Способ защиты синхронного генератора от внутренних коротких замыканий в обмотке якоря и устройство для его осуществления

Способ защиты синхронного генератора от внутренних коротких замыканий в обмотке якоря и устройство для его осуществления

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТ1;ДЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (11) 55 5493 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 03.01.75 (21) 2092499107 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано25 04,77. Бюллетень № 15 (4б) Дата опубликования описания 03.06.77 (51) М. Кл.е

Н 02 Н 7/06

Государственный комитет

Совета Министров СССР по делам изаоретений и открытий (») УДК 621.316.925 (088.8) (72) Авторы изобретения

А. E. Круг и Н, Q* Панов (71) Заявитель (54 ) СПОСОБ ЗАЩИТЫ СИНХРОННОГО ГЕНЕРАТОРА ОТ

ВНУТРЕННИХ КОРОТКИХ ЗАМЫКАНИЙ В ОБМОТКЕ

ЯКОРЯ И УСТРОЙСТВО ЯЛЯ El O ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

Изобретение относится к технике зашиты синхронных генераторов от внутренних кс ротких замыканий в обмотке якоря и предназначено для защиты синхронных генераторов, используемых в качестве автономных источников электроснабжения в составе дизель — и трубоагрегатов.

Известен способ защиты синхронного генератора от внутренних коротких замыканий, заключающийся в измерении тока нулевой последовательности, протекающего в заземленной нейтрали генератора, и использовании сигнала, пропорционального этому току для управления коммутирующей аппаратурой (11. Ток нулевой последователь- 1 ности при этом имеет место только при однофазных внутренних коротких замыканиях в генераторах с заземленной нейтралью, поэтому такой способ не обеспечивает защиты генератора от внутренних многофазных коротких замыканий, а также от внутренних однофазных коротких замыканий в генераторах с изолированной нейтралью.

Известен также способ защиты генератора, основанный на измерении фазных токов на выходе генератора и в одном извнутренних контуров, вычитании измеренных токов и;сспользовании разностных сигналов для управления коммутирующей аппаратурой 21 .

Зтот способ является нацболее близким к гредложенному по технической суп ности.

Его осуществляют прп домсшп устройства продольной дифференциальной зашиты, содержащего измерительные трансформаторы тока, установленные на выходе генератора и в нейтрали, и исполнительный элемент, выполняемый обычно на токовых реле.

Такой способ обеспечивает защиту генератора только от внутренних многофазных коротких замыканий и не обеспечивает защиты генератора от внутренних однофазных и витковых замыканий. Устройство продольной дифференциальной защиты может быть установлено на генераторе, имеющем не менее шести выводных концов — по три со стороны выводов и нейтрали.

555493 з

Таким образом, известный способ не обеспечивает защиты генератора при всех видах внутренних коротких замыканий, а его практическая реализация требует увеличения числа выводных концов генератора до шести.

Целью изобретения является обеспечение защиты генератора при всех видах внутренних коротких замыканий в обмотке якоря, т.е. расширение функциональных возможностей защиты и области ее применения.

Это достигается тем., что по предложенному способу измеряют составляющую тока двойной частоты обмотки возбуждения н для формирования сигнала, пропорционального току на выходе генератора, выделяют из него составляющую обратной последовательности, причем. сигнал, пропорциональный току двойной частоты, по- 20 дают на вход исполнительного элемента вместе с разностным сигналом.

В устройстве для осуществления предложенного способа датчик внутреннего контура выполнен в виде преобразовательно- 25 го трансформатора с воздушным зазором., первичная обмотка которого включена последовательно с обмоткой возбуждения, одна из вторичных обмоток присоединена к входу исполнительного элемента, другая 30 через выпрямительный мост-к схеме сравнения, а между датчиками тока на выходе генератора и схемой сравнения включены последовательно фильтр обратной последовательности и выпрямительный мост. 35

На чертеже изображено устройство для осуществления предложенного способа.

