Покращення захисної характеристики обмотки статора синхронного генератора від однофазного замикання на землю

Abstract

Роботу присвячено розв’язку актуальної науково-прикладної задачі вдосконалення методу і засобів захисту від однофазних замикань на землю обмотки статора синхронного генератора, що працює в блоці з трансформатором, що проявляється в урахуванні значень параметрів, що впливають на значення струму в місці однофазного замикання на землю. В роботі розглянуто основні фактори та процеси, що впливають на зміну технічного стану ізоляції обмотки статора синхронного генератора відносно землі в процесі його експлуатації. Запропоновано в якості показника якості функціонування ізоляції обмотки статора синхронного генератора використовувати діюче значення струму однофазного замикання на землю. Запропоновано метод та пристрої захисту від однофазних замикань на землю обмотки статора синхронного генератора, що працює в блоці з трансформатором, робота яких ґрунтується на розрахунку струму в місці виникнення однофазного замикання на землю, за допомогою використання комбінованого принципу накладання постійного струму на коло, що містить ізоляцію обмотки статора для визначення активного опору ізоляції обмотки статора відносно землі, використання енергії розряду попередньо зарядженого конденсатора для визначення перехідного опору в місці замикання на землю, контролю напруги нульової послідовності та врахування ємності ізоляції обмотки статора відносно землі.

The work is devoted to solving the current scientific and applied problem of improving the method and means of protection against single-phase ground faults of the stator winding of a synchronous generator operating in a block with a transformer, which is manifested in taking into account the values of parameters that affect the current value at the location of a single-phase ground fault. The work considers the main factors and processes that affect the change in the technical condition of the insulation of the stator winding of a synchronous generator relative to the ground during its operation. It is proposed to use the effective value of the single-phase ground fault current as an indicator of the quality of operation of the insulation of the stator winding of a synchronous generator. A method and devices for protecting against single-phase ground faults of the stator winding of a synchronous generator operating in a unit with a transformer are proposed. Their operation is based on calculating the current at the point of occurrence of a single-phase ground fault, using the combined principle of applying a direct current to a circuit containing the stator winding insulation to determine the active insulation resistance of the stator winding relative to the ground, using the discharge energy of a pre-charged capacitor to determine the transition resistance at the point of the ground fault, controlling the zero-sequence voltage, and taking into account the capacitance of the stator winding insulation relative to the ground.