Защита статора генераторов от замыканий на землю

»»

Защита статора генераторов от замыканий на землю

История релейной защиты Защита статора генераторов от  замыканий на землю

Защита статора генераторов от замыканий на землю
Автор: Вальтер Шоссиг (W Schossig) >> подробнее об авторе
Статья была опубликована в осеннем номере журнала в 2009 году >> о журнале
Перевод с английского: Перевертов Валерий Юрьевич




Первые устройства защиты от перегрузки, КЗ, повышения и понижения напряжения, а также дифференциальная защита и защита от обратного направления мощности были описаны в предыдущих выпусках журнала «Мир РЗАиУ».
Другая возможность ограничения масштаба повреждений появилась с применением защиты от повреждений на землю.
Величина ожидаемого тока повреждения зависит от типа заземления нейтральной точки соединенных в звезду обмоток генератора. Если нейтраль заземлена, то токи повреждения такие же большие, как и токи КЗ.
В случае изолированной нейтрали будут протекать только токи повреждения на землю или даже «остаточные» (векторная сумма токов трех фаз) токи. Величина также зависит от места положения повреждения в обмотке.
Один из первых способов обнаружения токов на землю на электростанциях, вырабатывающих постоянный ток, была схема с лампами (Рис. 3). Если не горела красная лампа, то причиной было повреждение на землю или обрыв положительного полюса. Если не горела синяя лампа, то та же проблема с отрицательным полюсом. Если не горели обе лампы – то это КЗ или обрыв.
Если повреждалась изоляция обмотки, то возникала дуга на заземленный корпус машины. Выключатель с встроенной МТЗ отключался при токах между 1,5-2 номинального тока машины. Из-за этого дуга могла развиваться при значительных токах без отключения основного выключателя. Очень часто из-за сильного потока воздуха, вызываемый машиной, дуга существовала достаточно долго и выключатель отключался слишком поздно.
Эмиль Нойман (Emil Neumann) в своем патенте DRP 314415 в 1919 г предложил изолировать машину от земли  и выполнить заземление по определенной схеме, (Рис. 4) с помощью сопротивления, реактора или трансформатора тока. В случае повреждения изоляции внутри изолированной машины возникал ток между обмоткой и корпусом, вызывая падение напряжения на клеммах. Даже небольшой дефект изоляции вызывал протекание небольшого  тока и падение напряжения, которое могло использоваться для индикации или сигнализации. В случае дальнейшего увеличения тока можно было отключить генератор. В случае отдельно возбуждаемого генератора в патенте описывалось применение резистора в системе возбуждения.
В Европе и США были разработаны разные способы заземления нейтрали для систем переменного тока. Глухозаземленная или заземленная через малое сопротивление нейтраль была не так популярна в Европе из-за больших токов повреждения на землю и даже при наличии быстродействующей защиты от повреждений на землю ламинирование стали статора могло расплавиться («пожар железа»). Предпочтительным был выбор изолированной или заземленной через большое сопротивление нейтрали. Доктор Пилоти (Dr. Piloty), компания AEG, в 1929 г описал различные способы подхода к заземлению нейтрали и предложил рекомендации по выбору сопротивлений заземления.

Рисунок 1. Защита от токов утечки на корпус RW7e (Siemens, 1938)

Рисунок 1. Защита от токов утечки на корпус RW7e (Siemens, 1938)

Рисунок 2. ТТ с кольцевым сердечником (СССР, 1937)

Рисунок 2. ТТ с кольцевым сердечником (СССР, 1937)

Рисунок 3. Схема контроля тока на землю

Рисунок 3. Схема контроля тока на землю

Рисунок 4. Защита корпуса от токов замыкания на землю, Нойман, 1919 г

Рисунок 4. Защита корпуса от токов замыкания на землю, Нойман, 1919 г

Страница 1 из 612345»
Рейтинг

В этом разделе

Добавлять комментарии могут только зарегистрированные пользователи

Для продолжения необходимо авторизоваться

Забыли пароль?

Регистрация