Способ релейной защиты трехфазного синхронного генератора от несимметричных коротких замыканий в обмотке статора

Способ релейной защиты трехфазного синхронного генератора от несимметричных коротких замыканий в обмотке статора

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Ес,;с. 2=-.14вя

А- - И- Н - - Е ОП ИС

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Реслублик (11) 547903 (61) Дополнительное к авт. саид-ву (22) Заявлено 11,02.75(21) 2104186/07 с присоединением заявки № (51) М. Кл.а

Н 02 Н 7/06

Н 02 Н 3/20

Гасударственный комитет

Саватв Министров СССР аа делам изабретеннй и аткрытнй (23) Приоритет(43) Опубликовано25.02.77, Бюллетень № 7 (45) Дата опубликования описания19.05.77 (53) УДК 621.316.

925 (088.8) (72) Автор изобретения

10, И, Каринский (71) Заявитель (54) СПОСОБ РЕЛЕЙНОЙ ЗАЩИТЫ ТРЕХФАЗНОГО СИНХРОННОГО ГЕНЕРАТОРА

ОТ НЕСИММЕТРИЧНЫХ КОРОТКИХ ЗАМЫКАНИЙ В ОБМОТКЕ СТАТОРА

Изобретение относится к электротехнике и предназначено для релейной зашиты трехфазного синхронного генератора с любым исполнением обмотки статора и кострукции ротора при всех видах несимметричных коротких замыканий в обмотке статора в режимах параллельной и одиночной работы генераторов.

В зависимости от мощности и типа турВины синхронные генераторы имеют обмоч Ip ки статора с выведенными параллельными ветвями фазных обмоток и без параллельных ветвей с выводами обмотки статора со стороны нейтрали, а также без вывода со стороны нейтрали. В зависимости от выпол- !5 кения обмотки статора применяются различные способы релейной защиты от несиммеч ричных коротких замыканий в этой обмотке.

Так, генераторы с выведенными параллельными ветвями фазных обмоток статора 20 оборудуются, как правило, устройствами поперечной дифференциальной зашиты от витковых коротких замыканий. Генераторы, имевшие выводы обмотки статора со стороны нейтрали, оборудуются устройствами про-25

2 дольной дифференциальной зашиты от межфазных коротких замыканий. Генераторы всех типов имеют устройства защиты от замыканий на землю, обмотки статора и устройства максимальной токовой защиты обратной последовательности.

Известен способ выполнения поперечной дифференциальной зашиты обмотки статора от Витковых коротких замыканий, BpH Ko тором сравниваются токи в параллельных ветвях обмотки статора.

Недостатки этого способа защиты — наличие мертвой эоны при витковых коротких замыканиях и выведенных параллельных ветвей в фазных обмотках статора.

Известен также способ продольной дифференциальной зашиты генераторов от межфазных коротких замыканий, при котором сравниваются токи одной и той: же фазной обмотки статора со стороны нейтрали и со стороны шин.

Недостаток такого способа заклю Д;.aeтся в том, что зашита не реагирует ня витковые короткие замыкания одной фазы. Это особенно существенно прн отсутствии па54 7еО3 раллальных f (?Т(((.й (А1,!(>!Ок фаз и, следо(ял<.»»,1(>, (!о!!(?1>е гной пиЦ ренцияльной за-!

атО1 Ов. . 1((! !ит(!!1.1!а(! fRTt> генераторов оборуду1! ...:", .т(.3(1?,(и зви(иг(,! От токов обрат11(>(й! 1; л:.!<. Рf >т(-льно(?ти Обмо Гки, статоря, 1. <((

:, (: . l! !! (>((т (>уэках. f акие зашиты

:. г.,:; .; .. г:в(недостаточной чувстви . -л: -: .: б1.(ст1>(>дейс-гнием, а также О т - !0... -> 1(!ванин при несимметрич

