Способ защиты синхронной машиныот потери возбуждения

 

Qn И САН И Е(18И389

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 25.01.79 (21) 2716303/24-07 с присоединением заявки М (23) Приоритет (43) Опубликовано 07.03.81. Бюллетень ¹ 9 (45) Дата опубликования описания 07.03.81 (51) М. Кл."

Н 02Н 7/06

Государственный комитет

СССР (53) УДК 621.316.925 (088.8) по делам изобретений и открытий (72) Авторы изобретения

В. С. Костелянец, Г. Я. Беньковская, Н, П. Ключарева и А. Д, Стоцкий „гс -:г..

Ленинградское отделение Всесоюзного ордена Ленина прректно изыскательского и научно-исследовательского института

«Гидропроект» им. С. Я. Жука (71) Заявитель (54) СПОСОБ ЗАЩИТЫ СИНХРОННОЙ МАШИНЫ

ОТ ПОТЕРИ ВОЗБУЖДЕНИЯ

Изобретение относится к электротехнике, в частности к способам защиты синхронной машины от потери возбу>кдения.

Известны способы защиты синхронной машины от потери возбуждения путем из- 5 мерения параметров режима обмотки возбуждения, например тока возбуждения, сравнения его с заданной уставкой, формирования сигнала, если ток возбуждения меньше уставки, и отключения синхронной 10 машины от сети при наличии этого cHIнала (1).

Недостатком этого способа является возмо>кность ложного срабатывания защиты при синхронных качаниях генератора, ког- 15 да ток в обмотке возбуждения периодически уменьшается вследствие электромагнитного взаимодействия обмоток статора и возбуждения.

Известен также способ, по которому из- 20 меряют параметры режима обмотки возбуждения, например ток возбуждения и напряжение статора синхронной машины, сравнивают ток возбуждения с заданной уставкой, формируют основной сигнал, если 25 ток возбуждения меньше заданной уставки, формируют дополнительный сигнал, учитывающий параметры режима работы синхронной машины, в частности уменьшение напряжения статора от номинального зна- 30 чения, и обеспечивающий повышение селективности действия защиты, и отключают синкронную машину от сети при наличии обопк упомянутых сигналов (2).

Недостаток известного способа состоит в том, что в некоторык случаях в асинхронных режимах спнкронной машины на ее зажимах имеют место значительные колебания напряжения, прп заданном уменьшении которого от номинального значения формируется дополнительный сигнал. В результате этик колебаний напряжения может не обеспечиваться надежное функционированиезащпты. Кроме того, прототип не обеспечивает информацшо о том, насколько скорость ротора acIIH poHHo вращающейся машины отличается от синхронной. Отсутствие такой информации не позволяет различать степень опасности асинхронных режимов cIIHxpoHHolI машины.

Целью изобретения являются повышение надежности функционирования защиты и дополнительный учет прп действии защиты максимально допустимого увеличения скорости ротора в асинкроннык режимах синхронной машины.

Для этого в способе защиты спнкронной машины от потери возбуждения, по которому измеряют параметр режима обмотки возбуждения, например ток возбуждения, сравнивают его с заданной уставкой и формируют основной сигнал, если ток возбужде811389

T, Т, +—

3 ния меньше заданной уставки, контролируют параметры режима работы синхронной машины, формируют дополнительный сигнал и при наличии обоих упомянутых сигналов формируют сигнал на отключение синхронной машины, после формирования основного сигнала выдерживают предварительно заданное время, необходимое для отстройки защиты от режима качаний генератора, и упомянутый дополнительный сигнал формируют путем измерения .полупериода изменения тока возбуждения и сравнения его с уставкой, т. е. минимально допустимым полупериодом.

На фиг. 1 показана блок-схема устройства защиты, реализующего предлагаемый способ; на фиг. 2 — кривая изменения тока возбуждения синхронной машины при возникновении ее асинхронного режима после исчезновения напряжения возбуждения в момент времени 1=0, где 31 — первый момент времени достижения током возбуждения заданной уставкп, равной нулевому значению тока возбуждения в рассматриваемом примере; Т, и Т2 — первая и вторая уставки блока выдержки времени; момент срабатывания защиты.

Устройство защиты синхронной машины 1 с выключателем 2, обмоткой 3 возбуждения и возбудителем 4 содержит блок 6 измерения тока возбуждения, блок 6 сравнения тока возбуждения с заданной уставкой и формирования основного сигнала, блок 7 фиксации первого момента времени достижения током возбуждения заданной уставки, блок 8 выдержки времени с двумя уставками Т1 и Т2 и формирования сигналов об истечении обеих выдержек времени и блок 9, выполняющий функцию И.

