Выводы и возможность использования экспериментальных данных для построения релейной защиты

Таким образом, можно сделать вывод, что замыкание малого числа витков не ведет к развозбуждению генератора и может приводить к термическому повреждению обмотки статора, пожару и т. д.

Основным принципом обнаружения витковых замыканий в обмотке статора асинхронного электродвигателя является измерение появляющейся несимметрии токов статора. Установлено, что в случае витковых КЗнесимметрия токов и напряжений не велика и сравнима с несимметрией в цепи нагрузки ААГ. Это не позволяет выполнить защиту, реагирующую на данную несимметрию. Тоже можно сказать и об изменении гармонического спектра токов и напряжений.

Поэтому для построения защиты необходимо применять высокочувствительные схемы для обнаружения несимметрии трехфазной системы токов и напряжений, а также искажения формы токов и напряжений например, путем гармонического анализа.

Не исключается возможность использования других устройств защиты, например реагирующих на несимметрию магнитного поля внутри генератора в случае виткового КЗ в статорной обмотке (при размещении кольца, охваченного ферромагнитным сердечником, внутри электрической машины) [5].

Однако, размещение кольца внутри машины сопряжено с необходимостью разборки и сборки машины и представляет сложную технологическую операцию. Наводимое в кольце электромагнитное поле не дает точного представления о характере нарушения изоляции и возникновении короткого замыкания в обмотке, что приводит к необходимости усложнения схемы блока защиты. Также сложность блока защиты не позволяет обеспечить его высокую надежность. Тоже можно сказать и об устройствах тепловой защиты.

Для защиты ААГ от внутренних межфазных КЗ в обмотке статора, вблизи нулевых выводов можно использовать устройство дифференциально-фазной защиты, работа которого основана на измерении токов фаз в случае КЗ [8]. Также можно использовать устройство дифференциальной защиты ААГ, работа которого основана на измерении токов в нулевых, фазных выводах и присоединении емкостей [10].

В качестве чувствительного устройства защиты, позволяющего определять и витковые замыкания обмоток статора ААГ, имеется возможность использовать устройство, основанное на использовании вибродатчика, который крепится на корпусе генератора [9].

На рисунке 7 показана функциональная схема управления и защиты ААГ.

Рисунок 7 Схема защиты ААГ на основе вибродатчика.

При возникновении виткового КЗ в обмотке статора и при неисправности подшипников появляются дополнительные колебания корпуса машины 1, и сигнал вибродатчика 2 превышает пороговое значение. Сигнал на выходе блока сравнения 5 усиливается усилителем 6 и вызывает срабатывание исполнительного механизма 7 УЗ. Исполнительный механизм 7 приводит в действие привод аварийного отключения выключателя 4, который отключает ААГ от цепи емкостей самовозбуждения. Блок питания 8 подключен к блокам 5 и 6 и обеспечивает работу этих блоков. Блоки 5, 6, 7 и 8 в совокупности составляют УЗ 3.