Способ защиты асинхронизированной синхронной машины от несимметричной потери возбуждения

 

Способ защиты асинхронизированной синхронной машины от несимметричной , потери возбуждения позволяет повысить надежность электроэнергетических систем и автоматической защиты и быстродействие. В устройстве , реализующем предлагаемый способ, при несимметричной потере возбуждения асинхронизированной синхронной машины, выявляемого узлом 3, переводят машину в синхронный режим блоком 8. При этом в обмотке возбуждеto N9 ,1ус/п ioo

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК д1) 4 Н 02 Н 7/06 рр;" Ъ1(1ДЦ fs Я

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3765788/24-07 (22) 05.07.84 (46) 23.03.86. Бюл.¹ 11 (71) Московский ордена Ленина и ордена Октябрьской Революции энергетический институт и Всесоюзный научно-исследовательский институт электроэнергетики (72) M.Г.Абдурахманов, В.Г.Дорогунцев, P.Ñ.Öãoåâ и Ю.Г.Шакарян (53) 621.316.925(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 553709, кл. Н. 02 Н 7/06, 1976.

Авторское свидетельство СССР

¹ 1008841, кл. Н 02 Н 7/06, 1983.

Л0„„ 1220048 A (54) СПОСОБ ЗАЩИТЫ АСИНХРОНИЗИРОВАННОЙ СИНХРОННОЙ МАШИНЫ ОТ НЕСНММЕТ-

РИЧНОЙ ПОТЕРИ ВОЗБУЖДЕНИЯ (57) Способ защиты асинхронизированной синхронной машины от несимметричной.потери возбуждения позволяет повысить надежность электроэнергетических систем и автоматической защиты и быстродействие. В устройстве, реализующем предлагаемый способ, при несимметричной потере возбуждения асинхронизированной синхронной машины, выявляемого узлом 3, переводят машину в синхронный режим блоком 8. При этом в обмотке возбужде1230048 ния, где потеряно возбуждение, ток обмотки возбуждения, потерявшей возснижается до нуля, что выявляется буждение, другая обмотка обтекается органами сравнения 9 и 10, Этим постоянным током и аСинхронизированная определяется фаза, потерявшая возбуж- синхронная машина остается в работе дение, и точность выявления не зави- в асинхронном режиме. Если машина сит от сдвига фаз токов продольной не переходит в синхронныи режим, что и поперечной обмоток возбуждения. определяется элементами НЕ 15 и 16

При выявлении снижения тока в обмот- и элементом И 17, то по истечении ках возбуждения ниже уставки в тече- заданного времени, определяемого эление заданного времени, которое опре- ментом 18 выдержки времени, дейстделяется элементами 13 и 14 выдержки вуют на изменение мощности первичвремени, действуют через соответст- ного двигателя до тех пор, пока не вующие каналы исполнительного орга- сработает один из органов сравнена 19 на отключение и закорачивание ния 9 и 10 1 ил

Изобретение относится к электротехнике и предназначено для повышения надежности электроэнергетических систем, автоматической защиты и сохранейия в работе асинхронизированной синхронной машины с двумя о6мотками на роторе.

Цель изобретения — повышение быстродействия и точности.

На чертеже представлено устройство защиты, реализующее способ.

Устройство содержит датчик 1 тока продольной обмотки возбуждения, датчик 2 тока поперечной обмотки возбуждения, узел 3 выявления несимметричной потери возбуждения, фазоповоротное устройство 4, сумматор 5, фильтр 6 постоянной составляющей, орган 7 сравнения, блок 8 перевода в синхронный режим, органы 9 и 10 сравнения.

Предлагаемый способ заключается в следующем.

Выявляют наличие несимметричной потери возбуждения асинхронизированной синхронной машины, для чего измеряют токи в продольной и поперечной обмотках возбуждения. Потом происходит поворот одного из сигналов, например тока поперечной обмотки возбуждения, на 90 эл. град. так, чтобы токи в нормальном режиме работы были в противофазе. Дальше суммируют оба сигнала, выделяют переменную составляющую сигнала, сравнивают отфильт-рованный от постоянной составляющей управляющий сигнал.

