ZBZ-1型转子两点接地瓮中捉鳖装置适用于同步发电机直流磁回路(转子回路)两点接地的保护。
2、结构和动作原理
原理接线见图1,主要由ZBZ-1型接地(电磁式瞬时动作)继电器5(内部接线见图2),附件FY-1型抗流线圈6和FY-1/B变流器7等构成。图1中其他元件是在组屏时配置,为说明其工作原理给出。
当发电机励磁回路发生一点接地故障时,由于不构成故障电流回路,对发电机的运行不立即造成威胁,在采取反措同时,还可继续运行。如发生两点接地故障则不然,一部分励磁线圈被短接,甚至引起火灾。为此,在电机励磁回路发生一点接地后,应立即投入两点接地保护。
该保护装置系采用直流电桥平衡原理构成的。
在发电机励磁线圈滑环引出线上接入分压器1,装置就在1的滑动触头与地之间。当励磁线圈产生一点(设为D1)接地进,则形成以分压器1的滑动触点与接地点为对角线的四臂电桥。按电桥平衡原理,四个臂间的阻值关系为R1·R4=R2·R3。因此,当励磁回路发生一点接地时(在测量励磁电路对地绝缘电阻过程中),应即投入保护装置,即合S,断开连接片2,合按钮3,调整分压器1的滑动触头,改变其两侧阻值,设R3、R4,直至毫伏表4指示为零,此时“电桥”处于平衡状态。瞬时继电器5的线圈I内无电流。此后打开按钮3,接通连接片2。使装置处于准备动作。
当励磁回路又有一点接地时,接地点设为D2,便成为两点接地故障。由图1可知,D1、D2之间的励磁线圈被短路,一臂的阻抗减少,“电桥”失去平衡,继电器与线圈中就有电流流过。如果该电流大于继电器5的动作电流,保护装置动作,切除发电机。
由于发电机转子与定子导磁体之间的气隙并不均匀,励磁线圈各部分的磁通会因转子旋转而产生波动,并随着气隙的增减变化在励磁线圈中感应出脉动的交流电势。因此,在投入保护装置后,继电器5的线圈1内会产生交流电流。如该电流大于继电器5的动作电流,保护装置就会误动作。为了减小这一交流电流对保护装置的影响,在“电桥”的对角线上,即与继电器“5”的线圈I串联抗流线圈“6”和变化为1的补偿电流一互感器“7”。电流互感器的初级绕组与继电器线圈I串联,次级绕组接入“5”的线圈II。当交流电流通过“电桥”对角线时,互感器的次级回路产生的磁通与线圈I中产生的交流磁通分量,方向相反,数值相等,因而大降低了继电器顺交流电流下的灵敏度。由于抗流线圈与补偿电流互感器初级绕组的直流电阻很小,互感器也不能传变直流电流,它们对故障时直流电流的影响也很小。
继电器5的内部接线图见图2,外形及安装尺寸见本手册附录中HK-01型壳体,
附件抗流线圈和变流器无底座和外壳,可直接安装在敌探继电器的屏板的后面,其外形及安装开孔尺寸见图3。
3、ZBZ-1型转子两点接地保护装置技术数据见表1
型号名称 |
技术数据 |
分质 强度 |
结构 |
ZBZ-1继电器 |
动作电流:DC70±mA,每个线圈 返回系数:≥0.5 动作时间:0.25s,1.2倍动作电流时 触点容量:DC ≤250V,≤0.5A,τ=0.5±0.75,50W AC 250VA |
50Hz
2kV
1min |
采用
HK-01a
HK-01b |
FY-1/K抗流线圈 |
直流电阻:8.5Ω 阻 抗:5kΩ,当f=50Hz,1=0.04A时 |
FY-1/B变流器 |
变比:1 误差:±3%,当电流不超过0.2A时 |