Устройство для защиты синхронного генератора

 

О П И С А Н И E (ii)750637

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Сою з Советскнк

Соцналнстнческнк

Респубттнк (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 05.07.76 (21) 238! 562/24-07 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (51) М. К .

Н 02 Н 7/06

Государственный комитет

Опубликовано 23.07.80. Бюллетень № 27

Дата опубликования описания 28.07.80 (53) УДК 621.316..925 (088.8) по делам иэабретеяяя и открытия (72) Авторы изобретения

И. Б. Доржинкевич и В. А. Гоненко (71) Заявитель (54) УСТРОИСТВО ДЛЯ ЗАЩИТЫ СИНХРОННОГО

ГЕНЕРАТОРА

Изобретение относится к области электротехники и предназначено для защиты синхронных генераторов от коротких замыканий в статорных цепях и защиты нагрузок генераторов от повышения напряжения в случае выхода из строя регулятора напряжения.

В известных устройствах защиты синхронных генераторов измерительными органами короткого замыкания являются преимущественно трансформаторы тока. В качестве исполнительныьн ы х органов устройств защиты применяются специальные коммутационные аппараты, эакорачивающие цепь обмотки возбуждения либо до выпрямителя возбуждения, либо после его непосредственно на зажимах обмотки возбуждения. Применение громоздких трансформаторов тока и . специальных коммутационных аппаратов значительно усложняет устройство защиты генератора (1) и (2).

Наиболее близким техническим решением к данному изобретению является устройство для защиты синхронного генератора, содержащее измерительные органы напряжения обмотки возбуждения и статорной обмотки генератора с выходными элементами в виде реле, реле времени, подключенное к источнику оперативного постоянного тока и исполнительный орган на тиристоре. Недостатком рассмотренного устройства является то, что оно не обеспечивает защиты генератора от коротких замыканий. Кроме того, устройство осложнено применением в качестве исполнительного органа защиты специального тиристора, вКлюченного параллельно обмотке возбуждения генератора(3), Целью изобретения является расширетв ние функциональных возможностей устройства путем обеспечения защиты генератора от коротких замыканий в его статорных цепях, Поставленная цель достигается тем, что т5 в устройстве для защиты синхронного генератора, содержащем измерительные органы напряжения обмотки возбуждения и статорной обмотки генератора с выходными элементами в виде реле, реле времени, подключенное к источнику оперативного пос20 тоянного тока, и исполнительный орган на тиристоре, контакт упомянутых выходных . реле измерительных органов напряжения обмотки возбуждения и статорной обмотки генератора, соединенные параллельно, вклю750637

Устройство работает следующим образом

При двух- или трехфазном коротком замыкании в цепях обмоток статора генератора напряжение возбуждения достигает

3...5 кратного значения от номинальной веf личины. Это напряжение поступает на вход измерительного органа 7, сравниваетсч с напряжением стабилизации стабилитрона

11 и включает транзистор 12. Катушка реле

13 получает питание и его блок-контакт 14 замыкается. К реле 16 времени поступает

1в Напряжение от источника 15 оперативного постоянного тока и с выдержкой времени, определяемой уставкой реле времени, к тиристору 5 подается постоянное управляющее напряжение. Ток возбуждения генератора резко уменьшается. пр "сходит процесс развозбуждения генератора. Йосле раэвозбуждения транзистор 12 выключается, блок-контакты 14 реле 13 размыкаются, однако благодаря самоподхвату реле 16 времени на управляющем электроде тиристора

5 сохраняется постоянное напряжение, оно снимается с тиристора только после останова генератора. Уровень напряжения воз,буждения, при котором происходит срабатывание защиты, определяется положением движка резистора.

При превышении напряжения генератора выше допустимой величины в случае выхода из строя регулятора 6 напряжения возрастает также постоянное напряжение на входе мостовой схемы измерительного б органа 17. В диагонали мостовой схемы появляется напряжение, включающее транзистор 21. Включается также транзистор 22, катушка реле 23 получает питание и его блок-контакт 24 замыкается. В дальнейшем процесс развоэбуждения происходит таким же образом, как и при коротком замыкании.

