SU1277289A1

SU1277289A1 - Устройство дл защиты синхронной машины от замыкани обмотки возбуждени на заземленный корпус в одной точке

Info

Publication number: SU1277289A1
Application number: SU853836321A
Authority: SU
Inventors: Андрей Сергеевич Шелепов; Юрий Иванович Гольмаков; Владимир Михайлович Катунин
Original assignee: Производственное Объединение "Уралэлектротяжмаш" Им.В.И.Ленина
Priority date: 1985-01-04
Filing date: 1985-01-04
Publication date: 1986-12-15

Abstract

Изобретение относитс к электротехнике , в частности к релейной заг щите. Цель изобретени - повьшение точности измерени . При по влении управл ющего импульса на управл ющем входе 26 к.шочевого элемента 28 средн точка первичной обмотки 14 разделительного трансформатора 16 через ключевой элемент 28, резистор 36 порогового элемента 34 подключаетс к -плюсовому выходному зажиму источника питани 8. При этом импульсы Напр жени пр моугольной формы с , частотой 10 кГц трансформируютс во вторичн по обмотку 18 разделительного трансформатора 16. Эти импульсы вы-. пр мл ютс вьтр мителем 20. Отрйца тельное напр жение с отрицательного выходного зажнма выпр мител 20 через токоограничивающий резистор 22 i прикладываетс к обмотке возбуждени 23 синхронной машины. Таким об (Л разом к обмотке возбуждени 23 поочередно с частотой 1 Гц подключает-, с относительно корпуса синхронной машины положительное или отрицательное напр жение. 1 ил. N0 to СХ) ;р

Description

Изобретение относитс к электротехнике , в частности к релейной защите электрооборудонани , и может быть использовано дл релейной защиты синхронных электрических мапган от замыкани на землю в одной точке цепи возбуждени .

Целью изобретени . вл етс повышение точности измерени путем исключени зависимости чувствительности от места замыкани и величины напр жени обмотки возбуждени .

На чертеже представлена функциональна схема устройства дл защиты

1277289

34 включает в себ регулируемый резистор 36, подключенный к входным зажимам 31, 33 блока измерени . Подвижный контакт резистора 36 через 5 резистор 37 .соединен с базой транзистора 38, эмиттер которого через стабилитрон 39 соединен с общей точкой схемы, котора соединена с вход- нь1м зажимом 33. База транзистора 38 блока 32 измерени через конденсатор 40 соединена с общей точкой схемы. Коллектор транзистора 38 через резистор 41 соединен с базой транзистора 42, коллектор которого через

10

синхронной машины от.замыкани обмот- резистор 43 соединен с общей точкой

ки возбуждени на заземленный корпус

в одной точке.,

Устройство дл защиты синхро.нной

машины от замыкани обмотки возбуждени на заземленный корпус в одной точке содержит генератор 1 высокой частоты, выходы которого подключены к управл ющим входам 2, -3 ключевых элементов 4, 5. Основные, входы. 6, 7 ключевых элементов 4, 5 объединены между собой и подключены к минусовому выходному зажиму источника 8 питани . Выходы ключевых элементов 4j 5 через разделительные Диоды 9-12 под-; ключены к выводам первичных обмоТок 13, 14 разделительных трансформато . ров 15, 16. Вторичные обмотки 17, 18 разделительных трансформаторов 15, 16 подключены к входам выпр мителей 19 20. Положительный выходной зажим вьшр мител 19 и отрицательный выходной зажим выпр мител 20 через токо- ограничительные резисторы 21, 22 подключены к обмотке 23 возбутвдени . 0т20

25

схемы. Между базой и эмиттером транзистора 42 включен резистор 44. Эмиттер транзистора 42:соединен через стабилитрон 45 с управл ющим электродом тиристора 46, анод которого через -обмотку реле 47 соединен с плюсовым выходным зажимом источника 8 питани , минусовой выходной зажим которого подключен к катоду тиристо-. PQ 46, между катодом и управл ющим электродом тиристора 46 подключен резистор 48.

. Данное устройство работает следующим образом.

