Устройство для защиты синхронного генератора от асинхронного хода

 

Изобретение относится к области электротехники. Цель изобретения - повышение и расширение функциональных возможностей путем выявления знака скольжения. Это достигается тем, что за счет введения блока 15 выделения первоочередности срабатывания появляется возможность выявления положительного или отрицательного знака скольжения генератора при асинхронном ходе еще до момента потери устойчивости характера нарушения нормального режима с избытком или дефицитом мощности генератора. 2 ил. (Л с f6 со сд о 4 оо 00

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

„.SU„, 1350738 A 3 (51)4 Н 02 Н 7/06

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

V7.. 1,,, К

К A ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ.(21) 3983217/24-07 (22) 25.10.85 (46) О?.11.87. Бюл. У 41 (71) Всесоюзный научно-исследовательский, проектно-конструкторский и технологический институт релестроения (72) 3.К.Федоров и Э,M.Øíååðñoí (53) 621,316,925 (088.8) (56) Злектрические станции, 1975, й- 5, с. 64-67.

Авторское свидетельство СССР

Ф 1112473, кл. Н 02 Н 7/08, 1984. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТЫ СИНХРОН. НОГО ГЕНЕРАТОРА ОТ АСИНХРОННОГО ХОДА (57) Изобретение относится к области электротехники. Цель изобретения— повышение и расширение функциональных возможностей путем выявления знака скольжения. Это достигается тем, что эа счет введения блока 15 выделения первоочередности срабатывания появляется возможность выявления положительного или отрицательного знака скольжения генератора при асинхронном ходе еще до момента потери устойчивости характера нарушения нормального режима с избытком или дефицитом мощности генератора. 2 ил.

° °

° °

2О

Изобретение относится к электротехнике, в частности к релейной защите и автоматике энергетических систем, и предназначено для исполь5 зования в устройствах защиты синхрон ных генераторов.

Цель изобретения — расширение функциональных возможностей путем выявления знака скольжения.

1О

На фиг, 1 приведена блок-схема устройства; на фиг. 2 — характеристика измерительного органа.

Устройство содержит формирователи

1-4 сравниваемых величин, подключенные к защищаемой сети и соединенные с элементами 5 и 6 сравнения, подключенными к логическому блоку 7 и образующими измерительный орган 8 сопротивления, блок 9 формирования одиночного импульса, выполненный на триггерах 10 и 11 и логическом блоке И 12, блок 13 выдержки времени, соединенный с блоком формирования одиночного импульса, на выходе кото- 25 рого выполнены счетчик 14 импульсов и блок 15 выделения первоочередности срабатывания, вьделяющий знак скольжения, подключенный к выходному органу 16.

Кроме того, на фиг, 1 приняты . следующие обозначения: KM, U, К Х— сигналы, пропорциональные напряжению и току генератора; 17., 18, 19 — выходы измерительного органа сопротив35 ления, сигналы на которых появляются при попадании вектора сопротивления генератора в области соответственно

I, II, III на фиг. 2; U, — выходной сигнал при потере возбуждения; U выходной сигнал при асинхронном ходе без потери возбуждения; U> — выходной сигнал при положительном знаке скольжения (т.е. при скорости генератора, меньшей синхронной), U выходной сигнал при отрицательном знаке скольжения (т.е. при скорости генератора, большей синхронной).

Измерительный орган 8 сопротивления с комбинированной характеристикой срабатывания включает формирователи 1-4 сравниваемых величий,подключенные к- напряжениям K U и К I, элементы 5 и 6 сравнения, формирующие охватывающую (окружность 1) и разделяющую (прямая 2) характеристики сравнения на фиг. 2 и подключенные входами к выходам формирователей i — 4, а выходами - к входам ло738 2 гического блока 7. Измерительный орган 8 сопротивления имеет три выхода 17-19, соответствующие областям срабатывания I II III на фиг. 2.

