Способ защиты от междуполюсных коротких замыканий в системе возбуждения синхронной машины

 

Союз Советск ык

Соцыаяыстыческык

Ресттублык (и)750639 (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 18.01.78 (2! ) 2571262/24-07 (5l) M. Кл.е с присоединением заявки № 2594896/07

Н 02 Н 7/08

Засударатеенный кокнтет (23) Приоритет—

Опубликовано 23.07.80. Бюллетень № 27 (53) УДК621 316.925 (088.8) ло делам нэобретеннй к открытнй

Дата опубликования описания 28.07.80 (72) Авторы изобретения

В. Ф. Наумов и E. В. Савченко

Производственное энергетическое объединение «Донбассэнергоо» (71) Заявитель (54) СПОСОБ ЗАЩИТЫ ОТ МЕЖДУПОЛ|ОСНЫХ КОРОТКИХ

ЗАМЫКАНИЙ В СИСТЕМЕ ВОЗБУЖДЕНИЯ

СИНХРОННОЙ МАШИНЫ

Изобретение относится к области электроэнергетики и может быть использовано для защиты цепей возбуждения синхронной машины.

Известйы способы защиты, основанные на измерении сопротивления контролируемой цепи (1), (2}.

Однако такую защиту в данном случае нельзя выполнить быстродействующей, так как в системе возбуждения напряжение возбуждения кратковременно снижается до нуля в переходных режимах, например при сбросах нагрузки, при коротком .замыкании в цепи статора синхронной машины и т. п.

Применение же защиты с выдержкой времени неприемлемо нз-за быстрого развития повреждения, особенно опасном при коротком замыкании в роторе.. Наиболее близким по технической сущности, является способ защиты от коротких замыканий, основанный на измерении тока возбудителя, формирования сигнала, пропорционального току возбудителя, сравнении полученного сигнала с уставкой и при превышении ее форм нровании сигнала на отключение 13).

Однако данный способ также не можетудовлетворить требованиям чувствительности и быстродействия защиты.

Целью изобретения является повышение чувствительности и быстродействия защиты от междуполюсных коротких замыканий в системе возбуждения синхронной машины, а также повышение надежности в работе защиты в режиме формировки син- хронной машины;

Указанная цель достигается тем, что для то повышения чувствительности и быстродействия защиты, дополнительно измеряют напряжение возбудителя, формируют сигнал, пропорциональный напряжению возбудителя, формируют разность между сигналами по току и напряжению возбудителя, непрерывно сравнивая ее с уставкой, пропорционально изменяющейся этой разности, контролируют напряжение по знаку на выходе вентильного возбудителя, и при появлении отклонения от нормального уровня указан2о ной разности фиксируют величину уставки путем фиксации текущего уровня сигнала по напряжению, а в случае дальнейшего возрастания указанной разности выше уставки и знака напряжения возбудителя, со750639

3 ответствующего его нормальной полярности, фиксируют короткое замыкание; для повышения надежности в работе защиты в режиме форсировки синхронной машины дополнительно измеряют ток якоря синхронной машины, формируют сигнал, пропорциональный току якоря, и увеличивают уставку защиты путем суммирования сигнала по напряжению возбудителя с сигналом по току якоря синхронной машины . при превышении последним номинального значения.

Защита, выполненная по данному способу, исключает указанные недостатки и срабатывает практически в первоначальный момент междуполюсного короткого замыкания.

На чертеже дана блок-схема, поясняющая сущность описываемого способа.

В качестве примера взята высокочастотная система возбуждения, включающая в себя: высокочастотный генератор 1, вентильный преобразователь 2 и устройство 3 автоматического гашения поля высокочастотного генератора 1.

Защита .от междуполюсных коротких замыканий 4 включает в себя: орган 5 измерения тока возбудителя и формирования сигнала, пропорционального току возбудителя, орган 6 измерения напряжения возбудителя и формирования сигнала, пропорционального напряжению возбудителя, выходы которых подключены к органу 7 формирования разности указанных сигналов и сравнения этой разности с уставкой, пропорционально изменяющейся этой разности, и к органу 8 фиксации отклонения данной разности от нормального уровня, причем орган б соединен с органом 7 через орган 9 фиксации текущего уровня сигнала по напряжению возбудителя и орган 10 суммирования сигнала по напряжению возбудителя с сигналом .по току якоря синхронной машины и с сигналом выходного напряжения возбудителя обратной полярности.