Cbro содержит датчики токов, установленные на выходе генератора 1, датчик 2 тока двойной частоты, первичная обмотка 40 которого включена последовательно с обмоткой З возбуждения, фильтр 4 обратной последовательности, выпрямительные мосты 5, 6, блок коррекции 7, учитывающий нелинейность магнитной цепи генератора, 45 выпрямительный мост 8, фиксирующий знак разностного сигнала, элемент сравнения 9, исполнительный элемент, состоящий из полупроводниковых триггеров 10 и 11.

При внутреннем коротком замыкании в об- + мотке якоря генератора на вход триггера 10 исполнительного элемента поступает ненулевой сигнал, пропорциональный току двойной частоты обмотки возбуждения, а на вход триг«

repa 11 — ненулевой разностный сигнал, снимаемый с элемента сравнения 9, что приводит к опрокидыванию триггеров 11 и 10 и последующей подаче оперативного напряжения на катушки управления выклю« чателя 12 и контактора гашения поля 13.

При внешнем несимметричном коротком замыкании и несимметричных нагрузках разностный сигнал, снимаемый с элемента сравнения 9, остается равным нулю и защита не работает.

Такая схема осуществления способа защиты синхронных генераторов от внутренних коротких замыканий обеспечивает защиту синхронных генераторов при всех видах внутренних коротких замыканий в обмотке якоря.

Обеспечивается локализация аварийного процесса в генераторе, что значительно уменьшает размеры повреждений и не только сохраняет ремонтоспособность генератора, но и существенно удешевляет его ремонт. Кроме того, своевременное отключение поврежденного генератора от системы электроснабжения, параллельно с которой генератор работал до аварии, сохраняет устойчивость системы электроснабжения, и, следовательно, повышает ее надежность. формула изобретения

1, Способ защиты синхронного генератора от внутренних коротких замыканий в обмотке якоря, основанный на формировании сигналов, пропорциональных токам на выходе и в одном из внутренних контуров генератора, их сравнении и использовании разностного сигнала, в случае его отличия от нуля, для управления исполнительным элементом, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей зашиты и области ее применения путем обеспечения защиты генератора от однофазных и витковых коротких замыканий и возможности установки на геиера торах с любым числом выводных концов, для формирования сигнала, пропорционального току p,о внутреннем контуре, измеряют составляющую тока двойной частоты обмотки возбуждения и для формирования сигнала, пропорционального току на выходе генератора, выделяют из него составляющую обратной последовательности, причем сигнал, пропорциональный току двойной частоты, подают на вход исполнительного элемента совместно с разностным пп íàëoì.

2. Устройство для осуществления способа защиты синхронного генератора от внутренних коротких замыканий в обмотке якоря, содержащее датчики токов, установ ленные на выходе и в одном из внутренних контуров генератора, выходы которн аклю чены через элемент сравнения на исполни- тельный элемент, о т л и ч а ю щ е е с ф-,.

° возможностей и облети его применении

555493

Составитель Л. Корнеева

Редактор Е, Кравцова Техред О. Луговая Корректор С. Болдижар

Заказ 470/27 Тираж 902 Подписное

ЦКИИПИ Государственного комитета Совета Минисров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 датчик внутреннего контура выполнен в виде преобразовательного трансформатора с воздушным зазором, первичная обмотка которого включена последовательно с обмоткой возбуждения, одна из вторичных обмоток 5 присоединена к входу исполнительного элемента, другая через выпрямительный мостк элементу сравнения, а между датчиками тока на выходе генератора и элементом сравнения включены последовательно фильтр обратной последовательности и выпрямительный мост.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Беркович М. А.,Семенов В. А, "Основы техники и эксплуатации релейной зашиты " М. "Энергия", 1971г, с. 383—

384 (аналог).

2. Чернобровов Н. В., "Релейная зашита", М., 1974, с. 455 †4 (прототип).