PL191818B1

PL191818B1 - Neutral grounding circuit arrangement for a generator's stator winding

Info

Publication number: PL191818B1
Application number: PL332168A
Authority: PL
Inventors: Marek Fulczyk
Original assignee: Abb Sp Zoo
Priority date: 1999-03-22
Filing date: 1999-03-22
Publication date: 2006-07-31
Also published as: PL332168A1

Abstract

1. Układ uziemiający punkt neutralny uzwojenia stojana generatora, pracującego w bloku z transformatorem, zawierający gałąź z rezystorem uziemiającym włączonym pomiędzy punkt neutralny uzwojenia stojana generatora a ziemię oraz gałąź z uziemionym przekładnikiem, którego strona wtórna jest wejściem dla układu zabezpieczenia, połączone ze sobą równolegle, znamienny tym, że ma dodatkową gałąź z dławikiem kompensującym (7), która włączona jest pomiędzy punkt neutralny (N) uzwojenia stojana generatora (1) a ziemię1. A system for grounding the neutral point of the stator winding of a generator operating in a block with a transformer, comprising a branch with a grounding resistor connected between the neutral point of the stator winding of the generator and the ground, and a branch with a grounded transformer, the secondary side of which is an input for the protection system, connected in parallel, characterized in that it has an additional branch with a compensating choke (7), which is connected between the neutral point (N) of the stator winding of the generator (1) and the ground

Description

Opis wynalazkuDescription of the invention

Przedmiotem wynalazku jest układ uziemiający punkt neutralny uzwojenia stojana generatora pracującego w bloku z transformatorem, znajdujący zastosowanie do ograniczenia wartości prądu ziemnozwarciowego w czasie zwarcia doziemnego w uzwojeniu stojana generatora.The subject of the invention is a system for earthing the neutral point of a generator stator winding operating in a block with a transformer, used to limit the value of the earth fault current during an earth fault in the generator stator winding.

Punkt neutralny generatora nazywany też punktem gwiazdowym generatora uziemiany jest za pomocą różnorakich obwodów i urządzeń elektrycznych. W artykule A.Wiszniewskiego pt. „Wpływ sposobu uziemienia punktu gwiazdowego układu blokowego generator-transformator na wartości przepięć ziemnozwarciowych” przedstawionym w „Przeglądzie Elektrotechnicznym nr 4/1969 r. str. 154-155 wymienione są podstawowe znane sposoby uziemienia punktu gwiazdowego generatora. Sposób najbardziej zbliżony do wynalazku i najszerzej stosowany, polega na połączeniu punktu gwiazdowego z ziemią za pośrednictwem rezystancji o dużej wartości, zazwyczaj rzędu reaktancji pojemnościowej doziemnej bloku. Inny sposób przedstawiony w wymienionej publikacji polega na zastosowaniu dławika gaszącego, którego wielkość dobiera się tak, aby kompensować większość prądu zwarciowego, a jednocześnie nie spowodować groźnych dla izolacji generatora napięć przenoszonych przez pojemność transformatora blokowego przy zwarciach doziemnych poza tym transformatorem.The neutral point of the generator, also known as the generator star point, is grounded by various electrical circuits and devices. In the article by A. Wiszniewski entitled "Influence of the method of earthing the star point of the generator-transformer unit system on the values of the earth-fault overvoltages" presented in the "Electrotechnical Review No. 4/1969, pp. 154-155, lists the basic known methods of earthing the star point of the generator. The method closest to the invention and most widely used consists in connecting the star point to the ground via a high value resistance, usually in the order of the block's to-ground capacitance. Another method presented in the aforementioned publication consists in the use of an extinguishing reactor, the size of which is selected to compensate for most of the short-circuit current, and at the same time not to cause the voltage that is dangerous for the generator's isolation, transmitted by the capacitance of the unit transformer in case of earth faults outside this transformer.

W znanym z polskiego opisu patentowego nr 78 408 układzie selektywnego zabezpieczenia ziemnozwarciowego uzwojeń stojana generatora, stosowanym gdy generator pracuje w bloku z transformatorem, przedstawione jest rozwiązanie, w którym punkt neutralny uzwojenia stojana generatora uziemiony jest poprzez gałąź zawierającą układ przesuwający wraz z przekładnikiem, którego strona wtórna jest wejściem dla układu zabezpieczenia ziemnozwarciowego uzwojeń stojana generatora.In the system of selective earth-fault protection of the generator stator windings, known from Polish patent description No. 78 408, used when the generator works in a block with a transformer, a solution is presented in which the neutral point of the generator stator winding is grounded through a branch containing a shifting system with a transformer, the side of which is the secondary is the input for the earth-fault protection system of the generator stator windings.

