Устройство для защиты от между полюсных замыканий в вентильной системе возбуждения синхронной машины

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

744836

Г

g/ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) 3 >8>еНО 240178 (21) ?574230/24-07 с присоединением заявки № (51)М. Кл.2

Н 02 Н .7/08 (23) Приоритвт

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий

Опубликовано 300580. Е,оллетень ¹24 (53) УДК 621. 81б. .928(088.8) Дата опубликования описания 300Б,80 (72) Авторы изобретения

В. Ф. Наумов, C. A. Кардашев, И. П. Апарченок и A. Л. Худолей

Производственное энергетическое объединение

"Донбассэнерго" (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТЫ ОТ МЕЖДУПОЛЮСНЫХ

ЗАМЫКАНИЙ В BEHTHJIbHOA СИСТЕМЕ ВОЗБУЖДЕНИЯ

СИНХРОННОЙ МАШИН61

Изобретение относится к электро.энергетике и может быть использовано для защиты цепей возбуждения синхронной машины. 5

Известны устройства, содержащие реле защиты на полупроводниковых приборах (1) .

Недостаток таких устройств невозможность их отстройки от переходных процессов, возникающих в системе возбуждения в режиме ассинхронного хода и коротких замыканий в цепи якоря синхронной машины, а также при внутренних повреждениях в преобразователе вентильного возбудителя.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является устройcTBQ для защиты вентильных преобразователей от внешних и внутренних повреждений, содержащее датчики тока и напряжения вентильного преобразователя, которые вместе с орга- 25 ном, реагирующим на внутренние повреждения вентильного преобразователя, подключены к органу обработки сигналов, выход которого подключен к исполнительному органу защиты.

Однако данное устройство усложнено, особенно усложнен орган, реагирующий на внутренние повреждения вентильного преобразователя, так как используются датчики тока, устанавливаемые в фазах и в каждом плече преобразователя.

Цель изобретения — расширение функциональных возможностей и упрощение защиты от междуполюсных замыканий в вентильной системе возбужцения синхронной машины.

Указанная цель достигается тем, что орган обработки сигналов выполнен на полупроводниковом триоде, эмиттер которого подключен к датчику тока, а коллектор через входную цепь исполнительного органа подключен (по схеме делителя напряжения) к резистору нагрузки датчика напря- жения, база триода через резистор соединена с общим полюсом выпрямителей датчиков тока и напряжения, а через диод с другим полюсом датчика напряжения, а орган, реагирующий на внутренние повреждения вентильного возбудителя, выполнен из последовательно соединенных диода, резистора и излучателя световых сигналов оп7«836 трона, подключенных на выход вентильного возбудителя, а светоприемник оптрона соединен с базой триода и через конденсатор с эмиттером триода, при этом параллельно конденсатору через резистор подключен вновь введенный источник постоянного напряжения.

На чертеже представлена схема предлагаемого устройства.

Устройство защиты от междуполюсных замыканий в вентильной системе возбуждения синхронной машины 1 содержит датчики тока 2 к напряжения 3 вспомогательного генератора 4,, выпрямитель 5 датчика тока и выпрямитель 6 датчика напряжения, орган " $

7 обработки сигналов, содержащий полупроводниковый триод 8, эмиттер которого подключен к датчику 2 тока., а коллектор через входную цепь исполнительного органа 9 подключе.н пс> «О схеме делителя напряжения к резистсру 10 нагрузки датчика 3 напряжения, база триода через резистор 11 соединена с общим полюсом выпрямителей 5 .и б датчиков тока и напряжения, а

2к через диод 12 — c другим полюсссм выпрямителя датчика напряжения.

Орган 13 реагирует на внутренние повреждения вентильного возбудителя и содержит цепочку, подключенную на выход вентильного возбудителя, состоящую из диода 14 резистЬра 15 и излучатели 16 световых сигналов оптрона, светоприемник 17 которого соединяет базу триода 8 с одной из обкладок конденсатора 18, другая

35 обкладка которого подключена к эмиттеру триода 8, а параллельно конg« íñàToóó i8 через резистор 19 подключен источник постоянного напряжения 20. 4fj

Параллельно конденсатору 18 включена ограничивающая цепь, состоящая из стабилитрона 21 и диода 22. Резистор 23 служит нагрузкой датчика 2 тока. ВыхОд выпрямителя 5 через резистор 24 диод 25 и конденсатор

26 подключен к резистору 11. Параллельно выходу выпрямителя б подключена цепь из диода 27 и конденсатора

28, а также сглаживающий конденсатор 29. Один иэ полюсов выпрямителя

6 через резистор 30 и диод 31 соединен со стабилитроном 21.

Выпрямитель 32 входит в состав вентильного возбудителя.

Устройство работает следующим образам.

