Устройство для защиты генератора от обратной активной мощности

 

Союз Советских .

Социалистических

Рес ублик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (in936175 (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22)Заявлено 28. 08.80 (2! ) 2977055/24-07 (5I)M. Кл.

Н 02 Н 7/06 с присоединением заявки Ж

Гееудэретеенный комнтет (23) Приоритет— ло делам нзооретеннй н открытнй

ОпУбликовано 15. 06. 82. Бюллетень йе 22

Дата опубликования описания 15. 06, 82 (53) УДК 621. 316.

° 925(088.8) (72) Авторы изобретения

И.М.Эренбург, М.E.Êóùåâ и М.И.Ратнер

Московский прожекторный завод (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЦИТЫ ГЕНЕРАТОРА

ОТ ОБРАТНОЙ АКТИВНОЙ МОЦНОСТИ

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для защиты синхронного генератора, работающего параллельно с другими генераторами в автономной системе электро5 снабжения, номинальная мощность которой соизмерима с мощностью потребителя, в частности для защиты генераторов в составе многоагрегатной автоматизированной дизель-электростанции.

Известны устройства для защиты генератора, содержащие измерительные преобразователи тока и напряжения генератора, фазочувствительные элементы, формирующие сигнал, пропорциональ; ный фазе между током и напряжением или активной мощности генератора и исполнительные органы. Эти устройства производят отключение контактов неисправного генератора с,минимальной 2О задержкой по сигналу .от фазочувствительного элемента при изменении направления активной мощности генератора 11 12) и 13).

Недостатком таких устройств явля". ется низкая помехозащищенность, которая приводит к отключению исправного генератора при наличии больших обменных колебаний активной мощности между параллельно работающими генераторами, или при переходных процессах в системе электроснабжения, сопровождающих изменение нагрузки на шинах или изменение количества параллельно работаю". щих генераторов.

Известно устройство, содержащее поименованные элементы и, дополнительно, элемент задержки прохождения сиг" нала на отключение контактора генератора при появлении на нем обратной активной мощности (4).

Недостатками данного устройства является то, что при наличии истинной обратной активной мощности на генераторе задержка его отключения приводит к снижению частоты переменного тока в системе. Причем, наиболее тяжелый режим в системе появляется, 93617 когда обратная активная мощность возникает на ведущем генераторе, обязанностью которого является поддержание номинальной частоты на винах и нагрузка на котором служит эталоном для остальных генераторов. Остальные генераторы в этом случае, стремясь выровнять свою нагрузку относительно нагрузки на ведущем, сбрасывают мощность. При этом снижение частоты на 1О шинах происходит особенно быстро и задержка отключения такого генератора приводит к авариям в системе электроснабжения.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту к предлагаемому изобретению является устройство,содержащее измерительные преобразователи тока и напряжения генератора, входы которых подключены к входам

20 фазочувствительного элемента, выход которого подключен к входу компаратора, фиксирующего момент измерения фазы тока, элемент задержки, формирующей выходной сигнал под действием последовательности импульсов с выхода компаратора, соответствующей неоднократно и часто повторяющейся смене фазы тока,и исполнительный орган t5)

Недостатками данного устройства являются возможность существенного снижения частоты переменного тока в системе электроснабжения до того, как будет отключен неисправный гене- ратор, а также недостаточная помехо35 устойчивость, так как оно реагирует только на факт появления обратной мощности без учета ее значения, что в случае малой нагрузки на генераторах и больших обменных мощностей меж40 ду ними, вызванных неравномерностью вращения первичных приводов, может привести к ложному отклонению исправного генератора.

Цель изобретения - отключение

45 генератора с обратной активной мощностью без снижения частоты переменного тока в системе электроснабжения, а также повышение помехоустойчивости устройства.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для защиты генератора от обратной активной мощности, содержащее измерительные преобразователи тока и напряжения, подключенные входами к фазам защищаемого генерато- 5 ра, а входами — к входам фазочув твительного элемента, к выходу которого подключены поспедоват llbHo соединенные компаратор элемент задержки и исI полнительный орган дополнительно введены элемент контроля работы генератора и логический блок, при этом выход элемента контроля подключен к первому входу логического блока, к второму входу которого подключен выход компаратора, а к остальным входам подключены выходы логических блоков устройства защиты от обратной мощности <а других генераторах, а выход логического блока подключен на один из входов, начиная с третьего, каждого из упомянутых логических блоков.

На чертеже изображена функциональная схема устройства.

