Способ защиты синхронной машины при потере возбуждения
СПОСОБ ЗАЩИТЫ СИНХРОННОЙ МАШИНЫ ПРИ ПОТЕРЕ ВОЗБУЖДЕНИЯ, ОСНбваннцй на контроле токов возбуждения и фиксации наличия потери аозбужде ния, от л и ч а ю щ и и с я тем, что, с ц1элыо расширения фукнциональных возможностей защиты асинхронизированной синхронной машины путем перевода последней в синхронный режим, в качестве контролируемого токового параметра используют ток тиристорннх преобразователей, кроме того, дополнительно измеряют скольжение, сравни вают его с критическим значением, определяемым условиями сохранения динамической устойчивости машины при переводе ее в синхронный режим, и после достижения машиной критического скольжения контролируют прохождение тока в преобразователях через максимум и в момент достижения током в исправном прербразователе максимума выводят из работы все остальные преобразователи. После чего осущест вЛяьгг работу асинхронизнров&н ой синхронной машины в. синхронном режиме . ... J , . . сд оо to
COOS СОВЕТСНИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИН
„„SU„„1053207 A
Ц5Р Н 02 Н 7/06
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИЩ.:ТЕХ1ЬСТВУ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И (ЛНРЫТИИ
1 (21) 3388098/24-07 (22) 20 01 е 82 (46) 07.11 ° 83. Бюл. 9 41 (72) A.ÀÐàãîçèí, Л.Б.Рутковский и О.Н.Филичев (71) Ленинградское отделение Бсесо юэного ордена. Ленина проектно-квыскателъского.и научно-исследовательского института "Гидропроект им. С.Я,Жука и Ленинградский орде на Ленина политехнический институт. им, М.И.Калинина (53) 621 ° 316а925(088 ° 8) (56) 1. Рутковский Л.Б. Особенности . асинхронных режимов невозбужденного гидрогенератора при его нестационарном движении.-труды Гндроцроекта, .
В 60, М, 1977, с. 82, 2. авторское свйдетельство СССР
Р 700892, кл. Н 02. Н 7/06 1878., (54) (57) СПОСОБ ЗАЩИТЫ-СИНХРОННОЙ
Мй ИИЫ QPN GQTEPE БОББуЖ)!(БИИЯ, основанный на контроле токов возбуждейая
1 и Фиксации наличия потери возбуждения, отличающийся тем, что, с целью расширения фукнциональных возможностей защиты. асинхронизированной синхронной машины путем пе" ревода последней в синхронный режим, в качестве контролируемого токового параметра используют ток тиристорных преобразователей, кроме того, дополнительно измеряют скольжение, сравни вают его с критическим значением, определяемым условиями сохранения динамической устойчивости машины при переводе ее в синхронный режим, и после достижения машиной критического скольжения контролируют прохожде ние тока в преобразователях через Е максимум и в момент достижения .током
s исправном преобразователе максиму» ма выводят из работы все остальные преобразователи,. после чего осуцест вляют работу асинхрониэированйой синхронной машины в.синхронном режи» Я ме.
1053207
Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для защиты асинхронизированной синхронной машины от нестационарного режима при потере возбуждения иэ-эа неисправности преобразователя систе- 5 ьы возбуждения.
Известен способ защиты синхронной машины от асинхронного режима при потере возбуждения путем измерения тоха возбуждения, сравнения его с заданной уставкой, фиксации потери возбуждения (уменьшения тока возбуж" дения до .заданной уставки) и подачи сигнала на отключение машины от энергосистемы (13
Недостаток данного способа заключается в недоотпуске электроэнергии
I потребителю при потере возбуждения
: из-за неисправности преобразователя системы возбуждения.
Наиболее близким по технической сущности к изобретению является способ защиты синхронной машины от асин-, хронного режима при потере возбужцения,при котором измеряют ток возбуждения,сравнивают его с заданной уставкой,фиксируют наличие потери воз-:буждения(уменьшения тока возбуждения до заданной уставки)и одновременно с йзмерением тока возбуждения дополнительно измеряют ток статора синхронной машины, сравнивают его с заданной уставкой и в случае превышения заданной,уставки подают сигнал на отключение, а в случае, когда ток статора меньше тока уставки, подают 35 сигнал, запрещающий срабатывание защиты. Защита асинхронизированной синхронной машины осуществляется путем .измерения полного тока (модуля тока) вОзбуждения, создаваемого 40 токами обмоток возбуждения машины, сравнения его с заданной уставной, фиксации наличия потери возбуждения и подачи сигнала на отключение машины от энергосистемы (21.
