Защита генератора. Защита статора от повреждений на землю для блоков генератор-трансформатор

»»

Если вам интересна история реле и вы изучаете принцип работы разных типов реле !!! Подписывайтесь на мой канал на Ютубе !!!

Защита генератора. Защита статора от повреждений на землю для блоков генератор-трансформатор

Защита генератора. Защита  статора от повреждений на землю для блоков генератор-трансформатор

История релейной защиты.
Защита генератора. Защита статора от повреждений на землю для блоков генератор-трансформатор

Автор: Вальтер Шоссиг (W Schossig) >> подробнее об авторе
Статья была опубликована в июньском номере журнала в 2011 году >> о журнале
Перевод с английского: Перевертов Валерий Юрьевич

Первая статья, посвященная защите статора от повреждений на землю, была опубликована в этом журнале осенью 2009г, там были рассмотрены первые защиты и «сфокусировано» внимание на защитах, применяющихся при работе генераторов на сборные шины. С увеличением единичной мощности машин или  работе на энергосистему  становится важным использование блочных трансформаторов.

90% Защита статора от повреждений на землю

При блочной схеме подключения (генератор-трансформатор) генератор не связан гальванически с системой. Реле напряжения, подключенные к обмоткам заземленного трехфазного ТН, соединенным по схеме «разомкнутого треугольника» или подключенные к трансформатору напряжения, расположенному между нейтралью и землей,   позволяют обнаружить повреждения на землю в обмотках силового трансформатора на стороне генератора, на вводах генератора и в обмотке статора. Повреждение в обмотке статора может быть обнаружено только в случае, если оно не слишком близко к нейтрали. Дополнительно чувствительность ограничена  влиянием шунтирующих межобмоточных емкостей. Напряжение помехи может быть уменьшено за счет емкостей в схеме подключения генератора или активных сопротивлений в схеме подключения заземляющего трансформатора. Чтобы избежать эффекта оксидации, сопротивление выбиралось таким, чтобы ограничить ток повреждения на землю величиной в 15А. Это было пределом чувствительности данного защитного принципа.
Сопротивление используемых ламп (“железных ламп») зависело от температуры нити накала. В  нормальном режиме нить была холодной, а ее сопротивление  небольшим. Между трансформатором и генератором  имелась емкостная связь. При перенапряжениях на стороне ВН  сопротивление низкое и емкости  разряжались на землю. Это означает, что сопротивление лампы низкое, когда источник ЭДС незначительный. В случае повреждения на землю лампы нагреваются, что увеличивает их сопротивление и ограничивает ток повреждения на землю. Этот принцип мог применяться только в низковольтных системах, где мощность ограничена. На Рисунке 3 показана используемая схема. Нейтраль генератора G заземлена через трансформатор напряжения S. Во вторичной обмотке ТН реле R соединено последовательно с лампами. Для защиты всей обмотки, соединенной в звезду с нейтральной точкой,  доктор Роберт Поль (Dr. Robert Pohl) предложил «смещать» нейтраль искусственно. В его патенте (DRP 456761, 1928)  показан источник тока  P, соединенный последовательно с трансформатором напряжения S.  Теперь становится возможным создавать ток больше  тока срабатывания реле R даже в случае повреждения на землю непосредственно в нейтральной точке.
Используя электромагнитные реле было возможным «контролировать» примерно 80%  обмотки, начиная  с вводов генератора. При использовании реле с подвижной катушкой   (магнитоэлектрических) зона защиты может быть увеличена до 90%. Остаточное напряжение (напряжение смещения) необходимо выпрямлять. Расширение зоны защиты возможно благодаря тому, что момент вращения уменьшается в линейной зависимости от напряжения в реле с постоянным магнитом и в квадрате в электромагнитных реле.

Рисунок 1. Реле защиты от тока утечки на корпус типа RV2 (Siemens, 1935)

Рисунок 1. Реле защиты от тока утечки на корпус типа RV2 (Siemens, 1935)

Рисунок 2. 100% защита статора от повреждений на землю

Рисунок 2. 100% защита статора от повреждений на землю
а – на переменном токе
в – на постоянном токе

Рисунок 3. Заземление нейтрали генератора с помощью ламп.

Рисунок 3. Заземление нейтрали генератора с помощью ламп.
Согласно патенту доктора Бутоу (Dr. Bütow), нейтраль смещалась (доктор Поль (Dr.Pohl, AEG))

Рисунок 4. Защита с помощью вспомогательного напряжения частотой 20 Гц (Siemens)

Рисунок 4. Защита с помощью вспомогательного напряжения частотой 20 Гц (Siemens)

Рисунок 5. Защита от токов утечки на корпус, Л.Фершль (Fershl. L.),компания ÖSSW, 1953

Рисунок 5. Защита от токов утечки на корпус, Л.Фершль (Fershl. L.),компания  ÖSSW, 1953
В качестве решения был использован патент АТ875427 – удаление влияния высших гармоник, проникающих через емкости связи блочного трансформатора

Страница 1 из 712345»
Файлы
Рейтинг

В этом разделе

Добавлять комментарии могут только зарегистрированные пользователи

Для продолжения необходимо авторизоваться

Забыли пароль?

Регистрация