SU1339732A2

SU1339732A2 - Apparatus for grounding protection of stator of generator coupled with transformer

Info

Publication number: SU1339732A2
Application number: SU864065055A
Authority: SU
Inventors: Василий Михайлович Кутин; Александр Владимирович Кобылянский; Александр Евгеньевич Рубаненко
Original assignee: Винницкий политехнический институт
Priority date: 1986-05-05
Filing date: 1986-05-05
Publication date: 1987-09-23

Abstract

Изобретение относитс к релейной защите электроустановок и представл ет собой устройство защиты от замыканий на землю электроустановок переменного тока в сети с изолированной нейтралью. Целью изобретени вл етс расширение функциональных возможностей путем селективного определени поврежденного генератора (электроустановки ) . Это достигаетс использованием в устройстве .общесетевого и селективного органов. Общесетевой орган построен на принципе наложени на контролируемую сеть выпр мленного напр жени , селективный орган - на принципе наложени на контролируемую сеть тока непромышленной частоты. Зона, контролируема селективным органом , опрел етс местом установки датчиков тока. При замыкании на землю в любой точке контролируемой устройством сети срабатьгоает общесетевой орган и производит с больщой выдержкой времени отключение всех элект- троустановок контролируемой устройством сети. При замыкании на землю в электроустановке, вход щей в зону, контролируемую селективнвлм органом, срабатьшают общесетевой и селективный органы и производ т с малой выдержкой времени отключение только вы вленной поврежденной электроустановки . 1 ил. с 3 С/; сThe invention relates to relay protection of electrical installations and is a device for protection against earth faults of electrical installations of alternating current in a network with insulated neutral. The aim of the invention is to extend the functionality by selectively determining a damaged generator (electrical installation). This is achieved by using network and selective organs in the device. The network-wide body is built on the principle of superimposing a controlled network of rectified voltage, the selective body is based on the principle of superimposing a non-industrial frequency current on a controlled network. The zone, controlled by the selective organ, is determined by the location of the current sensors. When a ground fault occurs at any point of the network monitored by the device, it operates the network-wide organ and, with a long time delay, disconnects all electrical installations of the network controlled by the device. In case of a ground fault in an electrical installation that enters a zone controlled by a selective organ, the network-wide and selective organs are activated and only the damaged electrical installation disconnects with a short delay. 1 il. from 3 C /; with

Description

Изобретение относитс к релейной защите электроустановок переменного тока, может быть использовано дл защиты от замыканий на землю генераторов , работающих в блоке с трансформаторами , и трехфазных сетей с изолированной нейтралью и вл етс усо- вершествованием устройства по авт.св. №1171898.The invention relates to relay protection of electrical installations of alternating current, can be used for protection against earth faults of generators operating in a block with transformers, and three-phase networks with insulated neutral, and is an adaptation of the device according to author. No. 1171898.

Цель изобретени - расширение функциональных возможнсотей путем селективного определени поврежденного генератора.The purpose of the invention is to expand the functional possibilities by selectively determining a damaged generator.

На чертеже изображена принципналь- 15 сформатора 1 напр жени , соединеннойThe drawing shows a principal-15 format of a voltage transformer of one connected

на схема устройства.on the device diagram.

Устройство состоит из трехфазного трансформатора 1 напр жени , подсоединенного к фазам токопровода 2, нейтральна точка которого через разде- лительньш конденсатор 3 соединена с землей, сумматора 4 напр жений, состо щего из двух потенциометров 5 и 6, один из которых подключен через диод 7 к вторичной обмотке повышающего трансформатора 8, а другой - через омметр 9 к положительному полюсу первого выхода источника 10 выпр мленного напр жени . К выходу сумматора 4 напр жений подключен первый вход исполнительного реле 11 с выходными контактами 12, второй вход - к второму выходу источника 10 выпр мленного напр жени , а параллельно контрольному входу исполнительного реле 10 включена кнопка 13 возврата.The device consists of a three-phase voltage transformer 1 connected to the phases of the conductor 2, the neutral point of which is connected to ground via a separator capacitor 3, a voltage adder 4 consisting of two potentiometers 5 and 6, one of which is connected via diode 7 to the secondary winding of the step-up transformer 8 and the other through an ohmmeter 9 to the positive pole of the first output of the source 10 of the rectified voltage. The first input of the executive relay 11 with output contacts 12 is connected to the output of the voltage accumulator 4, the second input is connected to the second output of the rectified voltage source 10, and the return button 13 is connected parallel to the control input of the executive relay 10.