К первому выходу логического блока

7 подключен блок 13 вьдержки времени с выходом U Блок 9 формирования импульса срабатывания, включающий два триггера 10 и 11 и логическую блок И 12, подключен входами установки триггеров 10 и 11 непосредственно к выходам 17 и 18 в измерительном органе 8 сопротивления, а входами сброса триггеров 10 и 11 — к выходу 19. Входы логического блока И

12 подключены к выходам триггеров 10 и 11, выход блока И 12 подключен к входам счетчика 14 импульсов с выходом Uz. Кроме того„ к выходам триггеров 10 и 11 подключены входы дополнительного блока 15 вьделения первоочередности срабатывания с двумя выходами U и U . .Блок 9 включает, как пример реализации, два элемента 2И-НЕ, причем выход первого элемента 2И-НЕ подключен к выходу в=орого элемента 2И-НЕ, а выход второго элемента 2Й-НЕ подключен к входу первого элемента 2И-НЕ.

В нормальном ревкоме вектор сопротивления генератора Е находится вне областей Т и II na фиг. 2. При этом сигналы U U на выходе устройства (фиг. 1) отсутствуют.

При потере возбуждения вектор Z попадает в область I и через выдержку времени блока 13 на выходе устройства появляется сигнал U который с вьдержкой времени производит соответствующие отключения.

При глубоких синхронных качаниях возбужденного генератора вектор Z может периодически, в течение времени, меньшего вьдержки блока 13 проникать в области I или ТТ (фиг.2), но не пересекает характеристику 2 (фиг.2), соответствующую углу поворота генератора, равному 180 . При с этом сигналы U„, Uz на выходах устройства отсутствуют.

При асинхронном ходе возбужденного генератора при положительном знаке скольжения (т.е. при скорости генератора, меньшей синхронной) вектор Z периодически проходит через области I u II по кривой 3 (фиг. 2).

До момента времени, соответствующего точке А на фиг. 2, триггеры 10 и 11

13507 сброшены из-за наличия сигнала сброса на выходах "Сброс" триггеров 10 и

1l. При этом на выходах триггеров

10 н 11 присутствуют сигналы низкого

5 уровня, рабочие сигналы на вьгходах блоков 12 и 14 отсутствуют, на выходах блока 15 выделения первоочередности срабатывания рабочие сигналы (низкого уровня) также отсутствуют (есть сигналы высокого уровня).

В точке А (фиг. 2) сигнал сброса на выходе 19 измерительного органа сопротивления исчезает (появляется сигнал разрешения работы на выходе

19) и появляется рабочий сигнал на выходе 17 органа, под действием которого триггер 10 устанавливается в рабочее состояние. Рабочий сигнал

ВысОкогО уроВня с ВыхОдя 10 поступя- 20 ет на вход блоков 12 и 15. При этом состояние выходов блока 12 и счетчика 14 не изменяется, а на выходе блока 15 выделения первоочередности срабатывания,появляется рабочий 25 сигнал (низкого уровня) Б . При прохождении вектора Z от точки А до точки С (фиг. 2) указанное состояние выходов устройства не изменяется. B точке С на выходе 18 появляется рабочий сигнал, который устанавливает триггер 11 в рабочее состояние. При этом на обоих входах блока И 12 присутствуют рабочие сигналы, на выходе блока И 12 и на входе счетчика 14 по35 является одиночный сигнал, а счетчик

14 импульсов увеличивает свое показание на единицу. В точке С (фиг.2) состояние выходов блока выделения первоочередности срабатывания не из- 40 меняется, так как начиная с момента времени, соответствующего точке А, сигнал низкого уровня с выхода верхнего элемента блока 15 выделения первоочередности срабатывания поступает на вход нижнего элемента блока, в результате чего рабочий сигнал с выхода триггера 11 не проходит на выход.

В точке D (фиг. 2) разрешающий сигнал на выходе 19 в органе 8 сопротивления

50 превращается в сигнал сброса, триггеры 10 и 11 сбрасываются в исходное состояние, а рабочий сигнал на входе счетчика 14 импульсов, а также сигнал U на выходе устройства исчезают.

Таким образом, при асинхронном ходе возбужденного генератора и положительном знаке скольжения при каждом провороте вектора Z на входе счетчи38

4 ка 14 появляется однократный рабочий импульс в течение времени прохождения вектора 2 От точки С до точки D на фиг. 2. KpqMe того, на выходе U9 в течение времени прохождения вектора Z от точки А до точки D также появляется рабочий импульс. При достижении содержимым счетчика 14 заданного значения на выходе устройства появляется сигнал U, обеспечивающий срабатывание выходного органа 16 и отключение генератора.