Выявление несимметричной потери возбуждения в блоке может быть осуществлено и другим способом, в частности суммированием непосредственно токов продольной и поперечной обмоток возбуждения, а предварительно искусственно сформированных сигна1О лов.

После выявления несимметрии подают команду на перевод асинхронизированной синхронной машины в синхронный режим, для чего подают постоянное напряжение в обе обмотки возбуждения.

Сравнивают с установкой токи в обеих обмотках. Если ток в одной из обмоток возбуждения окажется ниже уставки после перевода машины в синхронный режим, то с некоторой выдержкой времени подают команду на отключение и закорачивание этой обмотки, оставляя во включенном состоянии другую

25 обмотку. Если токи в обеих обмотках выше уставки, то действуют на уменьшение мощности приводного двигателя.

Устройство для реализации способа, выполнено следующим образом. Датчики 1 и 2 тока продольной обмотки возбуждения подсоединены к входам узла 3 выявления несимметрии, который, в частности, содержит фазоповоротное устройство 4, входом подключенное к датчику 2 тока поперечной

35 обмотки возбуждения, сумматор 5, одним входом подключенный к фазопо1220048

55 воротному устройству 4, другим к датчику 1 тока продольной обмотки возбуждения, а выходом через фильтр 6 постоянной составляющей подсоединен к органу 7 сравнения. Выход узла выявления несимметричной потери возбуждения подсоединен к блоку 8 перевода в синхронный режим.

Датчики 1 и 2 через органы 9 и 10 сравнения подключены к входам логических элементов И 11 и 12, вторые входы которых подсоединены к блоку 8 перевода в синхронный режим.

Два элемента 13 и 14 вьдержки времени входами подключены к элементам И 11 и 12 соответственно, а выходами через элементы НЕ 15 и 16 к элементу И 17, третьим входом подключенного к блоку 8 перевода в синхронный режим, а выходом — к элементу 18 выдержки времени, а исполнительный орган 19 выполнен трехканальным с двумя выходами на отключение и закорачивание соответственно продольной и поперечной обмотки и выходом на уменьшение мощности приводного первичного двигателя асинхронизированной синхронной машины. Вход каждого канала исполнительного органа 19 соединен с соответствующим органом f3

14 и 18 вьдержки времени.

Устройство работает следующим образом.

Измеренные токи от датчиков 1 и 2 токов продольной и поперечной обмоток возбуждения поступают в узел 3 выявления несимметричной потери возбуждения, который при наличии несимметричной потери возбуждения действует на блок 8 перевода в синхронный режим, который переводит асинхронизированную синхронную машину в синхронный режим. Органы 9 и 10 сравнения сравнивают токи в продольной и поперечной обмотках возбуждения с уставками и при снижении их гсиже уставки срабатывают. Этим определяется фаза, потерявшая возбуждение, и точность определения не зависит от сдвига фаз между токами продольной и поперечной обмоток возбуждения.

Органы 9 и 10 сравнения при срабатыва-. нии действуют на логические элементы „И 11 и 12. При срабатывании орга-. на 9 сравнения и блока 8 перевода в йхронный режим логический элемент И 11 действует на пуск элемента 13 выдержки времени, который по

5 !

О

45 истечении времени уставки действует на исполнительный орган 19, который отключает и закорачивает продольную обмотку возбуждения, и машина остает>ся работать в синхронном режиме. Этим обеспечивается сохранение машины в работе при несимметричной потер возбуждения асинхронизированной синхронной машины.

