Устройство для защиты генератора от перегрузки
Союз Советских
Социалистических
Республик
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Опубликовано 231280, Бюллетень М 47
)(л З
Н 02 Н 7/06
Госуяарствеияый комитет
СССР ло яелам язобретеяяй я открытий (53) УДК 621. 316. . 925 (088. 8) Дата опубликования описания 251280 (72) Авторы изобретения
В. У. Кизилов и И. В. Пантелеева
Харьковский ордена Ленина политехнический институт им. В. И. Ленина (71) Заявитель (54) УСТРОИСТВО ДЛЯ ЗАЩИ Ш ГЕНЕРАТОРА OT ПЕРЕГРУЗКИ
Изобретение относится к устройствам защиты объектов энергосистем от перегрузки током и может найти применение в защите синхронных генераторов как локальное устройство, а также в качестве узла регуляторов возбуждения синхронных генераторов.
Известны устройства защиты генераторов от перегрузки током возбуждения и током обратной последователь- 1О ности $1).
Наиболее близким к предлагаемому является устройство для защиты генератора от перегрузки, содержащее датчик тока, подключенный ко входу квад- 15 ратора, выход которого подключен к входу интегратора, вычитатель напряжений и выходные органы, подключенные к выходу интегратора Ã 1.
Однако в связи с большой тепловой 20 постоянной времени необходимо большое время интегрирования, что йри аналоговой форме интегрирования напряжения приводит к необходимости устанавливать значительную емкость, 2з а это увеличивает габариты и вес устройства. Необходимо также принимать. специальные меры для уменьшения влияния токов утечки, что приводит к необходимости подбора элементов и де- 30 лает производство нетехнологичным.
В результате точность выполнения требуемой функции оказывается низкой.
Относительная погрешность достигает
15% при неизменности влияющих величин. При изменении температуры окружающей среды погрешность еще виде из-за очень приближенного учета охлаждения ротора генератора в процессе нагрева.
Цель изобретения — повыаение точности устройства защиты генераторов от перегрузки.
Поставленная цель достигается тем, что в устройстве защиты генератора от перегрузки, содержащем датчик тока, подключенный ко входу квадратора, выход которого подключен к входу интегратора, вычитатель на- . пряжений и выходные органы, подключенные к выходу интегратора, квадратор выполнен в виде последовательно соединенных частотного квадратора и делителя частоты, интегратор выполнен в виде реверсивного счетчика импульсов и дополнительно снабжен делителем частоты, преобразователем напряжение-частота и преобразователем код-аналог, при этом выход интегратора через последовательно соединен79006 3 ступающих на реверсивный вход счетчика 4 т ч и;.(с =)" (. к,и„„-к,ц(; ))ch, р) о 0 где Х - частота на выходе преобразователя 7 напряжение-частота, выходной код счетчика 4, U(t +) -напряжение, пропорциональное температуре окружающей среды.
Рост кода на выходе счетчика 4 или накопленного числа импульсов продолжается, пока две частотные последовательно:ти не становятся равны
Ец) = У,,что соответствует установившемуся тепловому режиму, 15 когда количество подведенного тепла равно количеству отводимого. Код на выходе счетчика 4 и напряжение на выходе преобразователя 5 код-аналог, пропорциональный температуре ротора.
;р Охлаждение ротора генератора определяется разностью напряжений, пропорциональных температуре ротора и окружающей среды.
Поскольку напряжение пропорционально действительной температуре ротора, оно используется для управления выходными органами 9, оказывающими различные воздействия:сигнализация, развозбуждение генератора, от:<лючение генератора и гашение поля. Также к выходу счетчика 4 под-. ключен выходной орган индикации 11, с помощью которого в любой момент времени оцениваются тепловые процессы в роторе.
Коэффициенты в выражениях (1) и(2)
К и К, определяются при испытаниях генераторов и зависят от их типов.
