SU1198637A1

SU1198637A1 - Устройство для защиты синхронного генератора от замыкания на зем- . лю (корпус) в одной точке цепи возбуждения . · •

Info

Publication number: SU1198637A1
Application number: SU843732901A
Authority: SU
Inventors: Yakov S Gelfand; Sergej A Evdokimov; Lyudmila V Krylova
Original assignee: Vnii Elektroenergetiki
Priority date: 1984-04-26
Filing date: 1984-04-26
Publication date: 1985-12-15

Description

Изобретение позволяет расширить функциональные возможности и

повысить надежность работы устройства для защиты синхронного генератора от замыкания на землю в одной точке цепи возбуждения путем обеспе чения определения нарушения контактов щетка - вал генератора. Это достигается тем, что в устройство, содержащее измерительный мост, плечи которого образованы фильтром присоединения, блоком компенсации и двумя резисторами, в одну диагональ моста включен вспомогательный источник, в другую - измерительный орган, введены блок совпадения (БС) и логический элемент (ЛЭ) ЗАПРЕТ, причем БС соединен входами с измерительным органом и вспомогательным источником, а выход БС выдает сигнал о нарушении контакта щетки генератора. ЛЭ ЗАПРЕТ входами соединен с измерительным органом и выходом блока совпадения, а выход его выдает сигнал о нарушении изоляции. 3 илл.

с

«е

со

00

05

со

м

1

1 11

Изобретение относится к электротехнике, в частности к релейной защите электрооборудования, и может быть использовано для защиты синхронных генераторов от замыкания на землю цепи возбуждения.

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей и повышение надежности рабоуы устройства за счет обеспечения?определения нарушения контактов щетка вал генератора. .у *

На фиг.1 приведена блок-йхема предлагаемого; устройства'·, на фиг. 2 схема измерительного органа; на фиг.З - векторная диаграмма, поясняющая работу устройства.

Устройство содержит фильтр 1 присоединения,·который одним выводом соединен с положительным или отрицательным полюсом цепи возбуждения, а другим - с резистором 2 третьего плеча измерительного моста и с одним из входов измерительного органа 3. Фильтр присоединения предохраняет цепи защиты от попадания постоянного тока цепи возбуждения и ограничивает протекание тока гармонических составляющих напряжения возбуждения. Блок 4 компенсации, состоящий из параллельно соединенных магазинов сопротивления и емкости, которые соединяются последовательно с последовательным ЬС-фильтром, одним из выводов подключен к резистору 5 четвертого плеча, а другим к вспомогательному источнику 6 (задающему генератору, усилителю мощности и выходному трансформатору) и контуру заземления. Второй вывод блока 4 компенсации соединен .с другим выводом измерительного органа 3 и резистором 5 четвертого плеча. Блок компенсации обеспечивает компенсацию емкостной и активной составляющих тока изоляции цепи возбуждения. Второй вывод резистора четвертого плеча соединен с вторым выводом резистора третьего плеча и подсоединен к второму выводу вспомогательного источника. Блок 7 совпадения первым входом соединен с дополнительным выходом вспомогательного источника 6, а вторым - с дополнительным выходом измерительного органа 3. Первый вход логического элемента ЗАПРЕТ 8 соединен с основным выходом измерительного органа, а второй вход - с выходом блока 7

98637

совпадения. На выходе логического элемента ЗАПРЕТ появляется сигнал "Нарушение сопротивления изоляции", а на .выходе блока совпадения -"Нару5 шение контакта щетки генератора".

Для получения дополнительного выхода у вспомогательного источника на его выходной трансформатор наматывается дополнительная вторичная

10 обмотка.

Блок-схема измерительного органа 3 с дополнительным выходом содержит полосовой фильтр 9, настроенный на. частоту вспомогательного источни15 ка. Выход фильтра соединен с входом выпрямителя 10 и от этой точки предусмотрен дополнительный выход, на котором обеспечивают синусоидальное напряжение с частотой вспомога20 тельного источника и фазой, пропорциональной фазе тока в диагонали мостовой схемы. Выход выпрямителя соединен с входом компаратора 11, выход которого подключен к входу

25 реле 12 времени. ВыхоД реле времени образует основной выход измерительного органа 3.

На векторной диаграмме, поясняющей работу устройства (фиг.З) обо₃0 значены вектор А напряжения с дополнительного выхода вспомогательного источника , зона В работы схемы совпадения, положения С и Д вектора, напряжения на выходе полосового фильтра соответственно при

3$ нарушении сопротивления изоляции цепи возбуждения (1₂и контакта щеткавал и₂.

Устройство работает следующим

образом.

