Устройство для защиты синхронной машины от асинхронного режима
УСТРОЙСТВО ДЛЯ 3.- 1ЦИТЫ СИНХРОННОЙ МАШИНЫ ОТ АСИНХРОННОГО РЕЖИМА, содержащее датчики напряжения статора и внутренней ЭДС синхронной машины, подключенцыек входу блока измерения угла § между векторами этих напряжения и ЭДС, блок измерения среднего скольжения ротора, логический блок И, выход которого подключен к исполнительному органу, причем выход блока измерения угла д соединен с входами блока измерения среднего скольжения и логического блока И, с вторым входом которого соединен выход блока измерения среднего скольжения, отличающееся тем, что, с целью новын1ения надежности путем обеспечения ресинхронизации синхронной машины после одного или нескольких поворотов ротора при моменте ее первичного двигателя, .меньшем максимума ее асинхронного момента , оно снабжено датчиком момента первичного двигателя синхронной .машины, датчиком ироворотов ее ротора, реле вре .мен) и логическим блоком ИЛИ, п 1ичем выход блока измерения угла д соединен с первым входо.м .датчика ироворотов ротора, выходы датчика момента первичного двиi гателя подключены к первому входу логического блока ИЛИ и к второму входу дат (Л чика проворотов ротора, выход которого соединен с вторы.м входом логического блока с: ИЛИ, выход которого под,ключен к третьему входу логического блока И, а выход и вход реле времени соединены соответственно с входом и выходом датчика проГ)О)отов ротооа . со СП
СОЮЗ СОВЕТСНИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ
РЕСПУБЛИН
„„SU„„1101957 з(51) Н 02 Н 7/06
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ;
Н АВТ0РСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3409756/24-07 (22) 23.03.82 (46) 07.07.84. Бюл. № 25 (72) В. С. Костелянец, A. Д. Стоцкий, В. Е. Каштелян и И. И. Леонов (71) Ленинградское отделение Всесоюзного ордена Лен ина проект но-из ыскательского и научно-исследовательского института «Гидропроект» им. С. Я. Жука и Всесоюзныйй на уч но-исследовател ьс ки и и нститут электромашиностроения (53) 621.316.925 (088.8) (56) 1. «Электрические станции». 1981. № 12 с. 56-57.
2. «Электрические станции», 1975, Л 5, с. 82-83. (54) (57) УСТРОИСТВО ДЛЯ ЗА1ЦИТЫ
СИНХРОННОЙ МАШИНЫ ОТ АСИНХРОННОГО РЕЖИМА, содержа!нее датчики напряжения статора и внутренней Эг (С синхронной хгацгингг, гпздклквгенные к входу блока измерения угла 5 между векторами этих напряжения и ЭгдС, блок измерения среднего скольжения ротора, логический блок И, выход которого подключен к исполнительному органу, причем выход блока измерсния угла гэ соединен с входами блока измерения среднего скольжения и логического блока И, с вторым входом которого соединен выход блока измерения среднего скольжения, 0Т.гггчающееся тем, что, с це«гг го повышения надежности путем обеспечения ресин хронизации синхронной машины после одного или нескольких поворотов ротора при моменте ее первичного двигателя, меньшем максимума ее асинхронного мгомента, оно снабжено датчиком момента первичного двигателя синхронной .;гашпны, датчиком проворотов ее ротора, реле времени и логи-гескнм блоком ИЛИ, п(ш гсм в!!ход блока измерения i гла д соедшкll с первы входом датчика проворотов ротора. выходы датчика момента первичного двигателя подклгочены к первому входу логического блока И,1И и к второму входу датчика проворотов ротора, выход которого со ;IHHc H с вторым входом логического блока
ИЛИ, выход которого подключен к третьему входу логического блока И, а выход и вхо;! реле времени соединены соответственно с вх;!дом! и выходом датчика проворотов ротор!!.
1101957
Изобретение относится к электротехнике, в частности к устройствам защиты си хронной машины от асинхронного режима.
Известны устройства зашиты синхронной машины от асинхронного режима, содержащие датчики параметров режима сиц5 хронной машины, позволяющие вычислить ее полное сопротивление, и блоки, обеспечивающие его сравнение с заданной характеристикой 11j ..
Однако, поскольку в этом устройстве О отсутствует непосредственная фиксация факта нарушения устойчивости генератора, т. е., например, факта превышения внутренним углом генератора значения, свидетельствующего о возникновении асинхронного режима, для отстройки защиты от режима синхронных качаний и повышения надежности ее действия приходится дополнительно разрабатывать многочисленные принципиальные усовер>пенствования. Эти усовершенствования эффективны не во всех <; аварийных режимах, и опыт эксплуатации свидетельствует о ложном срабатывании таких загцит в определенных ситуациях.
Наиболее близким к изобретению является устройство защиты синхронной мап ины от асинхронного режима, вклк>чающее -> датчики напряжения статора и внутренней
ЭДС синхронной машины, подключенные к входу блока измерения углы с> между векторами этих напряжения и ЭДС, и блок измерения среднего скольжения роторы, логический блок И, выход которого подключен к исполнительному органу, причем выход блока измерения угла соединен с входом блока измерения среднего скольжения и логического блока И, с вторым входом которого соединен выход блока измерения среднего скольжения 12).
Недостаток известного устройства состоит в том, что защита отключает режимы, сопровождающиеся и не сопровождаюгциеся ресинхронизацией после первого про- 4г> ворота ротора и таким образом существенно отличающиеся по степени их опасности, поскольку их нельзя различить ни по времени изменения угла с> от Хдо 372 на первом провороте ротора, ни по другим параметрам режима, контролируемым данным устройством. Таким образом, защита в числе других отключает и неопасные асинхронные режимы при наличии и потере возбуждения, характеризующиеся тем, что в исходном режиме синхронной машины ее момент первичного двигателя меньше максимума асинхронной характеристики. Этот максимум зависит от значений реактивностей и активных сопротивлений машины и может составлять более 0,6 отн.ед. ст ее номинального момента при номиналь- SS ном напряжении в энергосистеме. Это означает, что число необоснованно отключаемых защитой асинхронных режимов может даже превышать число действительно опасных режимов.