Устройство содержит измерительные преобразователи тока 1 и напряжения 2, подключенные к входам фазочувствительного элемента 3, выход которого подключен к входу компаратора

4, Выход компаратора через элемент задержки 5 подключен к исполнительному органу 6, Логический блок 7, элемент контроля работы генератора

8, логические блоки 9 защиты от обратной активной мощности на дРугих генераторах, выход 10 логического блока 7 подключенный к одному из входов каждого из логических блоков 9, первый вход 11 логического блока 7 подклю-, ченный к выходу элемента контроля 8, второй вход 12 подключенный к выходу компаратора 4 и и-й вход подключенный к одному из выходов логи>-ских блоков 9. Логический блок реализует функцию вида 10=11х12х...n фазочувствительный элемент 3 формирует на выходе сигнал пропорциональный значению обратной активной мощности, Устройство работает следующим образом.

При отсутствии обратной активной мощности на работающем генераторе полярность сигнала с выхода фазочуBcT вительного элемента такова, что компаратор 4, элемент 5 задержки и исполнительный орган 6 отключены. На входе

11 логического блока 7 — единица" на входе .12 — "ноль", и если на остальных входах "нули, свидетельствующие о том, что ни один из генераторов, работающих параллельно с данным генератором не является ведущим, то на выходе 10 появляется сигнал, равный "единице", опредепяющий данный генератор в качестве ведущего. Этот сигнал поступает в бло;>1 9 защиты

9361 на других генераторах и запрещает формирование на них сигнала "ведущий генератор". Появление обратной активной мощности на данном генераторе вызывает изменение полярности сигнала на. выходе фазочувствительного элемента

3. Если при этом обратная мощность превышает некоторое предельно допустимое значение, то включается компаратор 4. Процесс изменения направления 10 активной мощности на генераторе носит неравномерный характер, что вызывает неоднократные изменения значения и полярности сигнала на выходе фазочувствительного элемента 3, при ts этом на выходе компаратора 4 появляет" ся последовательность импульсов, причем по мере роста обратной активной мощности на данном генераторе, длительность их увеличивается, а интерващ лы между ними сокращаются. Первый же импульс с выхода компаратора 4, поступивший на вход 1? логического блока 7, сменяет сигнал на выходе 10 с "единицы на "ноль". С этого момента данныйр генератор перестает быть ведущим и снимается запрет на формирование сигнала

"ведущий генератор" в других устройствах 9 защиты генераторов. После чего один из остальных параллельно работающих генераторов становится ведущим и начинает поддерживать номинальную частоту в системе.

Если обратная активная мощность на данном генераторе продолжает сохраняться достаточно длительное время, то последовательность импульсов с выхода компаратора 4 накопит достаточный сигнал в элементе 5 задержки и 4р вызовет его включение.: При этом включается исполнительныйорган б,который отключает контактор данного генератора. Таким образом, кратковременное появление обратной активной мощности на генераторе вызываеттолько передачу функции ведущего с него на другой генератор и не приводит к отключению этого генератора. Длительное же появление обратной активной мощности

75 6 на данном генераторе вызывает сначала передачу функции ведущего с него на другой генератор, затем с достаточно большой, порядка 7-10 с, выдерж" кой времени отключение генератора. формула изобретения

/стройство для защиты генератора от обратной активной мощности, содержащее измерительные преобразователи тока и напряжения, подключенные входами к фазам защищаемого генератора, а выходами - к входам фазочувствительного элемента, к выходу которого подключены последовательно соединенные компаратор, элемент задержки и исполнительный орган, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью отключения генератора с обратной активной мощностью без снижения частоты переменного тока в системе электроснабжения, а также повышения помехоустойчивости устройства, в него дополнительно введены элемент. контроля работы генератора и логический блок, при этом выход элемента контроля подключен к первому входу логического блока, к второму входу которого подключен выход компаратора, а к остальным входам подключены выходы логических блоков устройств защиты от обратной мощности на дру- . гих генераторах, а выход логического блока подключен на один из входов, -начиная с третьего, каждого из упомянутых логических блоков.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

N 525194, кл. H 02 Н 3/40, 1974.

2. Патент Англии Р 1234519, кл. Н 2 К, 1968..

3. Патент Японии и 41-71813, кл. Н 2 К, 1966.

4. Патент Англии и 1096412 кл.Н 2 К, 1964.

5. Патент Англии N 1524475, кл.Н 2 К, 1978.

Составитель А.Васильев

РедактоР Н.Воловик ТехРед Л. ПекаРь КоРРектоР М.Коста

Заказ 4235/63 Тираж 669 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