УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДИФФЕРИНЦИАЛЬНОЙ ЗАЩИТЫ АСИНХРОННОГО ГЕНЕРАТОРА

Полезная модель относится к устройствам релейной защиты асинхронных генераторов с емкостями самовозбуждения, соединенными по схеме треугольник от внутренних междуфазных коротких замыканий в обмотке статора.
Известно устройство (см. кн. Н.В.Чернобровов. Релейная защита. М.: «Энергия», 1971, с.431, рис.15-10) продольной дифференциальной защиты генератора в трехфазном исполнении, содержащее реле РНТ, которое состоит из быстронасыщающегося трансформатора, в котором используется только дифференциальная обмотка и питающегося от него реле.
Недостатком известного устройства является то, что оно не может быть применено для защиты асинхронного генератора от внутренних междуфазных коротких замыканий в обмотке статора, так как при этом не учитываются выводы емкостей самовозбуждения. В этом случае токи в начале и конце защищаемого участка неодинаковы.
В качестве прототипа заявленного устройства используется устройство (см. кн. Н.В.Чернобровов. Релейная защита. М.: «Энергия», 1971, с.502, рис.16-21) дифференциальной защиты трансформатора, содержащее трансформаторы тока, соединенные в звезду и установленные на выводах обмоток силового трансформатора, соединенных треугольником и трансформаторы тока, соединенные треугольником, которые установленные на выводах обмоток силового трансформатора, соединенных в звезду, а также реле, подключенные к точкам соединения вторичных обмоток трансформаторов тока.
Это известное устройство не может быть применено для защиты асинхронного генератора от внутренних междуфазных коротких замыканий в обмотке статора,
т.к. в этом случае не будут учитываться выводы со стороны емкостей самовозбуждения, а также тот факт, что в случае силового трансформатора трансформаторы тока устанавливаются на выводах обмоток, в случае же асинхронного генератора они устанавливаются в треугольнике емкостей самовозбуждения.
Внутреннее междуфазное короткое замыкание в обмотке статора асинхронного генератора вблизи нулевых выводов нарушает режим работы, вызывает значительные токи в короткозамкнутом контуре и не вызывает развозбуждения генератора.
Техническим решением задачи является расширение функциональных возможностей защитного устройства.
Поставленная задача достигается тем, что устройство для дифференциальной защиты асинхронного генератора, включающее трансформаторы тока, а также реле, подключенные к точкам соединения вторичных обмоток трансформаторов тока, согласно полезной модели имеет дополнительный элемент защиты, состоящий из трансформаторов тока, соединенных по схеме звезда и установленных непосредственно на сторонах треугольника емкостей самовозбуждения.
Расширение функциональных возможностей устройства защиты путем осуществления дифференциальной защиты асинхронного генератора от внутренних междуфазных коротких замыканий в обмотке статора в близи нулевых выводов за счет введения дополнительного элемента защиты, со стороны емкостей самовозбуждения, соединенных по схеме треугольник соответствует критерию «новизна».
По сравнению с прототипом устройство для дифференциальной защиты позволяет защищать асинхронный генератор с емкостями возбуждения, соединенными по схеме треугольник от внутренних междуфазных коротких замыканий в обмотке статора вблизи нулевых выводов. Технико-экономическая эффективность предлагаемого устройства, обеспечивающего высокую чувствительность к данным повреждениям, состоит, в частности, в уменьшении размера повреждений асинхронного генератора, уменьшении стоимости и времени послеаварийного ремонта.
Полезная модель позволяет получить простую и надежную защиту асинхронных генераторов с емкостями самовозбуждения малой и средней мощности. Таким образом, предложение обладает признаками, соответствующими критерию «положительный эффект».
Сущность полезной модели поясняется чертежом на рис.1.
Устройство для дифференциальной защиты асинхронного генератора состоит из трансформаторов тока 1, 2, 3, соединенных по схеме звезда и установленных со стороны фазных 4, 5, 6, нулевых выводов 7, 8, 9 и в треугольнике емкостей самовозбуждения 10, 11, 12 асинхронного генератора, а также реле 13, 14, 15, подключенных к точкам соединения вторичных обмоток трансформаторов тока.
Устройство работает следующим образом.
В случае внутреннего междуфазного короткого замыкания в обмотке статора асинхронного генератора вблизи нулевых выводов ток в реле равен сумме токов со стороны нулевых 7, 8, 9, фазных выводов 4, 5, 6 и выводов емкостей самовозбуждения 10, 11, 12, что больше тока срабатывания реле, которые приходят в действие и отключают генератор. Компенсация сдвига токов по фазе со стороны емкостей самовозбуждения, соединенных по схеме треугольник осуществляется соединением в звезду соответствующих трансформаторов тока 3. Трансформаторы тока со стороны нулевых 2 и фазных 1 выводов соединены по схеме звезда. В случае внешних коротких замыканий в сети генератора, а также при нагрузке сумма токов меньше тока срабатывания реле и устройство не срабатывает. При этом трансформаторы тока должны иметь одинаковые коэффициенты трансформации. При внутренних междуфазных коротких замыканиях в обмотке статора вблизи фазных выводов генератор теряет возбуждение, и защиты не требует.
Полезная модель позволяет получить простую и надежную защиту асинхронного генератора с емкостями самовозбуждения, соединенными по схеме треугольник от внутренних междуфазных коротких замыканий в обмотке статора вблизи нулевых выводов и может найти широкое применение для защиты асинхронных генераторов малой и средней мощности.