К третьему выходу источника 10 выпр мленного напр жени подключен блок контрол , содержащий высокочастотный генератор 14, реле 15 контрол , первый размыкающий контакт 16 которого,, включенный последовательно с лампочкой 17, образует цепь аварийной сигнализации , второй размыкающий контакт 18 включен последовательно с промежуточным реле 19, замыкающий контакт 20 которого через резистор 21 включен параллельно выходу блока 22 реле, а первьй замыкающий контакт 23 реле 15 контрол включен последовательно с первым выходным контактом 12 исполнительного реле 11.A control unit containing a high-frequency generator 14, a control relay 15, the first opening contact 16 of which, connected in series with a light bulb 17, forms an alarm circuit, is connected to the third output of the rectified voltage source 10, the second disconnecting contact 18 is connected in series with the intermediate relay 19 , the closing contact 20 of which is connected through a resistor 21 parallel to the output of the relay block 22, and the first closing contact 23 of the control relay 15 is connected in series with the first output contact 12 about relay 11.

Разр дный конденсатор 24 включен параллельно первому выходу источника 10 выпр мленного напр жени первым полюсом между потенциометром 5 и по- трансформатором 8 напр жени , а вторым - к земле. Цель проверки исполнительного реле 11 состоитThe discharge capacitor 24 is connected in parallel with the first output of the source 10 of the rectified voltage with the first pole between potentiometer 5 and with the voltage transformer 8, and with the second to the ground. The purpose of checking the executive relay 11 is

из кнопки 25 проверки и резистора 26. Блок 22 реле св зан с разделительным конденсатором 3 посредством канала 27 св зи. Разр дник 28 предназначен дл снижени уровн перенапр жений.from the test button 25 and the resistor 26. The relay unit 22 is connected to the coupling capacitor 3 via the communication channel 27. The discharge 28 is designed to reduce the level of overvoltages.

Выход источника 29 напр жени непромышленной частоты включени на вход выпр мител 30, этот же выход источника 29 напр жени непромышленной частоты, фильтр 31 и резистор 32 включены последовательно. Кроме этого , резистор 32 присоединен параллельно к вторичной обмотке трехфазного тран0The output of the voltage source 29 of the non-industrial switching frequency to the input of the rectifier 30, the same output of the voltage source 29 of the non-industrial frequency, the filter 31 and the resistor 32 are connected in series. In addition, the resistor 32 is connected in parallel to the secondary winding of the three-phase trans0

00

5five

в разомкнутый треугольник. К выводам каждого генератора 33 подключены датчик 34 тока, фильтр 35, потенциометр 36, диодный мост 37 и реле 38, соединенные последовательно. Входы реле 38 каждого генератора 33 соединены параллельно и подключены к выходу выпр мител 30, а контакты 39 этих реле 38 включены последовательно с 5 вторым замыкающим контактом 40 реле 15 контрол и вторым выходным контактом 41 исполнительного реле 11.in open triangle. The current sensor 34, filter 35, potentiometer 36, diode bridge 37 and relay 38 connected in series are connected to the terminals of each generator 33. The inputs of the relay 38 of each generator 33 are connected in parallel and connected to the output of the rectifier 30, and the contacts 39 of these relays 38 are connected in series with the 5 second closing contact 40 of the control relay 15 and the second output contact 41 of the executive relay 11.

Устройство работает следующим образом .The device works as follows.

