Защита от замыканий на землю обмотки статора блочного

Защита от замыканий на землю обмотки статора блочного генератора без зоны
нечувствительности с контролем сопротивления изоляции цепей статора
относительно земли типа РЗГ-100/4
Защита содержит чувствительный орган, срабатывающий при снижении сопротивления
изоляции, и грубый орган, срабатывающий при замыкании на землю. Последний осуществляет
отключение генератора.
Работа устройства основана на наложении постоянного напряжения на генератор и поясняется
рисунком, на котором: Г - генератор; Т - блочный трансформатор; ТН1, ТН2 - трансформаторы
напряжения; Rп -переходное сопротивление в месте замыкания.
Если в нейтрали генератора имеется ТН, то его заземляемый вывод объединяется с нейтралями
ТН1 и ТН2 либо заземляется через отдельный разделительный конденсатор.
При наличии в нейтрали генератора дугогасящего реактора последний заземляется через
разделительный конденсатор. Устройство РЗГ-100/4 подключается к этому конденсатору.
Питание РЗГ-100/4 осуществляется переменным напряжением 220В. В шкафу РЗГ-100/4
формируется постоянное
напряжение 80 В. Это напряжение подводится к разделительному
конденсатору С, с которого через изолятор И это напряжение подается на сеть генераторного
напряжения. Сопротивление конденсатора С на промышленной частоте пренебрежимо мало по
сравнению с индуктивным сопротивлением ТН, поэтому заземление их нейтралей через С не влияет на
режим работы ТН.
При отсутствии замыкания на землю ток IП = 80В/RИЗ.ЭКВ, где RИЗ.ЭКВ – эквивалентное
сопротивление сети генераторного напряжения по отношению к земле. При замыкании на землю через
переходное сопротивление RП ток IП увеличивается. При металлическом замыкании на землю ток IП
принимает максимальное значение, составляющее несколько mА.
Продольное сопротивление обмотки статора генератора на постоянном токе пренебрежимо мало,
поэтому увеличение IП не зависит от места,
где ухудшилась изоляция, из чего следует, что
контролируется сопротивление изоляции всей обмотки статора, включая нейтраль.
Измерение IП осуществляется блоком электроники БЭ-1, который выдает 4 сигнала: 3
контактных и 1 аналоговый. Аналоговый сигнал, пропорциональный сопротивлению изоляции,
подается на цифровой указатель сопротивления БЭ-2; сигналы «Снижение изоляции 1» и «Снижение
изоляции 2» - на предупредительную сигнализацию; сигнал «Замыкание в генераторе» - на отключение
генератора.
Защита РЗГ-100/4 включает металлический шкаф с размерами 600х500х250 мм, размещаемый
вблизи объединенных нейтралей ТН, и блок электроники БЭ-2, размещаемый на релейном щите.
В БЭ-2 размещен цифровой указатель сопротивления. В нем имеется порт для вывода
информации о сопротивлении изоляции цепей статора в единую информационную систему блока.
Размеры БЭ-2- 205х135х85 мм.
Рубильники Р1 и Р2 предназначены для перехода к обычной схеме заземления ТН.
Принцип наложения постоянного тока позволил совместить в одном устройстве
диагностическую и защитную функции. Все существующие способы измерения и испытания изоляции
сети генераторного напряжения реализуются при остановленном генераторе, в то время как
наибольшую ценность представляет информация о состоянии изоляции под рабочим напряжением. Это
связано с тем, что именно в естественных условиях под воздействием рабочего напряжения в изоляции
возникают дефекты, сопровождающиеся снижением ее сопротивления по отношению к земле. В
генераторах с водяным охлаждением обмотки статора сопротивление изоляции шунтируется
сопротивлением системы охлаждения, поэтому на таких генераторах устройство РЗГ-100/4
осуществляет также контроль качества охлаждающей воды и сопротивления изоляции шлангов,
подающих воду в генератор. Различные модификации защит, основанных на наложении постоянного
тока, успешно эксплуатируются в течение 40 и более лет более чем на 100 турбо- и гидрогенераторах.
Благодаря своевременному оповещению персонала о снижении сопротивления изоляции неоднократно
были предупреждены замыкания на землю и возможные при этом повреждения генераторов.
Основные параметры
1 Диапазон измерения сопротивления изоляции - 5 кОм ÷ 8 МОм.
2. В РЗГ-100/4 обеспечена развязка по изоляции на генераторное напряжение между вторичными
цепями защиты и первичными цепями, гальванически связанными с генератором.
3.Защита помехоустойчива при любых коммутациях в цепи питания, отстроена от замыканий на землю
на стороне высшего напряжения блочного трансформатора и во вторичных цепях трансформаторов
напряжения.
4.Время срабатывания защиты - 0,5с.
5.Имеется встроенная тестовая проверка.
Защита выпускается в 2-х модификациях:
РЗГ-100/4-4 – для турбогенераторов и гидрогенераторов без дугогасящего реактора в нейтрали.
РЗГ-100/4-5 – для гидрогенераторов с дугогасящим реактором в нейтрали.
Отличительной особенностью защиты РЗГ-100/4 является полноценное решение вопроса
обеспечения безопасности обслуживания. Это обеспечивается тем, что в защите имеется развязка
по изоляции на генераторное напряжение между вторичными цепями защиты и первичными
цепями, гальванически связанными с генератором. Причем эта развязка может быть проверена
персоналом посредством высоковольтных испытаний. Эта возможность обеспечивается
специальной конструкцией защиты и тем, что в соответствующий раздел Технического описания
введен пункт «Высоковольтные испытания».