В случае использования частотных квадраторов с функцией преобразования Уц) -Е„-К,3 меняются местами прямой и реверсные входы реверсивного счетчика 4. где Уо — начальная частота ЧК при отсутствии сигнала управления. Выход
ЧК. 2 через делитель 3 частоты подключен к одному входу реверсивного счетчика 4 импульсов, выход которого подключен к другому своему входу через последовательно соединенные преобразователь 5 код-аналог, вычитатель 6 напряжений, преобразователь
7 напряжение-частота (ПНЧ) и делитель 8 частоты. К выходу преобразователя.5 код-аналог подключены выходные органы 9, а к входу - выходные органы 10.и 11. 40
Устройство работает следующим образом.
На вход ЧК 2 поступает от источника 1 тока ток Q(t), и в счетчике 4 эа каждый интервал времени Т накапливается число импульсов, пропорциональное ), т. е. количеству выделяемого тепла
Т T а (%и (йо N) < (<) 50 о о
Если нет отвода тепла от ротора, то выходной код счетчика 4 опреде. ляет его температуру, однако в реаль-. ных условиях всегда есть естественный и принудительный отвод тепла от генератора, который в первом приближении пропорционален разности температуры ротора генератора и окружающей среды.
Формула изобретения
В первый момент времени на реверсный вход счетчика 4 поступают импульсы частоты f+ а по мере роста
I записанного в счетчике 4 числа импульсов растет частота импульсов, по- б5 ные преобразователь код-аналог, вычитатель напряжений, к другим входам которого подключены источник напряжения, пропорционального начальной частоте частотного квадратора, и источник напряжения, пропорционального температуре окружающей среды, преобразователь напряжение-частота и делитель частоты, подключен к другому своему входу, выходные органы подключены также к входу преобразователя код-аналог, а другие выходные органы подключены к выходу преобразователя код-аналог.
Кроме того, с целью повышения точности устройства защиты генераторов от перегрузки в несимметричном аварийном режиме, оно содержит фильтр тока обратной последовательности, подключенный к входу частотного квадратора.
На чертеже приведена функциональная схема устройства.
Датчик 1 тока подключен к входу частотного квадратора(ЧК)2, имеющего функцию преобразования
Предлагаемое защитное устройство в 3-5 раз повышает точность определения температуры ротора. генератора, резко упрощает настройку устройства в процессе изготовления, позволяет сократить габариты устройства и снизить его вес, а также применить стандартные устройства для дистанционной цифровой индикации температуры ротора.
1. Устройство для защиты генератора от перегрузки, содержащее датчик тока, подключенный к входу квадратора, выход которого подключен к входу интегратора, вычитатель напряжений и выходные органы, одни из которых подключены к выходу интегратора, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, 790063
Составитель T. Щеголькова
Редактор И. Черный Техред М.Кузьма
Корректор М. Демчик
Заказ 9048/53 Тираж 783 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,4 с целью повышения точности, квадратор выполнен в виде последовательно .соединенных частотного квадратора и делителя частоты, интегратор выполнен в виде реверсивного счетчика импульсов и дополнительно снабжен делителем частоты, преобразователем напряжение-частота и преобразователем код-аналог, при этом выход интегратора через последовательно соединенные преобразователь код-аналог, вычитатель напряжений, к другим входам которого подключены источник напряжения, пропорционального начальной частоте частотного квадратора, и источник напряжения, пропорционального температуре окружающей среды, преобразователь напряжение-частота и делитель частоты, подключен к другому своему входу, одни выходные органы подключены также к входу преобразователя код-аналог, а другие выходные органы подключены к выходу преобразователя код-аналог.
2. Устройство по п. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что,c целью повышения точности в несимметричном аварийном режиме, к,входу частотного квадратора подключен дополнительно фильтр тока обратной последовательности.
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
1. Авторское свидетельство СССР
Р 330508, кл. Н 02 Н 7/06, 1969.
2. Надель Л. A. Иварбеева И. B °
Дони Н. A. Реле защиты ротора турбогенератора от перегрузок по току . возбуждения типа РЗР-1М-УЗ. Труды
ВНИИР. Устройство релейной защиты и автоматики энергосистем. Чебокса-. ры, 1973; вып. 1, с ° 166-177.
