Устройство для защиты синхронного генератора от потери возбуждения и асинхронного режима

 

О П;Ц,,ф,„ ®:И"И Е и зоыетИги я

„ 767889

Союз Советских

Социалистических

Республик

N АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6l ) Дополнительное к авт. сикл-ву (22) Заявлемо 18.04.78 (21) 2606966/24-07 (51)М. Кл.

Н 02 Н 7/06 с присоединением заявки.%

Государствоииый комитет

СССР (28 } Приоритет по делам иэобретеиий и открытий

Опубликовано 30.09 80 Бюллетень .% 36 (53) УДК 621.316..925 (088:8) Дата опубликования описания 30.09.80 (72) Авторы изобретения

Ф, Л. Коган, М. М. Фридман, Г. И. Воронин и К. А. Баракин

Производственное объединение по наладке, совершенствованию технологии и экСплуатаций электростанций и сетей "Союзтехэнерго" (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗА1ЦИТЫ СИНХРО ННОГО

ГЕНЕРАТОРА ОТ ПОТЕРИ ВОЗБУЖДЕНИЯ

И АСИНХРОННОГО РЕЖИМА

Изобретение относится к эттектротехнике, а ной или тиристорной системой возбуждения при именно к устройствам для защиты синхронного действии автоматического регулятора на развозгенератора. буждение вплоть до инвертирования из-за резИзвестны устройства защиты от потери воз- кого повышения напряжения на статоре, сннжебуждения, включенные в цепь возбуждения ге- ния частоты в системе и пр. нератора через те или иные преобразователи и Для повышения селективности указанных срабатывающие при уменьшении тока возбуж- выше устройств были попыгки применять реле дення ниже некоторой уставки, которая выпол- времени и блокирующий орган, разрешающий няется,независимой (1), либо автоматически действие защиты только при понижении напряиэменяется с помощью дополнительттых преоб- жения статора генератора по сравнению с норазователей в зависимости от активттой мощное- минальным. Однако, и с применением упомянути генератора (2), . " тых органов устройства этого типа не удалось

Недостатком этих устройств является ве- выполнить достаточно селективными и поэтому роятность их ложного срабатывания при синхрон- они не получили распространения. ньтх качаниях в энергосистеме и при отключе- Наиболее близким к описываемому является

15 нии внешних коротких замыканий. Ложное устройство для защиты синхронного генератора срабатывание возможно также при резком раз= - - от потери возбуждения и асинхронного режима, возбуждении генератора с последующей форси- содержащее измеритель тока, полярочувствительровкой возбуждения, когда ток в обмотке воз- ное реле, подключенное параллельно обмотке буждения кратковременно снижается до неко- возбуждения, токовый орган и выходной орган, торого малого и даже нулевого значения, но, подключенный к полярочувствительному реле (2). в связи с его последующим" увеличением, гене= " Однако, известное устройство не обладает ратор из синхронизма не выпадает. Такой ре- необходимой надежностью и селективностью, жнм возможен, например у генератора с ион- и,кроме того, напряжение обратной полярности

3 . 767889 возникает на ОВ и в режимах, не обязательно

" сбйровождающихся асинхронными поворотами ротора. Так, в режимах расфорсировки систем возбуж)тения с управляемыми вентилями и APB сильного действия в случаях, когда управля5 емый преобразователь переводится в инверторный режим, на ОВ возникает напряжение обратной. полярности. Такой режим, однако,не всегда сойровождается асинхронными "йоворотами ротора; поэтому устройство в этих случаях работает ложно.

Цель изобретения — повышение надежности и селективности защиты.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для защиты синхронного генератора в качестве токового органа .использован геркон, включенный в токоведущую шину в цепи обмотки возбуждения, последовательно с контактом упомяйутогь полярочувствительного реле.

На чертеже изображена схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит геркон 1, полярочувствительное реле 2. Геркон в данном устройстве является датчиком така возбуждения и устанав-

Т ливается па токоведущей шине 3 в цепи ОВ-4 через изолирующую прокладку. Уставка сраба ="-тывания "геркона регулируется его поворотом в магнитном поле, образуемом протекающим по шине током. Такой датчик тока позволяет регулировать уставку в широких пределах, а следовательно, контролировать факт исчезнове.ния тока возбуждения генератора.

В качестве полярочувствительного реле, кото-рое в данном устройстве является блокирующим органом, может быть" использовано магнитоэлект- З5 рическбе или поляризованное реле или реле, срабатывание которого при изменении полярности контролируемого параметра обеспечивается с помощью стабилитрона, диода и.т.п. У реле 2 полярочувствительность обеспечивается -с itoмощью стабилитрона 5, который при положительнбм напряжении на ОВ шунтирует обмотку реле, предотвращая возможность его срабатывания, а при отрицательном напряжении на ОВ разрешает срабатывание реле. Сопротивлейие

6 — регулировочное, 7 — балластное.