Под действием импульсов напр жени пр моугольной формы частотой 10 кГц, поступающих с выхода тора 1 высокой частоты, нроисходит коммутаци ключевых элементов 4, 5. 35 в результате первичные обмотки 13, 14 разделительных трансформаторов 15, 16 через разделительные диоды 9- 12 поочередно подключшотс с частотой 10 кГц к минусовому выводу источника

30

рицательный выходной зажим выпр мите- 8 питани . Одновременно под действи- л 19 и положительный выходной зажим выпр мител 20 объединены между собой и подключены к корпусу синхронной машины. Выходы генератора 24 низкой частоты подключены к управл ющим входам 25, 26 ключевых элементов 27, 28. Основные входы 29, 30 ключевых элементов 27, 28 подключены к средним точкам первичных обмоток 13, 14 разделительных трансформаторов 15, 16. Выходы ключевых элементов 27, 28 объединены между собой и подключены к входу 31 блока измерени 32, вход 33 которого подключен к положительному выходному зажиму источника 8 питани . Блок 32 измерени со- держит пороговый элемент 34 и исполнительный орган 35. Пороговый элемент

ем импульсов напр жени пр моугольной формы с частотой 1 Гц, поступающих с выхода генератора 24 низкой- частоты, происходит коммутаци клю- .

чевЫх элементов 27, 28. Импульсы напр жени на управл ющих входах 25, 26 ключевых элементов 27, 28 наход тс в противофазе. При по влении управл ющего иНпульса напр жени на управл ющем входе 25 ключевого эле- jyieHTa 27 средн точка первичной обмотки 13 разделительного трансформатора 15 подключаетс через ключевой элемент 27, резистор 36 порогового

55 элемента 34 к плюсовому вьгходному зажиму источника 8 питани . При этом импульсы на лр жени пр моугольной формы с частотой 10 кГц трансфор50

277289

10

Под действием импульсов напр жени пр моугольной формы частотой 10 кГц, поступающих с выхода тора 1 высокой частоты, нроисходит коммутаци ключевых элементов 4, 5. в результате первичные обмотки 13, 14 разделительных трансформаторов 15, 16 через разделительные диоды 9- 12 поочередно подключшотс с частотой 10 кГц к минусовому выводу источника

8 питани . Одновременно под действи-

элемента 34 к плюсовому вьгходному зажиму источника 8 питани . При этом импульсы на лр жени пр моугольной формы с частотой 10 кГц трансфор

10

IS

20

25

31277289

ируютс во вторичную обмотку 17 разелительного трансформатора 15. Эти мпульсы выпр мл ютс с помощью вы- пр мител 19. Положительное напр ение , с положительного выходного зажима выпр мител 19 через токоог- раничивающий резистор 21 прикладываетс к обмотке 23 возбуждени синхронной машины.

Аналогично при по влении управл ющего импульса на управл ющем входе 26 ключевого элемента 28 средн точка первичной обмотки Н разделительного трансформатора 16 через ключевой элемент 28 резистор 36 порогового эле;мента 34 подключаетс к плюсовому выходному зажиму источника 8 питани . При этом импульсы напр жени пр моугольной формы с частотой 10 кГц трансформируютс во вторичную обмотку 18 разделительного трансформатора 16. Эти импульсы выпр мл ютс выпр мителем 20. Отрицательное напр жение с отрицательного выходного зажима выпр мител 20 чег рез токоограничивающий резистор 22 прикладываетс к обмотке 23 возбуждени синхронной машины.. Таким образом , к обмотке 23 возбуждени поочередно с частотой 1 Гц подключаетс относительно корпуса синхронной машины положительное или отрицательное напр жение.

В нормальном режиме работы, когда сопротивление изол ции цепи возбуждени велико, ток, протекающий через резистор 36., мал. Мало падение напр жений на резисторе 36 и транзистор 38 порогового элемента 34 закрыт , а тиристор 46, исполнительного органа 35 не включен.

При снижении сопротивлени изол ции цепи возбуждени ниже заданного значени ток через резистор 36 увеличиваетс . Увеличиваетс падение нар жени на резисторе 36, пробиваетс стабилитрон 39 и открываютс транзисторы 38, 42 порогового элемента 34. Через открытый транзистор 42 и стабилитрон 45 создаетс путь тока в цепи управл ющего электрода тиристора 46, который включаетс и вклюает реле 47. Реле 47 сигнализирует срабатывании .

Благодар введению в устройство л защиты синхронной электрической , ашины дополнительных элементов и х соединению согласно изобретению

ст си кл по но ин во за ст за же

Ф

ма де то ча фо мо ца за ре вт вы ис вы на

тр пе вы ко те

35 то мо вы к о

0 с в ра ви ср

ко ны ми то вь

50 кл со щи че ви

55 не ср во по

стало возможно к цепи возбуждени синхронной электрической машины прикладывать поочередно с частотой 1 Гц посто нное напр жение .разной пол рности . При этом устран етс вли ние индуктивности и емкости обмотки возбуждени , а также исключаетс зависимость чувствительности от места замыкани .цепи возбуждени на заземленный корпус и .величины напр жени обмотки возбуждени .