Уставка, при которой происходит срабатывание защиты по превышению напряжения, устанавливается резистором 8. Отстройка от ложных срабатываний за о щиты при набросах и сбросах нагрузки обес печивается соответствующим выбором ус тавки реле 16 времени. В качестве испол нительных элементов измерительных орга

Нов 7 и 17 вместо контактных реле 13 и 23 могут быть использованы бескоитактные эле. менты.

В результате использования описанного изобретения расширяются функциональные возможности устройства и исключается необходимость применения для устройств заНа чертеже представлена принципиальная электрическая схема устройства для защиты синхронного генератора. Обмотка

1 возбуждения синхронного генератора 2

21 соединена через выпрямитель 3 возбуждения и устройство 4 прямого фазового ком- . паундирования со статориыми обмотками генератора. К выводу обмотки 1 возбужде- ния и одному из выводов выходной обмотки трансформатора, питающего обмотку возбуждения, подключен тиристор 5, являющийся исполнительным органом регулятора

6 напряжения н одновременно исполнительным органом защиты. Положительный и отрицательный полюсы выпря- З мителя 3 возбуждения соединены со входом иэмерительног0 органа 7 напряжения обмотки возбуждения генератора. Измерительный орган 7 состоит иэ делителя напряжения, выполненного на резисторах 8 и 9 измерительной схемы, состоящей из резистора 10, стабилитрона 11, транзистора 12. Последовательно с транзистором 12 включено кон- . тактное реле 13, являющееся исполнительным элементом измерительного органа 7.

Блок-контакты 14 реле 13 включены в цепь 4 источника 15 оперативного постоянного тока реле 16 времени. Измерительный орган

17 напряжения статорных обмоток генератора состоит из измерительной мостовой схемы, выполненной на резисторах 18, 19 и стабилнтроне 20. В диагональ измерительной мостовой схемы включен эмиттер базовый переход транзистора 21, сигнал с выхода которого поступает на вход транзистора 22, работающего в ключевом режиме. Последовательно с транзистором 22 включено контактное реле 23, являющееся исполнительным элементом измерительного органа 17 напряжения статорных обмоток генератора. Блок-контакты 24 реле 23 включены параллельно контактам 14 реле 13 на входе реле 16 времени. Постоянное

S напряжение, пропорциональное напряжению генератора, подается на вход измерительного органа 17 через преобразователь 25.

Формула изобретения

3 чены в рассечку между реле времени и источником оперативного постоянного тока, а выход реле времени соединен с управляющим электродом и катодом тиристора исполнительного органа, включенного между выводом обмотки возбуждения и одним из выводов выходной обмотки трансформатора, питающего обмотку возбуждения.

Такое соединение обеспечивает не только защиту нагрузок от превышения наприжения генератора, но и защиту генератора от коротких замыканий в цепях его статорных обмоток. Кроме того, при таком соединении их схемы исключается исполнитель.ный орган защиты, так как его роль выполняет тиристор, являющийся одновременно исполнительным органом релулятора напряжения. щиты трансформаторов тока и дополнительных тиристоров, благодаря чему снижается стоимость изделия.

Устройство для защиты синхронного генератора, содержащее измерительные органы напряжения обмотки возбуждения и

750637

Составитель Т. Щеголькова

Техред К. Шуфрич Корректор М. Демчик тираж 783 Подписное

11НИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, 7К вЂ” 35; Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Редактор П. Горькова

Заказ 4666/42

S статорной обмотки генератора с выходными элементами в виде реле, реле времени, подключенное к источнику оперативного постоянного тока, и исполнительный орган на.тиристоре, отличающееся тем, что, с це-. лью расширения функциональных возможностей путем обеспечения защиты генератора от коротких замыканий aего статор ных цепях, контакты упомянутых выходных реле измерительных органов, соединенные параллельно, включены в рассечку между реле времени и источником оперативного 4В постоянного тока, а выход реле времени соединен с управляющим электродом и катодом тиристора исполнительного органа, включенного между выводом обмотки возбуждения и одним из выводов выходной обмотки трансформатора, питающего обмотку возбуждения.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

М 399955, кл. Н 02 Н 3/08, 1971.

2. Максимов Ю. И., Павлюченков А. H.

Эксплуатация судовых синхронных генераторов. М., «Транспорт», 1966, с. 71 — 73.

3. Авторское свидетельство СССР

Ив 284121, кл. Н 02 Н 7/06, 1969 (прототип).