157615. lajstromszámú szabadalom • Harmadik harmónikus feszültségek összehasonlításán alapuló testzárlatvédelem egységkapcsolású generátorhoz

3 157615 4 testzárlatmentes üzem esetén nyugalmi állapotban marad. Ha a csillagpontban vagy annak közelében testzárlat lép fel, az érzékelő elem kapcsain jelentősen megnövekszik a harmadik harmonikus feszültség és így az érzékelőelem megszóla*. A generátor kapcsokon fellépő zérussorrendű harmadik harmonikus feszültség és a csillagpont és a föld közötti harmadik harmonikus feszültség arányának megváltozása természetesen a fentiektől eltérő módon is érzékelhető. Ha a szóba/nforgó két szekunderfeszültséget egy-egy impedanciával lezárjuk, az így nyert két áramkörben folyó áram vagy azok mágneses hatásának összehasonlíitása alapján is megállapítható az, hogy a csillagpontban vagy annak közelében testzárlat lépett fel. A védelem működési elvének magyarázata az 1. ábra szolgál. Az ábra a G generátort és a hozzákapcsolt transzformátorokat (T főtranszformátor, H gázüzemi transzformátor) egyíázisúan tünteti fel, mivel a szóbanforgó harmadik harmonikus feszültségek mindhárom fázisban azonos f ázishelyzetűek. Mivel a harmadik harmonikus feszültségeket a generátor mágnesmezejében levő harmadik harmonikus összetevő hozza létre, ebből a szempontból a generátort harmadik harmonikus feszültséggenerátorhak kell ' tekinteni. Abban az esetben, ha a csillagpont földeletlen, a földhöz képesti harmadik harmonikus feszültségek nagyságát elsősorban a rendszer zérussorrendű kapacitásai szabják meg. A tekercselés mentén elosztott zérussorrendű kapacitásokat az ábrán koncentrált kapacitásokkal helyettesítettük, még pedig úgy, hogy a generátor zérussorrendű kapacitását két részre bontattuk (C'G és C"G) és a csillagpont és föld közé, illetve a generátorkapocs és föld közé koncentrált kapacitásként rajzoltuk be. Ezeknél lényegesen kisebb a T főtranszformátor generátor feszültségű tekercsének zérussorrendű Cr kapacitása és még kisebb a házi üzemi H transzformátor generátorfeszültségű tekercsének zérussorrendű Cfi kapacitása, továbbá a generátort, főtranszformátort és háziüzemi transzformátort összekötő sínek, vagy kábelek zérussorrendű Cs kapacitása. Abból, hogy Cr, C és Cg kapacitás lényegesen kisebb, mint C'G, ill. C"G kapacitás, következik, hogy zavarmentes üzemben a csillagpont és föld közötti harmadik harmonikus feszültség, továbbá a generátor kapcsok és a föld közötti harmadik harmonikus feszültség közéi egyenlő nagyságú. A találmány lényege az, hogy megfelelő berendezés segítségével (pl. hídkapcsolás, vagy hányados relé) összehasonlítjuk pl. a csillagpont és a föld közötti harmadik harmonikus feszültséget a generátor-kapcsok és a föld között fellépő zérussorrendű harmadik harmonikus feszültséggel. A két feszültség aránya testzárlatmentes üzemben alig függ az említett hálózati viszonyoktól. A csillagpont közelében fellépő földzárlat esetén az arány lényegesen megváltozik, mivel ebben az esetben a .csillagpont és föld közötti harmadik harmonikus feszültség közel nullára csökken, a generátorkapcsok és föld közötti harmadik harmonikus feszültség pedig megnövekszik. Ha a generátor csillagpontja ellenálláson át földelt, a csillagpont földhöz képesti harmadik harmonikus feszültsége általában kisebb, mint a generátorkapcsok és föld közötti harmadik'•; harmonikus'feszültség, de az arányok természetesen ez esetben is közel állandóak mindaddig, amíg a generátor üzemzavarmentes. A találmány tárgya olyan kapcsolási elrendezés, amely az említett harmadik harmonikus feszültségeket vagy a feszültségek valamilyen kombinációját hasonlítja össze. Az összehasonlítás valamilyen érzékelő elem (hányados érzékelő, hídágba kapcsolt nullindikátor stb.) segítségével folyamatosan történik. Ha az érzékelő elem azt érzékeli, hogy a szóbanforgó feszültségek aránya vagy fázisszöge bizonyos értelemben megváltozott, ebből arra lehet következtetni, hogy a generátor csillagpontjában vagy annak közelében testzárlat következett be. Az érzékelő elem ez esetben — esetleg időkésleltetéssel — jelzi a testzárlat bekövetkezését, illetve szükség esetén működteti a megszakítót és legerjesztő berendezést. Itt meg kell jegyezni, hogy a szóbanforgó feszültségek aránya vagy fázisszöge bármilyen értelmű megváltozásának jelzése értékes ínformációt adhat a rendszerben esetleg bekövetkezett rendellenességre vonatkozóan. Ilyen kapcsolásra mutat példát a 2. ábra. Az ábrán T jelöli a generátorhoz csatlakozó- főtranszformátort, H' a háziüzemi transzformátorcsatlakozást, FV a csillagpont és a föld közé kapcsolt feszültségváltót, F'V pedig a generátorkapcsok és föld közötti feszültségek zérussorrendű összetevőjének megfelelő szekunderfeszültség képzésére szolgáló feszültségváltót vagy feszüttségváttó csoportot. Szabadalmi igénypontok: 1. Kapcsolási elrendezés háromfázisú generátor csillagpontjában vagy annak közelében bekövetkező testzárlat érzékelésére, azzal jellemezve, hogy a generátor csillagpontja és a föld közé kapcsolt feszültségváltó szekunderköre, valamint a generátor kapcsai, és a föld között fellépő feszültségek zérussorrendű összetevőjét érzékelő berendezés szekunderköre közé harmadik harmonikus feszültséget érzékelő szerv van iktatva. 2. Az 1. igénypont szerinti kapcsolási elrendezés kiviteli alakja, azzal jellemezve, hogy a harmadik harmonikus feszültséget érzékelő szerv egyik kapcsa a generátor csillagpontja és föld közé kapcsolt feszültségváltó szekunder körének, továbbá a generátor kapcsai és a föld között fellépő feszültségek zérussorrendű összetevőjét érzékelő berendezés szekunder körének közösített kapcsára csatlakozik, az érzékelő szerv másik kapcsa pedig az említett két szekunderkör másik két kapcsa közé iktatott feszültségosztó berendezés osztópontjára csatlakozik. 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60