Claims

Изобретение относитс к электротехнике , в частности к релейной защите электрооборудонани , и может быть использовано дл релейной защиты синхронных электрических мапган от замыкани на землю в одной точке цепи возбуждени . Целью изобретени . вл етс повы шение точности измерени путем исключени зависимости чувствительности от места замыкани и величины напр жени обмотки возбуждени . На чертеже представлена функциональна схема устройства дл защиты синхронной машины от.замыкани обмо ки возбуждени на заземленный корпус в одной точке., Устройство дл защиты синхро.нной машины от замыкани обмотки возбужде ни на заземленный корпус в одной точке содержит генератор 1 высокой частоты, выходы которого подключены к управл ющим входам 2, -3 ключевых элементов 4, 5. Основные, входы. 6, 7 ключевых элементов 4, 5 объединены между собой и подключены к минусовому выходному зажиму источника 8 пита ни . Выходы ключевых элементов 4j 5 через разделительные Диоды 9-12 под ключены к выводам первичных обмоТок 13, 14 разделительных трансформато . ров 15, 16. Вторичные обмотки 17, 18 разделительных трансформаторов 15, 1 подключены к входам выпр мителей 19 20. Положительный выходной зажим вьшр мител 19 и отрицательный выход ной зажим выпр мител 20 через токоограничительные резисторы 21, 22 под ключены к обмотке 23 возбутвдени . 0т рицательный выходнойзажим выпр мите л 19 и положительный выходной зажим выпр мител 20 объединены между собой и подключены к корпусу синхронной машины. Выходы генератора 24 низ кой частоты подключены к управл ющим входам 25, 26 ключевых элементов 27, 28. Основные входы 29, 30 ключевых элементов 27, 28 подключены к средним точкам первичных обмоток 13, 14 разделительных трансформаторов 15, 16. Выходы ключевых элементов 27, 28 объединены между собой и подключены к входу 31 блока измерени 32, вход 33 которого подключен к положительному выходному зажиму источника 8 питани . Блок 32 измерени со держит пороговый элемент 34 и исполнительный орган 35. Пороговый элемен 9 34 включает в себ регулируемый резистор 36, подключенный к входным зажимам 31, 33 блока измерени . Подвижный контакт резистора 36 через резистор 37 .соединен с базой транзистора 38, эмиттер которого через стабилитрон 39 соединен с общей точкой схемы, котора соединена с входнь1м зажимом 33. База транзистора 38 блока 32 измерени через конденсатор 40 соединена с общей точкой схемы. Коллектор транзистора 38 через резистор 41 соединен с базой транзистора 42, коллектор которого через резистор 43 соединен с общей точкой схемы. Между базой и эмиттером транзистора 42 включен резистор 44. Эмиттер транзистора 42:соединен через стабилитрон 45 с управл ющим электродом тиристора 46, анод которого через -обмотку реле 47 соединен с плюсовым выходным зажимом источника 8 питани , минусовой выходной зажим которого подключен к катоду тиристо-. PQ 46, между катодом и управл ющим электродом тиристора 46 подключен резистор 48. . Данное устройство работает следующим образом. Под действием импульсов напр жени пр моугольной формы частотой 10 кГц, поступающих с выхода гене ратора 1 высокой частоты, нроисходит коммутаци ключевых элементов 4, 5. в результате первичные обмотки 13, 14 разделительных трансформаторов 15, 16 через разделительные диоды 912 поочередно подключшотс с частотой 10 кГц к минусовому выводу источника 8 питани . Одновременно под действием импульсов напр жени пр моугольной формы с частотой 1 Гц, поступающих с выхода генератора 24 низкойчастоты , происходит коммутаци клю- . чевЫх элементов 27, 28. Импульсы напр жени на управл ющих входах 25, 26 ключевых элементов 27, 28 наход тс в противофазе. При по влении управл ющего иНпульса напр жени на управл ющем входе 25 ключевого элеjyieHTa 27 средн точка первичной обмотки 13 разделительного трансформатора 15 подключаетс через ключевой элемент 27, резистор 36 порогового элемента 34 к плюсовому вьгходному зажиму источника 8 питани . При этом импульсы налр жени пр моугольной формы с частотой 10 кГц трансфор3 мируютс во вторичную обмотку 17 ра делительного трансформатора 15. Эти импульсы выпр мл ютс с помощью выпр мител 19. Положительное напр жение , с положительного выходного зажима выпр мител 19 через токоограничивающий резистор 21 прикладыва етс к обмотке 23 возбуждени синхронной машины. Аналогично при по влении управл ющего импульса на управл ющем входе 26 ключевого элемента 28 средн точка первичной обмотки Н раздели тельного трансформатора 16 через ключевой элемент 28 резистор 