Сигнал, пропорциональный току якоря синхронной машины, образуется в органе

11, а сигнал, пропорциональный выходному напряжению возбудителя обратной полярности, — в органе 12. Выход органа 8 соединен с входом органа 9, а органа 7 — с входом исполнительного, органа 13„который соединен с устройством 14 гашения поля синхронной машины 15 и устройством 3 гашения поля высокочастотного генератора 1.

При возникновении внутренних повреждений вертикального возбудителя, например при коротком замыкании плеча вентильного преобразователя 2, выпрямленное напря>кение, преобразователя снижилось до нуля, и под действием ЭДС самоиндукции обмотки ротора синхронной машины 15 иа выходе вертикального возбудителя появлялось напряжение обратного знака. Защита

se

Я действия защиты; повышение надежности работы защиты в режиме формировки синхронной машины.

Все это значительно повысит надежность в работе синхронной машины.

Формула изобретения

1. Способ защиты.от междуполюсных коротких замыканий в системе возбуждения

4 не должна работать в этом режиме, поэтому вышеуказанный сигнал выходного напряжения возбудителя формировался в органе 12, а затем в органе 10 суммировался с сигналом по напряжению возбудителя, который с помощью органа 9 фиксировался при возникновении данного аварийного режима, Тем самым сигналы фиксировались, а затем увеличивалась уставка защиты. в органе 7.

Аналогично защита работала в переходных режимах, например при повреждениях в цепи якоря синхронной машины 15.

Однако при высоких уровнях напряжение возбудителя, например, в режиме формирования возбуждения синхронной машины 15, сигнал на выходе органа 12 отсутствовал, так как знак выходного напряжения возбудителя не менялся. Поэтому с целью повышения надежности в работе защиты в режиме форсировки синхронной машины дополнительно использовали сигнал, nponopze циональный току якоря синхронной машины, формирующийся в органе 11, для увеличения уставки защиты путем его суммирования в органе 10, в случае превышения им номинального значения, с сигналом по напряжению возбудителя.

При возникновении междуполюсного короткого замыкания напряжение возбудителя скачкообразно снижалось до нуля, а ток возрастал. В этом случае с помощью органа 9 фиксировалась уставка защиты, соответствующая предаварийному режиму, и резко возрастала выше уставки контролируемая величина разности между сигналами по току и напряжению возбудителя, а в .органе 7 формировался отключающий сигнал., который через исполнительный орган

zs 13 воздействовал на устройства гашения поля возбудителя 3 и гашения поля синхронной машины 14. Сигнал по току якоря синхронной машины при этом отсутствовал, так как ток был не выше номинального значения. Сигнал, пропорциональный выходному напряжению возбудителя обратной полярности, также .отсутствовал вследствие нормального знака выше указанного напряжения.

Использование описанного способа защиты от междуполюсных коротких замыканий в системе возбуждения синхронной машины обеспечивает по сравнению с существующими способами следующие преимущества. повышение чувствительности и быстро750639

Составитель Т. Шеголькова

Техред К. Шуфрич Корректор М. немчик

Тираж 783 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

I 13035. Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент>, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Редактор П. Горькова

Заказ 4655/42

5 синхронной машины, основанный на измерении тока возбуждения, формировании сигнала, пропорционального току возбудителя, сравнении полученного сигнала с уставкой и при превышении ее, формировании сигнала на отключение, отличающийся тем, что, с целью повышения чувствительности и быстродействия защиты, дополнительно измеряют напряжение возбудителя, формируют сигнал, пропорциональный напряжению возбудителя, формируют разность . упомянутых сигналов, непрерывно сравнивая ее с уставкой, пропорционально изменяющейся этой разности, контролируют напряжение по знаку на выходе вентильного возбудителя, н при появлении отклонения от нормального .уровня укаэанной разности фиксируют величину уставки путем фиксации текущего уровня сигнала по напряжению, а в случае дальнейшего возрастания указанной разности выше уставки и знака напряжения возбудителя, соответствующего

eto нормальной полярности, фиксируют ко- роткое замыкание, 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности работы защиты в режиме форсировки синхронной машины, дополнительно измеряют ток якоря синхронной машины, формируют сигнал, пропорциональный току якоря и увеличивают уставку защиты путем суммирования сигнала но напряжению возбудителя с сигналом по току якоря синхронной машины при превышении последним номинального значения.

Источники информации, ринятые во внимание при экспертизе . Чернобровов Н. В. Релейная защита, М. 1974, с. 304 — 306.

2. Авторское свидетельство СССР № 188560, кл. Н 03 К 1708, 1965.

3. Чернобровов Н. В. Релейная защита, М., 1974, с 131 — 132, 163 — 171.