Устройство для защиты цепей возбуждения синхронной машины

 

Изобретение относится к электротехнике , в частности к устройствам релейной защиты синхронных машин. Цель изобретения - повышение надежности засциты. Принцип действия защиты основан на использовании ЭДС самой системы возбуждения. Два ключа 3 и 4 осуществляют поочередное подключение измерительного преобразователя к различным полюсам цепи возбуждения,а в блоке 8 формируется абсолютное -значение сигнала измерительного преобразователя , уровень сигнала запоминается в блок е выборки и хранения 9.Общее управление работой измерительной части схемы осуществляет блок 13,в котором под воздействием импульсов задающего генератора 14 формируются сигналы управления, а логический блок 15 обеспечивает поочередную подачу импульсов управления на ключи I (О с IPui.t

СОЮЗ COBETCHHX

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (19) (11) л)4 Н 02 Н 7/06

ОГ)ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 Г, c, сМ

Фиг. l

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3848226/24-07 (22) 14. 01. 85 (46) 23. 08. 86. Бюл. М - 31 (71) Ленинградский ордена Ленина политехнический институт им.M.È.Êàлинина (72) В.К.Ванин и В.Я.Шмурьев (53) 621.316.925(088.8) (56) Михайлов В.В. Реле сигнализации замыкания на землю в цепи возбуждения гидрогенераторов. — Электрические станции, 1958, 1(9.

Тугунов Л.В.Чувствительная защита цепей возбуждения генераторов и синхронных компенсаторов от замыкания на землю в одной точке. Опыт эксплу— атации релейной защиты, электроавтоматики и телемеханики в системе

Днепроэнерго. — БТИ ОРГРЭС, 1964.

Вавин В.Н. Релейная защита блоков турбогенератор-трансформатор. — М.:

Энергоиздат, 1982.

Авторское свидетельство СССР

Ô 1008842, кл. Н 02 Н 7/06, 1981. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТЫ ЦЕПЕЙ

ВОЗБУЖДЕНИЯ СИНХРОННОЙ МАШИНЫ (57) Изобретение относится к электротехнике, в частности к устройствам релейной защиты синхронных машин, Цель изобретения — повышение надежности защиты. Принцип действия защиты основан на использовании ЭДС самой системы возбуждения. Два ключа 3 и 4 осуществляют поочередное подключение измерительного преобразователя к различным полюсам цепи возбуждения,а в блоке 8 формируется абсолютное значение сигнала измерительного преобразователя,уровень сигнала запоминается Я . O в блоке выборки и хранения 9.Общее управление работой измерительной части схемы осуществляет блок 13,в ко- С тором под воздействием импульсов задающего генератора 14 формируются сигналы управления, а логический блок 15 обеспечивает поочередную подачу импульсов управления на ключи

1252861

3, 4. Блок формирования сигнала об- выборки и хранения 9 после размыкания нуления 16 блока управления 13 выра- ключей, подготавливая тем самым блок батывает импульсы, обнуляющие блок 9 к очередному циклу измерения. 2 ил.

Изобретение относится к электротехнике, а именно к устройствам релейной защиты синхронных машин от замыкания на землю цепей возбуждения.

Цель изобретения — повышение надежности защиты.

На фиг. 1 представлен возможный вариант принципиальной схемы устройства; на фиг. 2 — осциллограммы сигналов в отдельных точках схемы.

Устройство содержит токоограни чивающие резисторы 1 и 2, управляемые ключи 3 и 4, корректирующие конденсаторы 5 и 6, измерительный пре" образователь 7, формирователь 8 абсолютного значения сигнала, блок 9 выборки и хранения, блок fO сравнения, блок 11 запрета, выходной орган 12, блок 13 управления, содержащий соединенные последовательно задающий генератор 14, блок 15 формирования сигналов управления ключами, блок 16 формирования сигналов обнуления блока выборки и хранения и блок 17 формирования сигнала разрешения для блока запрета.

Устройство для защиты принцип действия которого основан на использовании ЭДС самой системы возбуждения, работает следующим образом.

При разомкнутых ключах 3 и 4 распределение емкости 18 и 19 цепи возбуждения и соответствующие корректирующие конденсаторы 5 и 6 заряжаются до напряжений

ИС =Ub Ê; 1с 1 (с > где U — напряжения на обмотке 20 возбуждения;

c(— место подключения эквивалентного сопротивления изоляции 21 к обмотке воз" буждения относительно одного из полюсов цепи возбуждения (О <с(с1) .

Замыкание одного из ключей, нап- . ример ключа 3, вызывает протекание ъ RÇ(ь

Последующее замыкание ключа 4, 35 о п дключенного к отрицательному полюсу цепи возбуждения, вызывает протекание через преобразователь 7 тока, определяемого выражениями (} (1 -cL)

R iRA

i i> p) =R. ° » К

Отношение абсолютных значений то- ка в момент коммутации н его установившегося значения

2 тока через измерительный преобразователь.

Осциллограмма изменения тока во времени представлена на фиг. 2а.

В первоначальный момент коммутации сила тока определяется предварительным зарядом емкостей 5 и 18 до

+ соответствующего напряжения П и сопротивлением цепи их заряда — то10 коограничивающий резистор 1 (), измерительный преобразователь 7 (R,)

> >р>= — ——

Д +

15 После окончания переходного процесса вызванного разрядом емкостей полюса (С +С ), т.е. спустя некотоК рое время >. (Б., +R ) (С„+С„) через измерительный преобразователь

20 протекает ток, определяемый падением напряжения возбуждения на части обмотки, заключенной между положительным полюсом и точкой подключения эквивалентного сопротивления изоляции

25 (Р-,) „,(; 1 ub к +R R

О 4 З

При размыкании ключа происходит заряд емкостей цепи возбуждения до исходных значений напряжений. Время

g0 заряда опреДеляется постоянной време >ни цепи и равно

1252861

50

ti (oil Я, + R +R, з ! +(,)I v, ° д, при постоянном значении R, и R зависит только от эквивалентного сопротивления изоляции 1, .