В рабочем режиме напряжение выхода измерительного органа 2 тока меньше напряжения выхода измерительного органа 3 напряжения. K iM переходу эмиттер-база полупроводникового триода 8 через диоды 12 и 27 приложена в запирающем направлении разность напряжения измерительного органа б напряжения. ф5 Транзистор 8 закрыт, исполнительный орган 9 обестачен. Конденсатор

18 заряжен от источника постоянного напряжения 20 через резистор 19.

Напряжение на конденсаторе 26 рав но полному напряжению выхода измерит .-.:::ого органа тока к также пр-;лэхсено к базе транзистора 8 че а=- диод 25 в запирающем направлении.

При коротком замыкании в цепи возбуждения синхронной машины 1 ток вспомогательного генератора 4 резко возрастает, а напряжение снижается до нуля. Напряжение на эмиттере транзистора 8 возрастает со скоростью измерения тока, как и ток вспомогательного генератора, а напряжение на базе, определяемое напряжением на конденсаторе 26, с постоянной времени цепи заряда конденсатора 26.

При превышении напряжения эмкттера над напря>кенкем базы транзистора 8, последний открывается и запускает исполнительный орган 9.

При коротком замыкании плеча преобразователя вентильного возбудителя защита должна быть загрублена на время срабатывания предохранителей, защищающих вентили преобразователя.

В этом режиме происходит провал до нуля выпрямленного напряжения вентилъного возбудителя и через преобразователь в прямом направлении протекает ток ротора, переводя возбудитель в режим короткого замыкания.

Прк этом на преобразователе падает напряжение, равное прямому падению напряжения ь вентилях преобразователя. По цепочке,-.;код 14, резистор

15 включает светоязлучатель 16 оптрона, который своим светоприемникбм

17 подключает предварительно заряженный от источника постоянного напряжения конденсатор 18 к переходу эмиттер-база транзистора 8 и этим препятствует срабатыванию защиты на время данного аварийного режима. Для ускорения готовности конденсатора к

-;-..вому циклу работы служит цепочкарезкстор 30, диод 31, подзаря> ..ающая конденсатор 18 от измерительного орга— на 3 напряжения.

Аналогичным образом защита загрубляется при повреждениях в цепи якоря синхронной машины.

Для исключения неправильной работы защиты в асинхронном режиме синхронной машины служит схема, содержащая емкость 28, которая через диод 27 заряжается от измерительного органа напряжения возбудителя и разряжается на резистор 11 через диод 12 с постоянной времени, достаточной, чтобы емкость 26 зарядилась до уровня, обеспечивающего нормальную разность сравниваемых сигналов по току н напряжению возбудителя.. Таким образом сохраняется нормальный уровень разности сравниваемых сигналов при коле744836

ЦНИИПИ Заказ 3829/20 Тираж 783 Подписное

Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4 баниях тока и напряжения возбудителя в данном режиме.

Применение данного изобретения позволяет. упростить орган обработки сигналов (так как исключается схема выходного нуль-органа) н упростить 5 орган, реагирующий на внутренние повреждения .вентильного возбудителя вследствие применения оптрона, позволяющего исключить гальваническую связь между высокопотенциальными 30 цепями ротора и низковольтными цепями защиты, и схемы, которая обеспечивает загрубление защиты как по величине, так и по времени с регулируемыми уставками. Причем уставка по вре- мени автоматически уменьшается при возрастании сигналов по току и напряжению возбудителя.

Формула изобретения

Устройство для зашиты от междуполюсных замыканий в вентильной системе возбуждения синхронной машины, содержащее датчики тока и напряжения вентильного возбудителя, ко вторичным обмоткам которых -подключены выпрямители, выходы которых подключены к органу обработки сигналов и орган, реагирующий на внутренние повреждения вентильного возбудителя, н исполни- 30 тельный орган, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что,с целью расширения функциональных воэможностей и упрощения защиты, орган обработки сигналов выполнен на полупроводниковом триоде, змиттер которого подключен к датчику тока, а коллектор через входную цепь исполнительного органа подключен (по схеме делителя напряжения к резистору нагрузки датчика напряжения, база триода через резистор соединена с общим полюсом выпрямителей датчиков тока и напряжения, а через диод с другим полюсом датчика напряжения, а орган, реагирующий на внутренние повреждения вентильного возбудителя, выполнен иэ последовательно соединенных диода, резистора и излучателя световых сигналов оптрона, подключенных на выход вентильного возбудителя, а светоприемник оптрона соединен с базой триода и через конденсатор с эмиттером триода„ при этом параллельно конденсатору через резистор подключен вновь введенный источник постоянного напряжения.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

М 188560, кл. Н 02 d, 1964.

2. Авторское свидетельство СССР.

В 408416, кл. Н 02 Н 3/28, 1970.

3. Глух Е. И. Зеленов В. К. Защита полупроводниковых преобразователей. М., "Энергия", 1970, с. 412.