36 порогового эле;мента 34 подключаетс к плюсовому выходному зажиму источник 8 питани . При этом импульсы напр жени пр моугольной формы с частотой 10 кГц трансформируютс во вторичную обмотку 18 разделительного трансформатора 16. Эти импульсы выпр мл ютс выпр мителем 20. Отрицательное напр жение с отрицательного выходного зажима выпр мител 20 чег рез токоограничивающий резистор 22 прикладываетс к обмотке 23 возбуждени синхронной машины.. Таким образом , к обмотке 23 возбуждени поочередно с частотой 1 Гц подключаетс относительно корпуса синхронной машины положительное или отрицательное напр жение. В нормальном режиме работы, когд сопротивление изол ции цепи возбуждени велико, ток, протекающий через резистор 36., мал. Мало падение напр жений на резисторе 36 и транзистор 38 порогового элемента 34 закрыт , а тиристор 46, исполнительного органа 35 не включен. При снижении сопротивлени изол ции цепи возбуждени ниже заданного значени ток через резистор 36 увели чиваетс . Увеличиваетс падение напр жени на резисторе 36, пробиваетс стабилитрон 39 и открываютс тран зисторы 38, 42 порогового элемента 34. Через открытый транзистор 42 и стабилитрон 45 создаетс путь тока в цепи управл ющего электрода тиристора 46, который включаетс и включает реле 47. Реле 47 сигнализирует о срабатывании . Благодар введению в устройство дл защиты синхронной электрической машины дополнительных элементов и их соединению согласно изобретению 9 стало возможно к цепи возбуждени синхронной электрической машины прикладывать поочередно с частотой 1 Гц посто нное напр жение .разной пол рности . При этом устран етс вли ние индуктивности и емкости обмотки возбуждени , а также исключаетс зависимость чувствительности от места замыкани .цепи возбуждени на заземленный корпус и .величины напр жени обмотки возбуждени . Формула изобретени Устройство дл защиты синхронной машины от замыкани обмотки возбуждени на зазе шенный корпус в одной точке, содержащее генератор высокой частоты, первый разделительный трансформатор с первичной и вторичной обмотками , первый выпр митель с отрицательным и положительным выходными зажимами, первый токоограничивающцй резистор, блок измерени с первым и вторым зажимами, включающий пороговый элемент, исгГолнительный орган, источник питани с первым и вторым выходными зажимами, при этом вторична обмотка первого разделительного трансформатора подключена к входу первого выпр мител , отрицательный выходной .зажим которого подключен к корпусу синхронной машины, а полош тельный выходной зажим через первый токоограничивающий резистор - к обмотке возбзждени , в блоке измеренил выход порогового элемента подключен: к входу исполнительного органа, . отличающеес тем, что, с целью повьшени точности измерени ,, в него дополнительно введены второй разделительный трансформатор с первичной обмоткой, выполненной со средней точкой, и вторичной обмот ; кой, второй выпр митель с отрицатель-: ным и пoлoжliтeльным выходными зажимами , второй токоогранич11вающий резистор , генератор низкой частоты, первьй , второй, третий и четвертый ключевые элементы, каждьй из которых содержит выход, основной и управл ющий входы, первьп, второй, третий и четвертый разделительные диоды, первична обмотка первого разделительнего трансформатора выполнена со средней точкой, при этом выходы первого и второго ключевых элементов подключены соответственно через первый , второй, третий и четвертый разделительные диоды к выводам первичны обмоток первого и второго разделительных трансформаторов, основные входы первого и второго ключевых элементов объединены межДу собой и подключены к первому выходному зажиму источника питани , а управл ющие входы первого и второго ключевых элементов подключены к выходу генератора высокой частоты, вторична обмотка второго разделительного трансформатора подключена к входу второго вьетр мител , положительный выходной зажим которого подключен к корпусу синхронной машины, а отрицательный выходной зажим через второй токоограничивающий резистор к обмотке возбуждени , средние точки первичных обмоток первого и второго разделительньгх трансформаторов подключены к основным входам соответственно третьего и четвертого ключевых элементов, управл ющие входы последних подключены к выходу генератора низкой частоты, выходы третьего и четвертого ключевых элементов объединены между собой и подключены к первому входному зажиму блока измерени , второй входной зажим которого подключен к второму выходному зажиму источника питани .