Устройство для защиты цепей возбуждения синхронной машины

 

Изобретение предназначено для релейной защиты и автоматизации энергетических систем. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей , за счет осуществления количественного измерения сопротивления изоляции. Измерение и непосредственное определение значения сопротивления изоляпи производятся циклически в результате обработки информации о величинах броска тока в цепи измерительного преобразователя 7 в момент замьжания одного из ключей 3, 4 и его установившегося значения. Отображение результата определения осуществляется индикатором 21. Функции синхронизации отдельных блоков устройства выполняет блок управления 13. 2 ил. с se

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) (qI) 4 Н 02 Н 7/06

1 всгсс,н,„

13 ., "

В!

ВЯ ..p.;,13, ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

К А BTOPGHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6I) 1252861 (21) 4078161/24-07 (22) 30.04.86 (46) 30.01.88. Бюл. II 4 (71) Ленинградский политехнический институт им. М.И. Калинина (72) В.К. Ванин, С.В. Чурсин и В.Я. Шмурьев (53) 621 316.925(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 1252861, кл. Н 02 Н 7/06, 1985. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАШИТЫ ЦЕПЕЙ

ВОЗБУЖДЕНИЯ СИНХРОННОЙ МАШИНЫ (57) Изобретение предназначено для релейной защиты и автоматизации энергетических. систем. Цель изобретения расширение функциональных возможнос-. тей,за счет осуществления количественного измерения сопротивления изоляции.

Измерение и непосредственное определение значения сопротивления изоляпи(. производятся циклически в результате обработки информации о величинах броска тока в цепи измерительного преобразователя 7 в момент замыкания одного из ключей 3, 4 и его установившегося значения. Отображение результата определения осуществляется индикатором 21. Функции синхронизации отдельных блоков устройства выполняет блок управления 13. 2 ил.

1370696

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в релейной защите и автоматике энергетических систем.. !!елью изобретения является расширение функциональных возможностей эа счет осуществления количественного измерения сопротивления изоляции.

На фиг. 1 представлена схема 10 предлагаемого устройства; на фиг. 2— временные диаграммь> работы устройства.

Устройство для защиты цепей возбуждения синхронной машины содержит токоограничивающие резисторы 1 и 2, подключения>е к управляемым ключам

3 и 4 и об>>отке возбуждения с подь.нчченными к ней корректирующими конденсаторами 5 и 6, измерительный 2О преобразователь 7, входными зажимами подключенный между общей точкой ключей и землей, а выходом через формирователь 8 абсолютного значения сигнала — к блоку 9 выборки и хранения, 25 выход которого соединен с одним из входов блока 10 сравнения, второй вход которого соединен с выходом формирователя 8, выход блока 1О сравнения соединен через блок 11 запрета 30 с вь>ходным органом 12, блок 13 управ.>ения, включающий последовательно соединенные задающий генератор 14. блок !5 формирования сигналов управления клнчами, блок 16 формирования сигналов обнуления блока выборки и

35 хранения и блок 17 формирования сигнала разрешения для блока запрета и блок 18 определения сопрогивления, выполненный в виде последовательно соединенных блока 19 формирования разности сигналов, блока 20 деления, масштабирующего блока 21, блока 22 выборки и хранения, и индикатора 23, причем блок 19 своими входами подключен к входам блока 10, а выходом к первому входу блока 20, второй вход которого подсоединен к выходу формирователя 8, блок 20 подключен через масштабирующий блок 21 к информационному входу блока 22, выход которого подключен к индикатору 23, а вход управления блока 22 подключен к четвертому выходу блока 13 управления.

Устройство работает следующим образом.