При включении устройства выпр мленное напр жение и напр жение непромышленной частоты прикладываютс к всем токоведущим част м-генераторного напр жени . Если канал 27 св зи блока 22 реле, установленного на fia- нели релейной защиты, и цепи присоединени разделительного конденсатора 3, установленного у трансформатора напр жени , исправны, существует цепь дл протекани высокочастотного сигнала генератора 14, реле 15 контрол находитс в сработанном состо нии, размыкающие контакты 16 и 18 разомкнуты , а замыкающие контакты 23 и 40 замкнуты.When the device is turned on, the rectified voltage and voltage of the non-industrial frequency are applied to all current-carrying parts of the m-generator voltage. If the communication channel 27 of the block 22 of the relay installed on the relay relay protection and the connection circuit of the coupling capacitor 3 installed at the voltage transformer is intact, there is a circuit for the high-frequency signal of the generator 14, the control relay 15 is in the de-energized state, the disconnecting contacts 16 and 18 are open and the closing contacts 23 and 40 are closed.

Исполнительное реле 11 срабатывает и замыкает контакт 12 в.цепи отключени с выдержкой времени блока, что свидетельствует об исправности общесетевого органа устройства защиты . Возвращают его в исходное состо ние нажатием кнопки 13 возврата. При наличии замыкани в одном из генераторов 33 или симметричном снижении сопротивлени изол ции до уровн уставки срабатывани замыкаетс один из контактов 39 и происходит срабатывание устройства защиты на отключение поврежденного генератора 33, При этомThe executive relay 11 is activated and closes the contact 12 V. circuit disconnecting with a time delay of the block, which indicates the health of the network-wide organ of the protection device. It is reset to its original state by pressing the return button 13. If there is a closure in one of the generators 33 or a symmetrical reduction of the insulation resistance to the setpoint of the response, one of the contacts 39 closes and the protection device trips to disconnect the damaged generator 33.

00

5five

00

5five

происходит блокирование цепи отключени с выдержкой времени блока.blocking of the trip circuit with block time delay occurs.

Если селективный орган устройства защиты не сработан и не замкнулс один из контактов 39 в цепи отключени поврежденного генератора в св зи с неисправност ми в защите, либо замыкание на землю произошло в токопро- водах или блочном трансформаторе, происходит срабатывание защиты с выдержкой времени на отключение блока. Наличие замыкани на землю в защищаемом блоке можно установить и по показанию омметра 9. Если потворного ера- батывани не произошло, производ т пуск блока.If the selective device of the protection device fails to close or close one of the contacts 39 in the disconnecting circuit of the damaged generator due to faults in the protection, or a ground fault occurs in the conductors or the block transformer, the protection with time delay for the unit to trip . The presence of a ground fault in the protected block can also be established by the indication of an ohmmeter 9. If no indulgent operation has taken place, the block is started.

В процессе эксплуатации срабатывание защиты возможно при ухудшении изол ции или возникновении внезап- ного замыкани на землю, когда величина сопротивлени меньше или равна уставке срабатывани . На вход исполнительного реле 11общесетевого органа защиты с потенциометров 6 и 5 по- даетс сумма напр жений, одно из которых пропорционально только сопротивлению изол ции всех фаз относительно земли, другое - сопротивлению замыкани на землю. В селективном орга- не защиты (реле 38) происходит сравнение наложенного тока с противодействующим током от источника 29 напр жени непромышленной частоты, который имеет посто нное значение.During operation, the protection operation is possible when the insulation deteriorates or a sudden earth fault occurs, when the resistance value is less than or equal to the operation setpoint. To the input of the executive relay of the network-wide protection organ from potentiometers 6 and 5, a sum of voltages is given, one of which is proportional only to the insulation resistance of all phases relative to the earth, the other to the resistance of the earth fault. In the selective protection system (relay 38), the imposed current is compared with the opposing current from the source 29 of the non-industrial frequency, which has a constant value.