Если в этом выражении положить сопротивление изоляции равным уставке к,,то условие срабатывания

Л цст устройства защиты можно записать следующим образом: уст ,(» +(O)l(чст ) (. + а

Использование двух ключей, осуществляющих поочередное подключение

I измерительного преобразователя к различным полюсам цепи возбуждения, исключает снижение чувствительности устройства при замыкании вблизи полюсов, Снижение чувствительности воз- 0 можно при замыкании вблизи полюса под»включения ключа из-за малого напряжения заряда емкости (С +С»).

К

Подключение корректирующих конденсаторов повышает точность измерений вследствие растягивания процесса разряда во времени и улучшения условий работы блока формирования

i(о). Измерительно-логическая часть схемы устройства защиты построена в соответствии с условием срабатывания.

В блоке 8 формируется абсолютное значение выходного сигнала измерительного преобразователя 7. 35

Уровень сигнала в момент замыкания ключей запоминается в блоке 9 выборки и хранения, работающего в режиме пикового детектора.

Деление этого сигнала на постоян- 40 ный коэффициент, пропорциональный уставке на срабатывание

О н зчст. оК осуществляется выходным потенциометром блока выборки и хранения.

Блок 10 осуществляет сравнение модулей текущего значения сигнала с выхода преобразователя 7 и выходного сигнала блока 9.

Для обеспечения однозначности сравнения начального броска тока и

его установившегося значения служит блок 11 запрета, подключающий выход блока сравнения к выходному органу только спустя время ». отсчитываеа мое от момента замыкания ключей.

I

Общее управЛение работой измерительной части схемы осуществляет блок 13, в котором нод воздействием импульсов задающего генератора 14 (фиг. 2&) формируются необходимые сигналы управления.

Логический блок 15, построенный на D-триггере, работающем в режиме деления частоты, и элементах И обеспечивает поочередную подачу им- . пульсов управления (фиг. 2,»»,z ) на ключи 3 и 4. Как видно из осциллограмм, длительность импульсов на включение ключей равна длительности импульсов задающего генератора. Эта длительность импульсов выбирается из условия обеспечения затухания переходных процессов при включении ключа, т.е. . л

))

ЦМ f

Блок 16 формирования сигналов обнуления блока 13 управления вырабатывает импульсы (фиг. 2В), обнуляющие блок 9 выборки и хранения после размыкания ключей. Тем самым блок 9 подготавливается к очередному циклу измерения.

Блок 17, содержащий элемент времени, выполнеьный на базе П-триггеря,, обеспечивает подачу импульса разрешения (фиг. 2e) на блок 11 через промежуток L †»-p после замыкания ключей 3 и 4.

Для исключения ложной работы при возникновении импульсной помехи и обеспечения формирования непрерывного выходного сигнала при наличии непрерывной последовательности импульсов в выходном органе 12 предусмотрен накопитель импульсов.

В простейшем случае для этой цели можно использовать интегрирующий ,элемент.

Формула и з о б р е т е н и я

Устройство для защиты цепей возбуждения синхронной машины от замыкания на землю в одной точке, содержащее измерительный преобразователь, связанный с валом ротора и соединенный с первым измерительным входом первого управляемого ключа, блок выборки и хранения, подключенный к выходу измерительного преобразователя, блок сравнения, один из входов которого соединен с выходом блока выборки и хранения, первый корректирующи."» конденсатор, подключенный между землей и положительным поФиг.2

Составитель Е. Куприянова

Редактор О. Головач Техред М. Ходанич Корректор Л. Пилипенко

Заказ 4627/53

Тираж 612 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113Î35, Москва, Ж35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4

5 125 люсом цепи возбуждения, первый токо. ограничивающий резистор и выходной орган,о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повьппения надежности, в него дополнительно введены второй токоограничивающий резистор, второй управляемый ключ, второй корректирующий конденсатор, формирователь абсолютного значения сигнала, блок запрета и блок управления, выполненный в виде задающего генератора, подключенного к блоку формирования сигналов управления ключами и блоку формирования сигнала обнуления блока выборки и хранения, выход которого соединен с блоком формирования сигнала разремения для блока запрета,ппи1 чем первый измерительный вход первого управляемого ключа соединен с вторым измерительным входом второго уп— равляемого ключа, другие измерительные входы которых через токоограничивающие резисторы подключены к

2861, б разноименным полюсам цепи возбуждения, а другой вв вод измерительного преобразователя соединен с валом ротора непосредственно, второй кор-

5 ректирующий конденсатор включен между землей и отрицательным полюсом цепи возбуждения, выход измерительного преобразователя соединен через формирователь абсолютного значения

1ð сигнала, с измерительным входом блока выборки и хранения и первым входом блока сравнения, второй вход которого соединен с выходом блока выборки и хранения, а выход блока сравнения соединен. с первым входом блока запрета, выход которого соединен с входом выходного органа, первый выход блока управления подключен к цепи управления первого

2О ключа, второй — к цепи управления второго ключа, третий — к цепи управления блока выборки и хранения, а четвертый-к второму входу блока запрета.