40

При высоком сопротивлении изоляции цепи возбуждения напряжение в диагонали мостовой схемы незначительно и равно напряжению небаланса. Такого значения напряжения недостаточно для появления сигналов на выходах измерительного органа, и блока совпадения (логической "0") и, следовательно, на выходе логического элемента ЗАПРЕТ 8.

5° При нарушении изоляции цепи возбуждения нарушается балансировка мостовой схемы и в диагонали моста начинает протекать ток, на обоих выходах измерительного органа появляются сигналы. Напряжения с дополнительных выходов измерительного органа и вспомогательного источника поступают на входы схемы совпаде3 11

ния. Б блоке совладения происходит сравнение фаз этих двух векторов напряжения, при этом вектор напряжения, поступающего-с дополнительного выхода вспомогательного источника, всегда занимает одно и то же положение независимо от параметров цепи возбуждения (фиг.З, вектор Ц), а вектор напряжения и₂ с дополнительного выхода измерительного органа может занимать любое положение в зависимости от параметров цепи возбуждения.

При нарушении изоляции цепи возбуждения вектор напряжения ϋ₂ находится в заштрихованной области четвертого квадранта (в зависимости от значений сопротивления изоляции и емкости цепи возбуждения). Блок совпадения выполнен так, что при таком положении вектора (разность фаз-между векторами Ц и и^) на его выходе сигнал равен логическому "О". Сигнал на втором входеи выходе логического элемента ЗАПРЕТ отсутствует. Сигналы на обоих входах логического элемента 9 равны логической "1", и, следовательно, на выходе устройства появляется сигнал "Нарушение сопротивления ; изоляции".

Если при высоком сопротивлении изоляции цепи возбуждения нарушается контакт щетки генератора и ток в диагонали мостовой схемы достаточен для появления сигналов на обоих выходах измерительного органа 3, вектор напряжения на дополнительном выходе его располагается в третьем квадранте (фиг.З) в заштрихованной области. Положение векто|ра зависит от изменения значения ^емкости цепи возбуждения при нарушении контакта щетки генератора. Блок совпадения настроен так, что при таком положении вектора Ог на выходе появляется логическая "1", т.е. на выходе устройства появляется сигнал "Нарушение контакта щетки генератора", на выходе логического элемента ЗАПРЕТ выходной сигнал отсутствует. Если при нарушении контакта щеток генератора ток в диагонали мостовой схемы недостаточен для появления сигнала на основном его выходе (емкость цепи изоляции изменилась незначительно), вектор . также расположен в третьем квадранте и, следовательно, на выходе бло98637 ⁴

ка совпадения логическая "1", т.е, появляется сигнал "Нарушение контакта щеток генератора". На выходе логического элемента ЗАПРЕТ сигнал

5 отсутствует.

Таким образом,устройство для за лщиты синхронных генераторов от замыкания на землю (корпус) в одной точке цепи возбуждения обладает боль

10 шими, чем устройство—прототип функци ональными возможностями за счет выявления как нарушений сопротивления изоляции цепи возбуждения, так и нарушения контакта щетки генератора.

,5 Повышение надежности работы защиты обеспечивается за счет исключения ее ложных срабатываний при появлении на рушений контакта между щетками и валом при допустимых значениях сопро20 тивления цепи возбуждения.

Claims

Формула изобретения

Устройство для защиты синхронного

25 генератора от замыкания на землю (корпус) в одной точке цепи- возбуждения, содержащее измерительный мост в котором первое плечо образовано фильтром присоединения и цепью возЗЯ бужцения, второе плечо - блоком компенсации, третье и четвертое плечи резисторами, при этом в одну из диагоналей моста включен вспомогательный источник, в другую - измерительный орган, выполненный из последо35 вательно соединенных полосового фильтра, выпрямителя, компаратора и элемент выдержки времени, а'основной выход вспомогательного источника, соединенный с блоком ком⁴θ пенсации, подключен к контуру

заземления, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей и повышения надежности работы устройства путем

⁴⁵ обеспечения определения нарушения контактов щетка - вал генератора, оно дополнительно содержит блок совпадения и логический элемент ЗАПРЕТ, а измерительный орган и вспомогательный источник снабжены дополнительными выходами, при этом первый вход блока совпадения соединен с дополнительным выходом вспомогательного источника, второй его вход соединен с дополнительным выходом измерительного органа, выполненным от точки соединения выхода полосового фильтра с входом выпрямителя,

~ 5

основной выход измерительного органа соединен с управляющим входом логического элемента ЗАПРЕТ, запрещающий вход которого подключен к выходу блока совпадения, причем выход

1198637 6

блока совпадения образует выход устройствами гнал нарушения контакта щетки генератора", а выход логического элемента ЗАПРЕТ - выход ₅ устройства"Сигнал нарушенияизоляции".

1198637