При наличии замыкани на землю .в обмсктке статора одного из генераторов наложенный ток, пропорциональньш уставке срабатывани , превышает встречный противодействующий ток от 1 сточника 29 напр жени непромышленной частоты и происходит срабатывание реле 38 в цепи поврежденного генератора 33. Потенциометром 36 ос ществ- л етс регулировка уставки срабатыва- ни . Фильтр 31 защищает источник 29- напр жени непромьш1ленной частоты от воздействи напр жени промышленной частоты.If there is a ground fault in the stator of one of the generators, the imposed current, proportional to the pick-up setpoint, exceeds the countercurrent current from 1 source 29 of the non-industrial frequency voltage and the relay 38 is triggered in the circuit of the damaged generator 33. Potentiometer 36 adjusts setpoint triggered. The filter 31 protects a source of 29V frequency voltage from industrial frequency voltage.

При обрыве канала 27 св зи или полюсов разделительного конденсатора 3 уменьшаетс высокочастотный сигнал , обесточиваетс реле 15 контрол , замыкаетс первьй размыкающий контакт 16 и загораетс лампочка 17 аварийной сигнализации, замыкаетс второй размыкающий контак 18 и подаетс пиWhen the communication channel 27 or the terminals of coupling capacitor 3 is broken, the high-frequency signal decreases, the control relay 15 de-energizes, the first open contact 16 closes and the alarm 17 lights up, the second contact 18 closes and pi

-JQ 15 -JQ 15

о 25 о about 25 o

Q Q

.. ..

5five

3232

тание на обмотку промежуточиогс реле 19, замыкающий контакт 20 KOTojioro шунтирует через резистор 21 выход блока 22 реле, а замыкающие контакты 23 и 40 реле 15 контрол размыкают цепи отключени генераторов и блока.The relay 19, the closing contact 20 KOTojioro shunts the output of the relay unit 22 through resistor 21 to the winding of the relay, and the closing contacts 23 and 40 of the control relay 15 open the disconnecting circuits of the generators and the unit.

Ложного срабатывани защиты не происходит, так как использование принципа наложени выпр мленного напр жени вызывает у исполнительного реле 11 выдержку времени на срабатывание пор дка 1-2 с, что значительно превосходит врем срабатывани промежуточного реле 19, а вынос высокого потенциала на панели релейной защиты предотвращаетс шунтированием входа канала св зи. Разр дник 28 вл етс резервным злементом.False actuation of protection does not occur, since the use of the principle of superimposed rectified voltage causes the operating relay 11 to delay in the order of 1-2 s, which is much longer than the response time of the intermediate relay 19, and the removal of high potential on the relay protection panel is prevented by shunting the channel of communication. The discharge 28 is a backup element.

Периодическую проверку исправности общесетевого органа устройства заш;иты осуществл ют при отключенном блоке путем нажати кнопки 25. Этим имитируетс однофазное замыкание на землю через резистор 26, равный по величине уставке срабатывани .A periodic check of the health of the network device of the device is carried out, and it is carried out with the unit turned off by pressing button 25. This simulates a single-phase short to earth through a resistor 26 equal in magnitude to the pickup setting.

Claims

Invention Formula

Device to protect the stator of the generator in a block with a transformer against earth faults according to ed. St. No. 1171898, characterized in that, in order to expand the functionality by selectively determining a damaged generator, a voltage source of a non-industrial frequency, a driver, a filter and a resistor are entered, the voltage source of the non-industrial frequency, the filter and the resistor are connected in series, and the resistor, in addition, a three-phase voltage transformer connected in an open triangle is connected in parallel to the secondary winding, as well as a current sensor, a potentiometer filter, a diode module for each generator The st and relays connected in series, the relay inputs of each generator are connected in parallel and connected to the output of the rectifier connected to the output of the non-industrial frequency voltage source, and the contacts of these relays are connected in series with the contacts of the executive relay and the control relay in the power supply disconnecting circuit.

ten

Compiled by A. Ozeretskovsky Editor P. Gereshi Tehred V. Kadar Corrector M. Pojo

Order 4236/48 Circulation 617 Subscription

VNIIPI USSR State Committee

for inventions and discoveries 113035, Moscow, Zh-35, Raushsk nab, 4/5

Production and printing company, Uzhgorod, st. Project, 4

22

27