Устройство токовой защиты цепей возбуждения асинхронизированной синхронной машины

 

УСТРОЙСТВО ТОКОВОЙ ЗАЩИТИ ЦЕПЕЙ ВОЗБУЖДЕНИЯ АСИНХРОНИЗИРОВАННОЙ СИНХРОННОЙ МАШИНЫ, содержащее промежуточный трансформатор, входом подключенный к силовому трансформатору , а его выход подключен через дифференциатор, формирователь прямоугольных сигналов и преобразователь импульсов в напряжение к первому входу реагирующего элемента, и блок опорного напряжения, выход которого соединен с вторым входом реагирующего элемента, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения чувствительности, оно снабжено тремя однополупериодными выпрямителя№1 , включенными на токи фаз силового трансформатора, выходы которых соединены с входами сумматора токов, а выход последнего подключей через блок памяти к одному входу сукматора напряжений, к другому входу которого подключен выход блока опорного напряжения, и (Л выход сумматора напряжения соединен с вторым входом реагирующего элес мента.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (И) 3(5)) Н 0 2 Н 7/06

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

IlO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ,К (21) 3429607/24-07 (22) 27.04.82 (46) 30.07.83. Бюл. Р 28 (72) В.Г.Гарке, A.Ñ.Äóýíÿê и Г.С.Макаров (71) Рижский ордена Трудового Красного Знамени политехнический институт (53) 621.316.925(088.8) (56) 1. Федосеев А. М. Релейная защита электрических систем. M. "Энергия", 1976, с. 116.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке )) 2920336/24-07, кл. Н 02 Н 7/06, 1980.. (54)(57) УСТРОЙСТВО ТОКОВОЙ ЗИЦИТЫ

ЦЕПЕЙ ВОЗБУЖДЕНИЯ АСИНХРОНИЗИРОВАННОЙ СИНХРОННОЙ МАШИНЫ, содержащее промежуточный трансформатор, входом подключенный к силовому трансформатору, а его выход подключен через дифференциатор, формирователь прямоугольных сигналов и преобразователь импульсов в напряжение к первому входу реагирующего элемента, и блок опорного напряжения, выход которого соединен с вторым входом реагирующего элемента, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения чувствительности, оно снабжено тремя однополупериодными выпрямителями, включенными на токи фаз силового трансформатора, выходы которых соединены с входами сумматора токов, а выход последнего под- ключен через блок памяти к одному входу сумматора напряжений, к другому входу которого подключен выход блока опорного напряжения, и выход сумматора напряжения сседннен с вторым входом реагирующего элемента.

1032516

40 машины, выпрямляется тремя однополупериодными выпрямителями 7-9 и подаются на сумматор 10 тока, на выходе

60 машины напряжение на выходе преобразователя 4, которое зависит от угла

Из >бретение относится к электротехнике, а именно к релейной защите и автоматике энергосистем, и предназначено для защиты цепей возбуждения асинхронизированной синхронной машины. 5

Известно устройство токовой заШиты электроустановок, которое реагирует на выпрямление и сглажен--ное напряжение, пропорциональное току электроустановки (,.1 ). о

Недостатком этого устройства является низкая чувствительность изза необходимости отстройки от режиМов форсировки возбуждения в рассматриваемых машинах.

Наиболее близким к предлагаемому является устройство защиты цепей тиристорного возбуждения электрических машин, содержащее промежуточный трансформатор, вход которого подключен к силовому трансформатору, 20 а выход подключен через дифференциатор, блок получения прямоугольных сигналов и преобразователь длительности импульса в напряжение к одному входу реагирующего элемента, и 25 блок опорного напря>кения, выход которого соединен с вторым входом реагирующего элемента (.2 1.

Данное устройство при применении его для защиты цегей возбужце- 30 ния асинхронизированной синхронной машины оказывается недостаточно чувствительным, так как его уставка срабатывания выбирается по максимально Возможному в нормальных режи мах углу коммутации () тиристоров.

Цель изобретения — повышение чувствительности устройства.