Возможность выполнения на основе совместного действия герконового датчика тока возбуждения и блокирующего реле селективной защиты генератора от потери возбуждения и

=. сопровождающего ее асинхронного режима основывается на следующем.

Известно, что при возйикновении асинхронного режима синхронной машины in-за потери возбужцения ток, наводимый со сторонй статоров ОВ, при замыкании последней накоротко "" " на ui óíòèðóþùåå сопротивление или на якорь электромашинного возбудителя йосит знакопеременный характер и периодически проходит

4 через нуль, а при размыкании О — равен ну лю При замыкании ОВ на вентили выпрямительной устайовки системы возбуждения ток в ее цепи периодически изменяется от некоторого положительного значения при открытом состоянии вентилей до нуля при их запирании

При управляемых венжлях, в случае сохранения управляющих импульсов, ток в цепи ОВ йзменяется аналогично, а при потере управляющих импульсов вентили оказываются запертыми, независимо от полярности ЭДС, наводимой на СВ.

Во всех этих случаях напряжение на зажимах

ОВ также носит периодически знакопеременный характер. Однако, -если ток в продольных контурах ротора, в том числе в цепи ОВ, изменя-, ется в фазе с определяющей его ЭДС, то напряжение на зажимах ОВ изменяется в противофазе с ней

Наведенный ток в продольных контурах ро-. тора и напряжейие на зажимах ОВ при скольженин ротора относительно поля статора одновременно проходят через нуль, но изменяются при этом в противоположных направлениях. Поэтому, при отрицательйой полярности тока в

ОВ или в период его равенства нулю из-за запирания вентилей выпрямительной установки, напряжение положительно и наоборот. При замыкании ОВ накоротко (в том числе и через открьпые вентили) напряжение на зажимах ОВ равно нулю.

При выпадении из синхронизма возбужденного генератора из-за уменьшения возбуждения

I ниже уровня,достаточногодлясохранения синхронйой работы, напряжение на зажимах ОВ положительно как йри совпадении напряжения инцуктированного в ней тока с вынужденным током от возбудителя, так и при обратной полярности тока, индуктированного в продольных контурах ротора. В последнем случае, при запирании вентилей выпрямительной установки, когда ток в ОВ равен нулю, на ее зажимах из-за увеличения скольжения возникает перенапряжение той же полярности, что и вынужденное напряжение от возбудителя, т.е. положи. тельное.

Во. всех этих случаях срабатывание устройства обеспечивается при соблюдении условий. ток в ОВ I< .= О; напряжение на ОВ U > g.

В слу ае глубокого развозбужцения генератора действием APB с переводом управляющего преобразователя в режим инвертирования, что возможно при резком повышении напряжения в сети или уменьшении частоты, а также периодически при качаниях в энергосистеме, ток в цепи ОВ уменьшается или имеет нулевое значение при отрицательном напряжении на ее зажимах.

5 767889

При этом блокирующее реле срабатывает и жима, содержащее измеритель тока, полярочувпредотвращает возможность HeBpaBHJlbHoro деи- ствительное реле, подклвченное параллельно ствия защиты, запрещая прохождение сигнала обмотке возбуждения, токовый орган и выходот геркона. ной орган, подключенные к полярочувствительЭффективность данного устройства определя- ч ному реле, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, ется тем, что оно позволяет предотвратить пов» -" с целью повышения надежности и селективносреждение дорогостоящих генерИ оров при их"" " ти защиты; в качестве токового органа испольпереходе в асинхронный режим;" aiilìàòèçéðo-" -"- зован геркон, включенный в токоведущую шивать их отключение или разгрузку до допус=" ну в цепи обмотки возбуждения, последовательтимого уровня. В последнем случае генератор 1о но с контактом упомянутого полярочувствитель может быть оставлен в сети, что повышает на- ного реле. дежность энергоснабжения потребителей. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Томаш Я. Защита при потере возбуждеФ о р м у л а и з о б р е т е н и я - 1g ния синхронных машин; Energet1ka (GSR), 1961, N 1

Устройство для защиты синхронйого генера- 2. Авторское свидетельство СССР Р 456338, тора .от потери возбуждения и асинхронного pe- кл. Н 02 Н 7/06,1972.

ВНИИПИ Заказ 7026/20 Тираж 783 Подписное

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4