężone jest z blokiem zabezpieczenia ziemnozwarciowego, którego wyjścia połączone są z wtórnym uzwojeniem przekładnika napięciowego, a uzwojenie pierwotne przekładnika napięciowego połączone jest z gałęzią uziemiającą, znamienny tym, że w obwód utworzony przez uzwojenie pierwotne przekładnika napięciowego (7) i gałąź uziemiającą (2), pomiędzy punkt neutralny (N) generatora (1) a rezystor o niskiej oporności (6), włączony jest równolegle dławik kompensacyjny (5).

2. Układ zabezpieczenia ziemnozwarciowego uzwojenia stojana generatora według zastrz. 1, znamienny tym, że indukcyjność dławika kompensacyjnego (5) zawarta jest w przedziale od 0,1 do 20 henra.