Поставленная цель достигается тем, что устройство ТоКоВоА защиты цепей возбуждения асинхронизированной синхронной машины снабжено тре мя однополупериодными выпрямителями, включенными на токи фаз силового трансформатора, выходы которых соединены с входами сумматоров то- 45 ков, а выход последнего подключен через блок памяти к одному входу сумматора напряжения, к другому входу которого подключен выход блока опорного напряжения, и выход сумматора напряжения соединен с вторым входом реагирующего элемента.

На фи-. 1 показаны форма тока ротора (ip) асинхронизированной синхашины H форма TQKB одн фаз силового трансформатора (1с,), питающего цепи возбуждения этой машины; на фиг. 2 — изменения угла и тока ротора i во времени; на фиг. 3 — структурная схема устройства.

В отличии от обычной синхронной машины обмотки ротора асинхронизированной синхронной машины питаются синусоидальными токами низкой частоты. В нормальных режимах эта час- 65 тота может меняться от 0 (синхронный режим) до 2 Гц (асинхронный режим). В связи с этим угол коммутации () тиристоров преобразователя частоты не остается постоянным, как у синхронных машин, а постоянно изменяется пропорционально изменению тока ротора во времени (фиг. 2). Таким образом, если устройство защиты будет отстранено от максимального значения >- (при маркс. амплитудных значениях тока ротора), то оно будет нечувствительным при меньших значениях угла коммутации (-)

Устройство содержит промежуточный трансформатор 1, дифференциатор 2, блок 3 получения прямоугольных сигналов, преобразователь 4 длительности импульса в напряжение, реагирующий элемент 5, блок 6 опорного напряжения, три однополупериодных выпрямителя 7-9, сумматор 10 токов, блок 11 памяти, сумматор 12 напряжений.

Устройство работает следующим образом.

Промежуточный трансформатор 1 подает сигнал, показанный на фиг.1 (i ), на дифференциатор 2, который выделяет сигналы только в течение времени, соответствующего углу коммутации (y) тиристоров. Блок 3 получения прямоугольных сигналов преобразует сигналы, полученные на выходе дифференциатора 2, в прямоугольные и подает их на преобразователь

4 импульсов в напряжение. Напряжение, величина которого зависит от длительности импульса, поступает на один вход реагирующего элемента 5. Одновременно токи фаз силового трансформатора, питающего цепи возбуждения которого появляется сигнал, пропорциональный току ротора (i ). Этот сигнал подается на блок 11 памяти, который необходим для запоминания режима, предшествующего короткому замыканию. Сигнал с блока 11 памяти поступает на один вход сумматора 12 напряжений, а на второй вход поступает сигнал с блока 6 опорного напряжения. Сигнал с сумматора 12 напряжения поступает на второй вход реагирующего элемента 5. В случае, когда напряжение на выходе преобразователя 4 превышает напря>кение на выходе сумматора 12, реагирующий элемент 5 срабатывает и дает выходной сигнал.

При нормальных режимах работы коммутации, всегда меньше напряжения на выходе сумматора 12, так как последнее автоматически регулируется в зависимости от тока ротора i+, 1032516

Ср, Составитель Т. Щеголькова

Редактор t0. Середа Техред И.Метелева

Корректор В. Гирняк

Заказ 5414/56 Тираж 617 Подписное

ВНИИПИ Государственного комите а СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 который пропорционален у лу коммутации (). Так как ток ротора изменяется медленно (частота тока 0-2 Гц ), то блок 11 памяти не вносит задержки в сигналы, поступающие на сумматор 12.

При повреждениях в целях возбуждения угол коммутации ) увеличивается, что приводит к увеличению напряжения на выходе преобразователя 4.

Одновременно повышается напряжение на выходе сумматора 1.0 токов, поступающего на блок 11 памяти. Но блок

11 памяти в данном случае задерживает сигнал на время достаточное для срабатывания реагирующего органа 5, так как ток ротора i< j при повреждениях растет з. ачительно быстрее, чЕм в нормальных режимах. Реагирующий орган 5 сработает, так как напряжение, поступающее с преобразователя

4, превысит напряжение, поступающее с сумматора 12.

Использование предлагаемого устройства позволяет повысить чувствительность в среднем в 3-5 раза по .сравнению с известным устройством.