Данный способ реализуется следующим образом.

Величина тока возбуждения синхронной машины 1 измеряется в блоке 5 и подается в блок 6, где эта величина сравнивается с заданной уставкой и формируется основной сигнал, если ток возбуждения меньше заданной уставки. Этот сигнал подается в блок 9, выполняющий функцию И. В блоке

7 фиксируется первый момент вре»ени достижения током возбуждения заданной уставки и формируется в этот момент времени сигнал на включение блока 8 выдержки времени с двумя уставками Т1 и Т . Первая выдержка времени Т, выбирается таким образом, чтобы обеспечить отстройку защиты при уменьшении тока возбуждения в режиме синхронных качаний синхронной машины. Уставка Т2 второй выдержки времени больше уставки Т1 на время, большее времени половины проворота ротора в асинхронных режимах, подлежащих отключению, т. е.

5 0

25, з0 >

J i)

03 (О

1 где T= — максимальнь|й период провоз/ рота ротора в асинхронных режимах, подлежащих отключению;

Af — максимально допустимое отличие частоты, обусловленное увеличенной скоростью ротора син..ронной машины в асинхронном рехкпме по сравнению с частотой в энергосистеме.

В блоке 8 формируется сигнал об истечении первой выдержки времени, т, е. дополнительный сигнал, который подается в блок 9, выполняющий функцию И, и существует в не» вплоть до истечения выдержки времени Т2. В момент времени из блока 6 в блок 9 вновь поступает основной сигнал О достижении током Возбу: 1<дения заданной уставки, равной пулевому значению тока возбуждения в рассматриваемом примере работы устройства защиты. Прп наличии основного и дополнителы1ого сигналов в проме>кутке времени

Ы Т.,— Т, пз блока 9 поступает сигнал на отключение выключателя 2. После истечения выдержки времени Т2 блок 8 возвращается в исходное состояние, и подача допогпштельного сигнала пз блока 8 в блок 9 прекращается.

Уставка Tg может быть выбрана таки» образом, чтобы промежуток времени Л1=

=T> — Т, оказался больше времени половины проворота ротора в любых практически возможных асинхронных режимах синхронной машины, возникших в результате потери возбуждения. При тако» выборе Т2 будет обеспечено действие защиты во всех этих режимах. Однако некоторые асинхронные режимы характеризуются неопасным для синхронной машины увеличением скорости ротора. Задавшись максима7bHo допусти»ым для синхронной машины значением Л), характеризующим увеличение скорости ротора относительно частоты в энергосистеме) можно выорать промежуток времени Л1=Т,— Т, таким, что защита обеспечит отключение только Опасных для синхронной машины режимов, Гаким образом, устройство, выполненное по данному способу и дающее команду на отключение при наличии двух сигналов, с основным сигналом, сформированным, если ток возбуждения меньше заданной уставки, и с дополнитсльпы» сшналом, сформированным с учетом характера изменения тока возбуждения в асинхронных режимах при потере возбуждения, обеспечивает наде>кное функционирование защиты, учитывая максимально допустимое увеличение скорости ротора в асинхронных режимах.

Использование предлагаемого изобретепия позволяет создать при помощи элемен811389

СССР

СССР

Puz. Z

5 тов релейной защиты серийного производства надежные устройства защиты синхронной машины от потери возбуждения, дополнительно учитывающие максимально допустимое увеличение скорости ротора синхронной машины в асинхронных режимах.

Формула изобретения

Способ защиты синхронной машины от потери возбуждения, по которому измеряют параметр режима обмотки возбуждения, например ток возбуждения, сравнивают его с заданной уставкой и формируют основной сигнал, если ток возбуждения меньше заданной уставкп, контролируют параметры режима работы синхронной машины, формируют дополнительный сигнал и при наличии обоих упомянутых сигналов формируют сигнал на отключение синхронной машины, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности функционирования защиты и дополнительного учета при действии защиты максимально допустимого увеличения скорости ротора в BcIiHxpoHHbIx

5 режимах синхронной машины, после формирования основного сигнала выдерживают предварительно заданное время, необходимое для отстройки защиты от режима качаний генератора, и упомянутый дополни10 тельный сигнал формируют путем измерения полупериода изменения тока возбуждения и сравнения его с уставкой, т. е. минимально допустимым полупериодом.

Источники информации, принятые во вшгманпе прп экспертизе

1, Авторское свидетельство

М 396784, кл. H 02H 7/06, 1974. 0 2. Лвторское свидетельство

_#_e 553708, кл. Н 02Н 7/06, 1977.