Устройство для защиты синхронного генератора малой мощности

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик 1»734843 (61) Дополнительное к авт. свид-ву(22) Заявлено 02.03.77 (21) 2458128/24-07 с присоединением заявки Ж (51) M. Кл.

Н 02 Н 7/06

1Ъоударотееиный комитет

СССР ио делам изобретений и открытий (23) Приоритет

Опубликовано 15.05.80. Бюллетень )@ ) 8 (53) УДК 62l.316. . 925 (088. 8)

Дата опубликования описания 18д5.80

А. В Орлов и В. В- Сапожйиков

I (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТЫ СИНХРОННОГО

ГЕНЕРАТОРА МАЛОЙ МО1ЦНОСТИ

Изобретение относится к устройствам для зашиты автономно работающих синхронных генераторов малой мощности при нарушении режимов их работы, вызванных короткими замыканиями

I 5

Известны схемы защиты генератора малой и средней мощности Ц. Принцип действия этих схем основан на регистрации токов в обмотке статора. Синхронные машины малой и средней мощно° сти не имеют выводов статорной обмотки со стороны нейтрали, и поэтому регистрация токов в обмотках статора осуществляется элементами, устанавлива емыми только на началах статорной обмотки.

Из известных устройств наиболее близким по технической сущности к ,предлагаемому является устройство для защиты синхронного генератора малой мощности (2», содержащее коммутационный аппарат в цепи включения генератора, элемент выделения тока и соединенный с ним реагирующий орган.

Недостатком известного устройства является то, что оно не обеспечивает защиту генератора в случае повреждениь внутри него и коротких замыканий в соединительной линии между генератороь и элементами регистрации тока в статорной цепи.

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей и повышение надежности защиты автономно работающих синхронных генераторов малой мощности, Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для зашиты синхронного генератора малой мощности, содер кащем коммутационный аппарат в цепи включения генератора, элемент выделения тока и подключенный к нему реагирующий орган, элемент выделения тока включен в цепь ротора, а реагирующий орган выполнен в виде интегратора на операционном усилителе, выход которого соединен через дополнительно введенный усилитель с коммутационным аппаратом.

34843 батывания операционного усилителя З ! при токе в роторе 1,3-1,4 номинальнс4го тока ротора (3„, ), т,е, так же, как и обычная максимально токовая зашита по току в цепи статорной обмотки.

Время срабатывания максимально токовой зашиты (Ъ „„„, ) определяется величиной емкости койденсатора 5, при этом необходимо, чтобы была обеспечена селектив-!

1î ность срабатывания защит по времени, а также запуск соизмеримых по мощности, электродвигателей и их самозапуск, >

Отличие описываемой схемы от из( вестных состоит в том, что она реги-!

1s стрирует ток в роторной цепи генератора и формирует сигнал на отключение геней ратОра и гашение поля, если величина тока в роторной цепи превышает заданное значение. При коротких замыканиях ро как в распределительной сети, так и в

:! статорной обмотке внутри генератора в ! об лотке возбуждения генератора наводится 1ДС взаимоиндукции, совпадающая по направлению с напряжением возбуж25 денйя, вследствие чего в обмотке ротора ! возникает свободный ток.

Величина свободного тока пропорцио-! начальна величине тока короткого за-! мыкания, протекающего в цепи статорной з0 обмотки. р установившемся режиме короткого замыкания величина тока в роторе связана с токами в статорной цепи ! линейной зависимостью. то позволяет выполнять селектив1 ную отстройку защиты

Использование описанной схемы расширяет область действия и повышает надежность защиты синхронных генераторов, так как защита надежно срабатывает не только при коротких замыканиях в распределительной сети, но и ! при замыканиях в соединительной линии ! между генератором и вводным устройством

:распределительного щита, а также при

4> коротких замыканиях в большей части ! статорной обмотки. В описанной схеме

1 могут быть использованы операционные усилители, 1УТ401 или 1УТ531, а для ( усилителя - схема кремневая интегральИ ная серия 155. (Фор мула изобретения

На фиг, 1 показано устройство для зашиты синхронного генератора, на фиг. 2, 3 — характеристики срабатывания известной и описываемой защиты.

Устройство для защиты содержит синхронный генератор 1, в роторную цепь генератора включен элемент 2 выделения тока, к которому через резисторы 3 подключен реагирующий орган на операционном усилителе 4, соединенный по схеме интегратора за счет включения конденсатора 5, к выходу операционного усилителя 4 присоединен дополнительный усилитель 6, к выходу которого, в свою очередь, подключены аппарат гашения поля и коммутационный аппарат 7, отключающий генератор от распределительно сети. Роторная цепь возбуждения генератора подключена к системе автоматического регулирования возбуждения 8, которая, в свою очередь, включена на зажимы статорной обмотки генератдра 1.

Принцип действия системы автоматического регулирования возбуждения — фазовое компаундирование с корректором напряжения (т.е. регулирование осушествля ется по возмущению и отклонению).

Зашита работает так же, как и обычная максимальная токовая зашита с ограниченно зависимой от тока характеристикой и токовая отсечка (фиг.2), т.е. при достижении в роторе тока определенной величины (тока уставки) операционный усилитель 4 . срабатывает (фиг. 3), но сигнал Hà его выходе появляется только после заряда конденсатора 5, чем обеспечивается ограниченно зависимая от тока характеристика и токовая отсечка, При коротких замыканиях в роторе происходит резкое увеличение тока, максимальное значение этого тока имеет место при замыкании непосредственно на выходных зажимах генератора, поэтому на это значение тока настраивается токовая отсечка, т.е. зашита срабатывает за время g, При коротких замыканиях в распределительной сети защита срабатывает за время большее, чем 1 „,, в соответствии с характеристикой интегратора (фиг.3).

Таким образом, время срабатывания токовой отсечки t®, описываемой зашиты определяется по максимальному току в рбторной цепи (3„, ) который имеет место при коротких замыканиях непосредственно на зажимах генератора, а максимально токовая зашита настраивается на срабатывание (уставка сраУстройство для защиты синхронного генератора малой мощности, содержащее коммутационный аппарат в цепи включения генератора, элемент выделения тока и соединенный с ним реагирующий орган, 1

734843

Ър

15-191

Ьвг /ф улф

Фщ g п ц ц -1ц)ьр рщ g Ц) Я%с)

Фиг.z

Составитель Т. Щеголькова

Редактор . Лошкарева Техред М. Петко Корректор Т. Скворпова

Заказ 2100/55 Тираж 783 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4 о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных ворможностей и повышения надежности защиты автономно работающих синхронных генераторов -малой мощности, элемент выделения тока включен в цепь ротора, а реагирующий орган выполнен в виде интегратора на основе операционного

-усйлителя, вьцсод которого через допопЬ нительно введенный усилитель соединен с коммутационным аппаратом.

Цсточники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Чернобровов Н. В. Релейная защита, М., "Энергия", 1974, с. 537.

2. Шабад М. А. Защита генераторов малой и средней мощности, М., "Энергия", 1973, с. 40.