При разомкнутых ключах 3 и 4 корректирунщие конденсаторы 5 и 6 и распределенные емкости цепи возбуждения заряжаются до напряжений

Uc = Ub 0L ; Uc = 0 (1- 04 ), где U - напряжение на обмотке возбуждения; Ы вЂ” место подклн>чения эквивалентного сопротивления изоляции к обмотке возбуждения относительно одного иэ полюсов (О о — 1). Замыкание одного иэ ключей, например 3, вызывает протекание тока через измерительный преобразователь 7. В первоначальный момент коммутации сила тока определяется предварительным зарядом емкостей (корректи! ..ющий конденсатор

5 и распределенн,>я емкость цепи возбуждения) до соответствующего напряжения и сопротивлением цепи их разряда (токоограничивающий резистор 1, с сопротивлением R,, измерительный преобразователь 7 с соп>отивлением

Р,„), т.е.

i (o) = U У(R + R ) После окончания переходного процесса, выэва>нного разрядом емкостей полюса, через измерительный преобразователь протекает ток, определяемый падением напряжения возбуждения на части обмотки, заключенной между полюсом и точкой подключения эквивалентного сопротивления изоляции R

0„ (о)1 (° )

Ra+Re+Ra

При размыкании ключа происходит заряд емкостей цепи возбуждения до исходных значений напряжений. Последующее замыкание второго ключа 4, подключенного к другому полюсу цепи возбуждения, вызывает протекание через преобразователь 7 тока, определяемого следующими выражениями

UB(1 †î ) 0 (1- ы, )

R, + R„ R +R„+R ()где i (о), 1() — значения броска тока в цепи измерительно> о преобразователя 7 в момент замыкания какого-либо ключа 3 и 4 и его установившееся значение. Напряжения, пропорциональные i(o) и !(с), формируются в определенные моменты времени, определяемые блоком 13 управления, на выходах блока 9 выборки и хранения и формирователя 8 абсолютного значения сигнала.

В общем случае на основании обработки этих сигналов согласно опреде1370696 о

Ъ (Un)

ВнИИПИ Заказ 424/51 Ти аж 649 Подпис ное

Произв.-полигр. пр-тие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 ленной последовательности возможно непосредственное определение значения фактического сопротивления изоляции. Так, зная токи i(o) и 1(), можно определить R по выражению

i(o) — i()

В = IR,+В).

Блок 19 формирования разности сигналов формирует сигнал (i(o) — 1()), блок 20 деления выполняет операцию

i(o) — i() масштабирующий блок 21

1 а осуществляет умножение выходного сигнала блока 20 на постоянный коэффициент, равный (R,+R „). Блок 22 выборки и хранения необходим для приема информации о величине R> в строго определенный момент, что обусловлено циклическим характером работы схемы 20 и хранения этой информации в течение всего цикла. Это поясняется диаграммами на фиг. 2, из которых видно (фиг. 2 а), что выходные сигналы блоков 9 и 8, i(o) и i() не являются неизменными в течение цикла работы

Т, а достоверная информация о сопротивлении изоляции может быть получена только в конце цикла на основании измерения i(o) и 1(), т.е. в момент 30 появления импульса на выходе формирователя )7 импульсов блока 13 управления (фиг. 2 б). Таким образом, необходимо, чтобы блок 22 осуществлял прием информации от блока 21 только в определенный момент времени и сохранял бы эту информацию до появления управляющего импульса в последующем цикле работы устройства. В аналоговом варианте исполнения блок 22 мо- 40 жет быть выполнен на базе схемы хранения с накопительным конденсатором.

Отображение информации о значении фактического сопротивления изоляции осуществляется на индикаторе 23 в соответствии с выходным сигналом блока определения сопротивления. Этот же сигнал может быть использован в качестве информационного в различных системах обработки информации вследствие приобретения устройством защиты функций измерения сопротивления. формула изобретения

Устройство для защиты цепей возбуждения синхронной машины по авт. св. В 1252861, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей за счет осуществления количественного измерения сопротивления изоляции, блок определения сопротивления выполнен в виде последовательно соединенных блока формирования разности сигналов, блока деления, масштабирующего блока и блока выборки и хранения, причем блок формирования разности сигналов своими входами подключен к входам блока сравнения, а выходом к первому входу блока деления, второй вход которого подсоединен к выходу формирователя абсолютного значения сигнала, блок деления подключен, через масштабирующий блок, к информационному входу блока выборки и хранения, выход которого подключен к индикатору, а вход управления блока выборки и хранения подключен к четвертому выходу блока управления.