1гы „,, (;;3((мь!квнияx обмотки статора т (.! .((::: i

1 н>! !! (,1.(((l: ряботаюи(их в одиночном pe>(< << (15

1f:(((>(л(:: (>лизким к предлагаемому спо (;(>ti > r Jl!(, 1г«H СПОСОб ЭВШИТЫ ОбЛ(ОТКИ Ста1>((;!!(л >((11!!О1 о генератора, при котором ,(: (!! Гни >.Озбужлеиил генератора

2Е н Лл(tf«tf>t„(соста(3ллнтшую, в ко((><1:<(: ff(>f!ff) !(3 частоту, а из гlt ;I I(tf»t(форм(руют на:,!.:1(>1(!((((,.! тльное (:умме нсчет .,л!111(f!ш(>т l о с задвинь(м

25 р. «, . >! >1; H ((1)< в1,1((((? llifll H?! последн(?ГО (.., ii!ii < i itl Н<((»10 1(:if»Å- т Еtf(?Ря ГОРВ, 1 (! кой (.1(ОСО<> ха13((к Г(3(>изУе Гсл H(. Дос Гв т(>ч(!Г ((., (3(?т!31(1(!Itt,íoã f ы(>. (ТО обусловлено (t1 (1(> и .Л(3!1(ы«!31!Сшие армонические

30 (()(")(((;/till,>Ilfttc3 тоня г>(КЗбуж(fc!IIHß IM(30(I tTc .л (>1(.н(> 1(f!t! !1((?ил!((!(.лри !иом роторе и значиi (!!If.f((È(3fItf1,(>,:...; (<.>(шеfi () l фязь(напряжении в IIQ» ((!!! 1; .:t!(!!,l((>t!< tIH!f к(!ро l кого зал>ыканил> (г вида н мес !а несимл(етричного

;:,:1 ° .>,((,!ыканил t! цепи статорв гене-.

1>вт(р:! I 1ðè, Г(>!.! нечетные выси!ие гвр(vf(it(f>ч«сl >t(? состявллнтшие тока обмотки

»О.if>!:..л(л(ил быстро затухают с постоянной прел>(>ни обмотки ствтора, имеющей порядок

>(Е(1!Л1;ОВ ИНИ СОГ; и МИЛЛИСЕКУНД.

Кро!.(е чо! О, при осуществлении такого (>tl(x:(>ба (1(>возможно различать внутренние t c>t>()ткие замыкания в обмотке статора от

1>не((!!1((х, (.,е, ие Обеспечивается селектив-!!0(".е ti д(3!(стипл защиты, 11(<1fi 1!??????????????(??(?? ????” ?????????????????? ?????????????? fen??ifc>cTtI и обеспечение селективности дей(. г!3и(1 .>а!(игы при внугреиния несимметричи(,!х коротких замыканиях обмотки статорв (е(3!(в(1«1(мо От исполнения обмотки статора и конструкции ротора сенервтора. ! 1ри осуществлении предлвт аемого способя релейной зашиты обмотки статора 55 синхронных генераторов повышение чувст-вит(льиости и обеспечение селективности пост!и яетсл тем, что для формирования сравни(>вел!Г>го напряжения, используют вторую гармоиическун. составляюшую тока 60 обл(о!Ки !(озбуж!3еии(1, я и;(токов и нчнрлжений на выводах ствторя е3 ffte!tsfl<>->. симметричные составляк>шие обратной т(ос(.—

ДОВВТЕЛЬНОСТИ, ОПРЕДЕЛЯЮТ НаПРаВЛеНИЕ t f C>IHности обратной последовательности на шинных выводах статора и при направлении этой мощности от шип к генератору блокируют сигнал на отключение генератора.