Цель изобретения — повышение надежности путем обеспечения ресинхронизации синхронной машины lloc1f одного или нескольких поворотов ротора при моменте ее первич>гого двигателя, мен>цпем максимума ее. аси нхронггог о HDI(. г>ты.
Указанная цель достигается тем, что устройство дополнительно снабжено датчиком момента первичного двигателя синхронной машины, датчиком проворотов ее ротора, реле времени и логическим блоком
ИЛИ, причем выход блока измерения угла
Бсоединен с первым входом датчика прово1к>гов ротора, выходы датчика момента первичного двигателя подключены к первому входу логического блока ИЛИ и к второму входу датчика проворотов ротора, выход которого соеди>ген с вторым входом логического блскя И:1И, выход которого подключен к третьему входу логического блока И, а выход и вход реле времени соединены соответс;пенно с входом и выходом датчика проворотов ротора.
На чертеже приведена принципиальная схема предлагаемого устройства.
Устройство зашиты синхронной машины 1 с пгрвичным двигателем 2 включает в себя датчики напряжения статора 3 и шгутренпей ЭДС 4 синхронной машины, блок 5 измерения угла 8 между векторами этих напряжений и ЭДС и фиксации значений этого угла, равных У и 3%/2, блок 6 измерения среднего скольжения ротора, в котором измеряется время изменения угла от 7> до 3,/2, логический блок 7, выполняющий фу.гкцию блока И и дающий команду
»а отключение вг,гключате.:гя 8. датчик 9 моменты г ервичного д,вигателя и сравнения этого момента с заданной уставкой, датчик 10 проворотов ротора синхронной мап>и»и, реле 1 времени и логический блок
12, выполняюггий функцию блока ИЛИ.
1-1аг>1>яжеггие с1атора и внутренняя ЭДС синхронкюй машины 1 измеряются соответственно датчиками 3 и 4 и подаются в блок
5 измерения углы 6 между векторами этих ныг>ряже>гий и ЭДС и фиксации значений этого угла. равных < и Ф, 2. При достижении угл эм г> значения М в блоке измерения средне>х> скольжения ротора 6 начинается спсчет г:,ремен>I, прекрагца>ошийся в момент времени достижения углом д значения 3%/2.
Полученное таким образом время измене:гия углы и в диапазоне ото до 31/2, обратно пропорциональное величине среднего скольжени>г ротора синхронной машины в указыпном диапазоне изменения этого угла, сравнивается в блоке 6 с заданной уставкой.
Ьлагодыря этому сравнению блок 6 не только выдает сигнал о возникновении асинхронного режима, но и позволяет разграничить опасньк асинхронные режимы с большими значениями скольжения ротора и не опас1101957
Составитель Т. Щеголькова
Техред И. Верес Корректор A. Тяско
Тираж 6!4 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5
Филиал ППП «Патент>, г. Ужгород, ул. Проектная, 4
Редактор О. Бугир
Заказ 4688 39 ные режимы с малыми величинами скольжения, возникающие при наличии и потере возбуждения малонагруженной синхронной машиной. Датчик 9 производит либо непосредственное, либо косвенное, например по положению направляющего аппарата турбины, измерение момента первичного двигателя синхронной машины и сравнение этого момента с заданной уставкой. Эту уставку следует выбирать несколько меньшей максимума среднего асинхронного момента синхронной машины, вычисленного при замкнутой накоротко обмотке возбуждения. При поменте первичного двигателя, большем этой уставки, возникает длительный опасный асинхронный режим, который необходимо отключать выключателем 8 на первом провороте ротора синхронной машины. Сигнал о превышении моментом первичного двигателя заданной уставк14 поступает в блок 12, выполняющий функцию блока ИЛИ, который дает третий разрешающий сигнал, 20 запускающий вместе с двумя другими сигналами, поступившими от блоков 5 и 6, логический блок 7, выполняющий функцию блока И и подающий команду на отключение выключателя 8.
Если момент перв ич ного двигателя меньше уставки, установленной в датчике 9, то сигналом блока 5 о достижении углом 8 значения Зл/2- на первом провороте ротора запускается датчик 10 проворотов ротора и вслед за ним реле !1 времени. Если синхронизация синхронной машины происходит в пределах допустимого числа проворотов, заданного в датч ике проворотов ротора, сигнал от реле времени возвращает датчик проворотов ротора в исходное состояние и синхронная машина не отключается от энергосистемы. Если число проворотов в асинхронном режиме оказывается больше заданного в датчике проворотов ротора, этот датчик выдает сигнал в логический блок 12, выполняющий функцию блока ИЛИ, который дает третий разрешающий сигнал, запускающий вместе с сигналом блоков 5 и 6 логический блок 7, выполняющий функцию блока И и подающий команду на отключение выключателя 8.
Та ки м образом, предложенное устройство обеспечивает ресинхронизацию синхронной машины после одного или нескольких проворотов ротора при моменте ее первичного двигателя, меньшем максимума ее асинхронного момента.
Использование изобретения повышает надежность работы синхронных машин в энергосистеме, особенно, в ее аварийных режимах, уменьшая вероятность возникновения особо тяжелых аварий. Предотвращение необоснованного отключения мощных cHHxpoHHhlx генераторов вследствие несовершенства существующих защит от асинхронного режима обеспечивает значительный экономический эффект.