При срабатывании органа сравнения 10 и блока 8 перевода в синхронный режим, логический элемент 12 дей(твует на пуск элемента 14 вьдержки времени, который по истечении времени уставки действует на исполнительный орган 19, а последний отключает и закорачивает поперечную обмотку возбуждения ° При не сработавших элементах 13 и f4 вьдержки времени логические элементы НЕ 15 и 16 действуют на элемент И 13,который при срабатывании блока 8 перевода в синхронный режим действует на пуск эле- мента 18 вьдержки времени, а он через соответствующий канал исполнительного органа 19 действует на изменение мощности приводного первичного двигателя асинхронизированной машины.

1

Защита от несимметричной потери возбуждения по данному изобретению заключается в следующем. При несимметричной потере возбуждения асинхронизированной синхронной машины, выявляемого узлом 3 выявления несимметричной потери возбуждения, переводят машину в синхронный режим блоком 8 перевода в синхронный режим.

При этом в обмотке возбуждения, где потеряно возбуждение, ток снижается до нуля, что выявляется органами сравнения 9 и 10. Этим определяется фаза, потерявшая возбуждение, и точность выявления не зависит от сдвига фаз токов продольной и поперечной обмоток возбуждения.

При выявлении снижения тока в обмотках возбуждения ниже уставки в течение заданного ремени, который определяется элементами 13 и 14 выдержки времени, действуют через соответствующие каналы исполнительного органа 19 на отключение и закорачивание обмотки возбуждения, потерявшей возбуждение, другая обмотка обтекается постоянным током и асинхронизированная синхронная машина

1220048 ментально о

t „„kн, уставка органов 13 и 14 выдержки времени; время перехода машины в синхронный режим;

1,2-1,3 — коэффициент отстройки. Чст где

Сос авитель К.Фотина

Редактор И.Савко Техред И, Гайдош Корректор Л.Патай

Заказ 1327/56 Тираж 612— Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г.Ужгород, ул.Проектная, 4 остается работать в асинхронном режиме.

Если машина не переходит в синхронный режим, что определяется элементами НЕ 15, 16 и элементом И 17, то по истечении заданного времени„ определяемого органом 18 выдержки времени, действуют на изменение мощности первичного двигателя до тех пор, пока не сработает один из орга нов 9 и 10 сравнения.

Уставки органов 9 и 10 сравнения выбираются исходя из возможных эксплуатационных снижений токов возбуждения в режимах без потери возбуждения.

1 ЧСт „. -Аа где д „ — допустимый минимальный ток возбуждения;

0,7-0,8 — коэффициент от1 стройки.

Уставки органов 13 и 14 времени выбираются исходя из времени перехода машины в синхронный режим из асинхронизированного режима работы, который зависит от постоянной времени агрегата, величины скольжения в данный момент, величины мощности.

Это время можно определить экспериФормула изобретения

Способ защиты асинхронизированной синхронной машины (АСМ) от несимметричной потери возбуждения, согласно которому измеряют токи продольной и поперечной обмоток возбуж5 дения, выявляют по этим токам несимметричную потерю возбуждения, опреде. ляют обмотку, потерявшую возбуждение, отключают и закорачивают эту обмотку, а ACl" переводят в синхрон-, 1О ный режим путем подачи постоянного напряжения в одну из обмоток возбуждения, отличающийся тем, что, с целью повышения быстродействия и точности, подачу постоянного

1 напряжения на одну из обмоток возбуждения осуществляют непосредственно после выявления несимметричной потери возбуждения, подают постоянное напряжение в другую обмотку

2О возбуждения одновременно с подачей постоянного напряжения в первую обмотку, при этом определяют обмотку, потерявшую возбуждение, путем фиксации снижения тока в обмотке до вели25 чины уставки в течение заданного времени, определяемого временем перехода ACN в синхронный режим, а в случае, если в течение указанного времени ток в обеих обмотках не снизился

Зп до величины уставки, уменьшают мощность приводного двигателя генератора до фиксации снижения. тока в одной из обмоток до величины. уставки.

Уставка органа 14 выдержки време-ни выбирается на ступень выше уставЖТ, -чст чст ч где t — уставка органа 14 выдержPQ Чст ки времени; ступень уставки времени.