При асинхронном ходе возбужденного генератора и отрицательном знаке скольжения (т.е. при скорости генератора, большей синхронной) вектор

Z периодически проходит через области II u I (через точки D, С, А по кривой 3 на фиг. 2 против часовой стрелки). При этом до момента времени, соответствующего точке D на фиг.2, триггеры 10 и 11 сброшены, рабочие сигналы на выходах блока И 12 и блока 15 отсутствуют. В точке D на фиг.2 на выходе 18 органа сравнения появления рабочий сигнал, который устанавливает триггер il в рабочее состояние, а на выходе блока 15 выделения первоочередности срабатывания появляется рабочий сигнал (низкого уровня) U . В точке С на выходе 17 органа сравнения появляется рабочий сигнал, который устанавливает триггер 10 в рабочее состояние. При этом на выходе блока И 12 появляется рабочий сигнал, а счетчик 14 импульсов

I увеличивает свое показание на единицу и при достижении содержимым счетчика 14 заданного значения сигналом обеспечивает срабатывание выходного органа и отключение генератора. Состояние выходов блока 15 в точке С не изменяется, так как он пропускает на свой выход лишь один из сигналов с выхода триггеров 10 и 11, который появляется раньше другого. В точке

А триггеры 10 и 11, а также блок 15 устанавливаются в исходное состоя-, ние, а рабочие сигналы на выходах блоков И 12 и 15 исчезают.

Таким образом, при асинхронном ходе возбужденного генератора и отрицательном знаке скольжения при каждом повороте вектора Z на выходе блока

И 12 появляется одиночный рабочий сигнал, существующий в течение времени прохождения вектора Z от точки С до А. Кроме того, на выходе блока 15

350738

8ЯИИПИ Заказ 5291/52 Тираж 618

Нодписное

Произв.-полигр. пр-тие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

5 1 первоочередности срабатывания появляется рабочий сигнал U существующий в течение времени прохождения вектора Z от точки D до А.

Сигнал U поступающий на выход ной орган, свидетельствует о потере возбуждения генератора (появляется при длительном нахождении вектора Z в области I на фиг. 2), сигнал U свидетельствует об установившемся асинхронном ходе генератора без потери возбуждения (появля тся при заданном количестве поворотов угла генератора относительно системы), сигналы U и U свидетельствуют соответственно о положительном или отрицательном знаке углового скольжения генератора при асинхронном ходе, а также о нарушении нормального режима работы генератора (угол Id t) 90, а годограф сопротивления расположен в областях Т и ?Т на фиг, ?).

Сигналы U u U используются для соответствующих отключений генератора и для сигнализации об асинхронном ходе с потерей и без потери возбуждения. Сигналы U и U могут использоваться для принятия мер к нормализации режима генератора (например, вручную) для отработки команд "При,бавить" или "Убавить", или для предупредительной сигнализации о глубокой потере возбуждения (например, при длительном существовании сигнала U ).

Сигнал U< может контролироваться также сигналом U< по логической схеме И, обеспечивая отключение генератора или

1 части генераторов на передающей станции только с избытком мощности генераторов и не обеспечивая отключение

5 с дефицитом мощности.

Формула изобретения

Устройство для защиты синхронного генератора от асинхронного хода, содержащее измерительный орган сопротивления с тремя выходами и комбинированной характеристикой срабатывания и входными выводами для подключения к контролируемой цепи, блок выдержки времени, соединенный с одним из входов блока формирования одиночного импульса, включающий два триггера, подключенных входами установки к первому и второму выходам измерительного органа сопротивления, а входами сброса — к третьему выходу измерительного органа сопротивления, и логический блок. И, подключенный входом к выходам триггеров, а выходом — к входу счетчика импульсов, при этом выходы блока выдержки времени и счетчика импульсов подключены к выходному органу, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения надежности и расширения функциональных возможностей путем выявления знака скольжения, дополнительно включен блок выделения первоочередности срабатывания с двумя выходами, 35 входы которого подключены к выходам упомянутых триггеров, а выходы — к выходному органу.