Недостаток известного способа заключается в недоотпуске электроэнергии потребителю при потере возбуждения из-за неисправности преобразователя системы возбуждения связанном с отключением машины от энергосистемы при потере ее возбуждения, что обуславливает низкие функциональ" ные возмэжности защиты асинхронизированной синхронной машины известным способом. 55
Цель изобретения « расширение функциональных возможностей защиты асинхронизированной синхронной ма" шины путем перевода последней при потере возбуждения иэ-за неисправности 60 преобразователя системы возбуждения в синхронный режим, Поставленная цель достигается тем, что согласно способу защиты синхронной машины при потере возбуж- 65 дения, основанному на контроле токов возбуждения и фиксации наличия потери возбуждения, в качестве контролируемого токового параметра используют ток тиристорных преобразователей, кроме того, дополнительно. измеряют скольжение, сравнивают его с критическим значением определяемым условиями сохранения динамической устойчивости машины при переводе ее s синхронный режим, и после дости" жения машиной критического скольже- ния контролируют прохождение тока в преобразователях через максимум и в момент достижения током в исправном преобразователе максимума выводят из работы все остальные преобразователи, после чего осуществляют работу асинхрониэированной синхронной машины в синхронном режиме.
На фиг. 1 представлена структурная схема системы управления асинхронизированной синхронной машины на Фиг. 2 - диаграммы изменений ао времени выпрямленных токов,преобра зователей) на фиг . 3 и 4 - зависимости .активной моШности асинхронизированной синхронной машины от скольжения при различных установках. регулятора воэбуждения1.на Фиг. 5,-. блок-схема устройства для.реализа-. ции предлагаемого способа.
Асинхрониэированная..синхронная машина имеет две пространственно сдви" нутых на 90ообмотки 1 и 2 возбуждения, на каждую из которых от двух тиристорных преобразователей 3, 4 и 5, 6 подаются напряжения, сдвинутые на 90 эл. град.и изменяющиеся по гармоническому закону с частотой скольжения. Преобразователи 3 и 4, как и преобразователи 5 и 6, включены встречно-параллельно. Регулятор
7 служит для управления возбуждением асинхронизированной синхронной машины по закону, которых может быть преставлен в операторной Форме
0 =(4 1) ((4<+ R„S)coS(d"+Я)1+ЖЕ,у, (4)
Е
U =(-Мс) )((d, +Ы„В)э в(с А)-gЕ, (g) где и, 0 - напряжение на обмотках и 2 возбуждения к - коэффициент обратной связи по токам Ед, Е,), обмоток 1 и 2 возбуждения)
aLo - уставка по скольжению
8 машины) с „ - коэффициент регулирования по скольжению>
d — электрический угол между поперечной осью ротора машины и вектором напряжения энергосистемы7
A " фаза регулирования. ОЬ32О7
Eg ной схеме в соответствии с законами (1) и !2}.
При потере возбуждения на выходе органа выявпения неисправного преоб. разователя появляется сигнал, 4икси- 5 рующий неисправность тиристорного преобразователя, который через элемент 35 логического суммирования формирует сигнал на перевод машины из асинхроиизированного режима в синх- 1О ровный путем задания через элемент
34 совпадения уставки Ы,,(регулятору
7 возбуждения, соответствукицей сколь жению 9<5„ .В момент прохождения тока в исправном преобразователе через максимум на выходе элементов 25 - 27 и 28 формируется сигнал, который при условии S(S, через логический элемент 36 и элемент 33 совпадения дей" ствует на элементы 29 - 32 запрета, которые выводят из работы три преобразователя, сохраняя, s работе лишь тот, в котором ток проходит через .максимум. ,I
В качестве элементов устройства могут быть использованы полупроводниковые элементы, серийно выпускаемые промыйлен остью.
Предлагаемый способ зациты асинх ронизированной синхронной машины при потере возбуждения по сравнению с известным расширяет.технологические возможности защиты и позволяет1 сохранить неизменной активную нагрузку машины и тем самым исключивши недоотпуск электроэнергии потребителЮ, так как не требует отключения машины °
Кроме того, способ не вызывает нестационарных режимов работы машины, которые могут привести к нарушению параллельной работы гейераторов энергосистемы.
Укаэанные преимув ества способствуют снижению уцерба, наносиМого народному хозяйству при потере возбуждения асинхронизированной синхронной машины из-эа неиспфавностИ преобразо1вателя системы возбуждения.
1053207
Nvz. 1
ВНИИПИ Заказ 8892/52 Тираж 617 Подписное
Филиал ППП "Патент", г.Ужгород,ул.Проектная,4