Istota rozwiązania według wynalazku, w którym układ zawiera gałąź z rezystorem uziemiającym włączonym pomiędzy punkt neutralny uzwojenia stojana generatora a ziemię oraz gałąź z uziemionym przekładnikiem, którego strona wtórna jest wejściem dla układu zabezpieczenia, które połączone są ze sobą równolegle, polega na tym, że ma dodatkową gałąź z dławikiem kompensującym, włączoną pomiędzy punkt neutralny uzwojenia stojana generatora a ziemię.The essence of the solution according to the invention, in which the system comprises a branch with a grounding resistor connected between the neutral point of the generator stator winding and earth, and a branch with a grounded transformer, the secondary side of which is the input for the protection system, which are connected in parallel with each other, an additional branch with a compensating choke, connected between the neutral point of the generator stator winding and the earth.

Dławik kompensujący połączony jest z rezystorem uziemiającym równolegle.The compensating choke is connected in parallel with the earthing resistor.

Układ według wynalazku przedstawiony jest w przykładzie wykonania na rysunku w postaci schematu ideowego.The system according to the invention is shown in the drawing in the form of a schematic diagram in the drawing.

Generator 1 połączony jest z transformatorem 2 poprzez szyny 3. W punkcie neutralnym N uzwojenia stojana generatora 1 zainstalowany jest przekładnik napięciowy 4, którego strona pierwotna jest uziemiona, a strona wtórna jest wejściem dla układu zabezpieczenia ziemnozwarciowego 5. Punkt neutralny N połączony jest z ziemią za pośrednictwem rezystora uziemiającego 6 oraz za pośrednictwem dławika kompensującego 7, który kompensuje składową pojemnościową prądu zwarciowego. Rezystor uziemiający 6 oraz dławik kompensujący 7, uziemiające punkt neutralny N uzwojenia stojana generatora 1 usytuowane są w oddzielnych gałęziach prądowych, równolegle ze sobą połączonych, tworząc układ uziemiający punkt neutralny N uzwojenia stojana generatora 1.Generator 1 is connected to transformer 2 via busbars 3. A voltage transformer 4 is installed in the neutral point N of the stator winding of generator 1, the primary side of which is earthed, and the secondary side is an input for the earth-fault protection system 5. The neutral point N is connected to the earth via via the grounding resistor 6 and via the compensation choke 7 which compensates for the capacitive component of the short-circuit current. The grounding resistor 6 and the compensating choke 7 earthing the neutral point N of the stator winding of the generator 1 are located in separate current branches connected in parallel, forming a system for grounding the neutral point N of the stator winding of the generator 1.

W stanie bezawaryjnej pracy generatora 1 połączonego z transformatorem 2, składowa zerowa napięcia pomiędzy punktem neutralnym N uzwojenia stojana generatora 1 a ziemią równa jest zeru. Również składowa pojemnościowa prądu zwarcia doziemnego oraz prąd przepływający przez układ uziemiający punkt neutralny N uzwojenia stojana generatora 1 jest równy zeru. Wartość rezystancji rezystora uziemiającego 6 jest tak dobrana, aby zapewnić prawidłowe zadziałanie układu zabezpieczenia ziemnozwarciowego 5. Natomiast wartości parametrów dławika kompensującego 7 składową pojemnościową prądu ziemnozwarciowego dobrane są tak, aby ograniczyć prąd płynący przez izolację główną uzwojenia stojana generatora w czasie zwarcia doziemnego poniżej wartości 5 A. Dzięki temu zmniejszona zostaje energia wydzielana w kanale przebicia w izolacji głównej, co ogranicza, a nawet eliminuje uszkodzenia obwodu magnetycznego stojana generatora 1.In the fault-free condition of the generator 1 connected to the transformer 2, the zero sequence voltage between the neutral point N of the stator winding of the generator 1 and the ground is equal to zero. Also, the capacitive component of the earth fault current and the current flowing through the earthing system of the neutral point N of the stator winding of the generator 1 is equal to zero. The value of the resistance of the earthing resistor 6 is selected so as to ensure the correct operation of the earth-fault protection system 5. However, the values of the choke parameters compensating the 7 capacitive component of the earth-fault current are selected so as to limit the current flowing through the main insulation of the generator stator winding during an earth fault below the value of 5 A As a result, the energy generated in the breakdown channel in the main insulation is reduced, which limits or even eliminates damage to the magnetic circuit of the generator 1 stator.

Claims

Patent claims

1. System for earthing the neutral point of the generator stator winding, operating in a block with a transformer, including a branch with a grounding resistor connected between the neutral point of the generator stator winding and the earth, and a branch with a grounded transformer, the secondary side of which is the input for the protection system, connected in parallel, characterized by

It has an additional branch with a compensating choke (7), which is connected between the neutral point (N) of the generator stator winding (1) and the earth.

2. The system according to claim The method of claim 1, characterized in that the compensating choke (7) is connected in parallel with the earthing resistor (6).