Предложенный способ зашиты основан на том, что вторая гармоническал составляющая синхронной частоты тока возбуждения генератора мала при нормальной работе генарвтора и достаточно велика при .аобом несимметричном коротком зямыкании

1 цепи обмотки статора для любой конструкции статора и ротора, Короткие замыкания в обмотке статорв и на ее выводах отличаются от внешних направлением симметричНоА составляющей мощности обратной последовательности в цепи статора, что обеспечивает селектнвность зашиты, 11а чертеже представлена структурная схел!а устройс(ва для осушеств!(ения предложенного способа (ОГ(ип из вариантов), И цепи ОО!(отки ствтора 1 синхронного генералора включень! трансформаторы I ока

2, трансформаторы напряжения 3 и ьл !клю1 чатель 4, а в цепи обмотки возбуждения 5 включен далчик 6 второй т армонической составляющей тока, к I!tлходу к(у!(!рого присоединен (!еагирун3игий орт ян 7. ЕЗ!.!xoд последнего через логический элемент запрета 8 прис Оединен к Отклю !ян>шей цели 1!LIключателл 4, К зяпрешаюшел(у входу логического элемента запрета 8 присоединен выход фильтрового рене направления мощ. ности 9, включенного через фильтры симметричных составляю!иих тока 1(?, напря-! жения 11 и трансформатор тока 2, а также трансформатор напряжения 3 в цепь ствтора генератора.

При нормальной работе генератора и допустимой несимметрии токов статорв симметричная составляющая обратной последовательности тока статора 1 л(вла, в следовательно мала и вторая гармоническая составляющая тока обмотки возбуждения 5 и реагирующего органа 7, не вызывак>шая срабатывания последнего.

При внешних несимметричнь(х коротких замыканиях в цепи обмотки статора 1 генератора в токе обмотки статора появляется симметричная составляюшая обратной последовательности, которая наводит в обмотке возбуждения 5 токи второй гармони» ки. Этот ток от датчика 6 попадает в реат крук»иий орган 7, вызывая F0 срабатывание и подачу сигналя па основной вход логического элемента запрета 8. Фильтровое реле направления мощности 9 срабатывает и блокирует защиту путем подачи сигнала на запрещающий вход логического элемента 8.

При внутренних несимметричных коротких замыканиях обмотки статора генератора, включая витковые одной или несколь» ких фаэ или параллельных ветвей обмоток, в токе статора появляется симметричная составляющая обратной последовательности, которая наводит и обмотке возбуждения 5 генератора ток второй гармоники вызывающий срабатывание реагирующего органа 7 и зашиты в целом, вследствие того, что несработавшее реле направления мощности 9 не действует на блокирование защиты, Технико-экономическая эффективность предложенного способа, обеспечивающего высокую чувствительность, селективность и быстродействие зашиты синхронных генераторов от несимметричных коротких замыканий обмотки статора, состоит в уменьшении размеров повреждения тенераторов и, следователы1о, в уменынении стоимости и времени послеаварийпых ремонтов при коротких замыканиях обмотки статора.

Формула изобретения

Способ релейной защиты трехфазного синхронного генератора от несимметричных коротких замыканий в обмотке статора, при

1о котором из тока обмотки возбуждения генератора выделяют переменную составляющую иэ нее формируют напряжение, пропорциональное высшим гармоническим составляющим, которое сравнивают с заданным уров-

1Б нем и при превышении им последнего подают сигнал на отключение генератора, отличающийся тем, что,сцелью повышения чувствительности и обеспе- чения селективности для формирования упо10 мянутого напряжения используют вторую гармоническую составляющую тока обмотки возбуждения, ахи токов и напряжений на выводах статора генератора выделяют симметричные составляющие обратной последовательности, определяют направление мошности обратной последовательности на шин них выводах статора и при направлении мощности от шин к генератору блокируют сит нал на отключение генератора.

547903

Составитель В. Стрелков

Редактор Т. Загребельная Текред А. Богдан Корректор A. Гриценко

Заказ 652/106 Тираж 902 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

11303S, Москва, Ж-38, Раушская наб., д. 4/S

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