Устройство для защиты обмотки возбуждения машины переменного тока

Устройство для защиты обмотки возбуждения машины переменного тока

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советских

Социалистических е публик

О П И С А Н M Е 649118

ИЗОБРЕТЕН Ия (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 19,12.75 (21) 2301741/24-07 (51) М, Кл.

Н 02 P 9/10

Н 02 P 9/14 с присоединением заявки № (23) Приоритет

Государственный комитет

СССР оо делан изооретеннй н открытий

Опубликовано 25.02.79.Бюллетень № 7

Дата опубликования описания 28,02.79 (53) УДК 621.316. .728:621.313. .322(088.8) (?2) Автор изобретения

E. В. Жданов (71) Заявители (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТЫ ОБМОТКИ ВОЗБУЖДЕНИЯ

МАШИНЫ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА

Предлагаемое устройство предназначено для систем возбуждения электрических ма. шин переменного тока, которые имеют реверсивный возбудитель на управляемых вентилях.

В существующих системах возбуждения синхронных компенсаторов и асинхронизированных сипхронных машин с реверсом тока используются двухгрупповые ревсрсивныс преобразователи с раздельным управлением.

Известно устройство для раздельного управления, содержащее блок раздельного 10 управления, связанный со схемами управления вентильных групп (1).

Однако такое устройство не обеспечивает защиту обмотки возбуждения машины переменного тока при переходном режиме

15 работы машины.

Известно также устройство для защиты обмотки возбуждения машины переменного тока, которое содержит одногрупповой преобразователь и защитный элемент (2). Устройство не обеспечивает всех режимов работы реверсивнэй системы возбуждения при переходном режиме работы машины.

Наиболее олизким техническим решением по технической сущности и достигаемому положительному эффекту является устройство для защиты обмотки возбуждения машины переменного тока, возбуждаемой от управляемого двуxf руппового вентильного преобразователя с автоматическим регулятором возбуждения, содержащее блок раздельного управления, связанный со схемами управления вснти IbHhix групп, загцитные элементы, включенныс параллельно оомоткс возбуждения (3). В известном устройстве подключают загцитные элементы при расчетном значении тока возбуждения, что вызывает увеличение установленной моп;ности защитных элементов и вентильных групп реверсивного преобразователя.

Целью изобретения является снижение установленной мощности защитных элементов и вентильных групп реверсивного преобразователя.

Это достигается Tc м, что устройство для загциты обмотки возоуждеHI1p. машины переменного тока, возбуждаемой от управляемого двухгруппового вентильного реверсивного преобразователя с автоматическим регуля649118

25 тором возбуждения, содержащее блок раздельного управления, связанный со схемами управления вентильных групп, защитные элементы, включенные параллельно обмотке возбуждения, снабжено датчиками тока защитных элементов, причем выходы датчиков тока защитных элементов включены на входы блока раздельного управления, а в качестве защитных элементов использованы управляемые вентили, включенные антипараллельно обмотке возбуждения.

С целью снижения установленной мощности вентильных групп реверсивного преобразователя устройство снабжено реверсивным датчиком тока, включенным в цепь обмотки возбуждения, формирователями отпирающих импульсов защитных элементов, логическими схемами И, ИЛИ вЂ” НЕ и ИЛИ, причем выход реверсивного датчика тока подключен на вход нуль-органа, первый и второй выходы нуль-органа через первую и вторую схемы ИЛИ подключены к схемам управления вентильных групп и к схеме

ИЛИ-НЕ, выход которой подключен к одному входу схемы И, второй вход которой служит для подключения к выходу автоматического регулятора возбуждения, выход схемы И подключен к схемам ИЛИ, а формирователи отпирающих импульсов защитных устройств соединены с соответствующими выходами нуль-органа.

На чертеже дана структурная электрическая схема предлагаемого устройства. Оно содержит вентильные группы В> и В,, образующие реверсивный преобразователь со встречно-параллельным соединением, соответствующие системы 1 и 2 импульсно-фазового управления, реверсивный датчик 3 тока, через который обмотка возбуждения OB включена к зажимам реверсивного преобразователя, автоматический регулятор 4 возбуждения, блок 5 раздельного управления, блоки 6 и 7 запирания вентильных групп, датчики 8 и 9 напряжения на вентилях, нуль-орган 10, элемент И 11, элемент

ИЛИ-HE 12, защитные элементы ЗЭ, и ЗЭ, датчики 13 и 14 тока защитных элементов, формирователи 15 и 16 отпирающих импульсов защитных элементов, элементы ИЛИ 17 и 18.

Предлагаемое устройство работает следующим образом.

При отсутствии принудительных возмущений в обмотке возбуждения со стороны статора машины, осуществляется переключение вентильных групп блоком 5 раздельного управления с помощью блоков 6, 7 запирания. Блок раздельного управления работает в функции сигнала управления от автоматического регулятора 4 и от датчиков 8 и 9 напряжения на вентилях. Сигнал управления регулятора 4 возбуждения через элемент И 11 проходит на схемы 1, 2 управления. В установившемся режиме на выходе нуль-органа 10 и датчиков тока 13, 10

15 го

Зо

14 сигнал отсутствует, а на выходе элемента ИЛИ вЂ” НЕ 12 имеется сигнал, который подается на второй вход элемента И 11 и обеспечивает тем самым прохождение сигнала управления от регулятора 4 через элемент И 11.

При переходном режиме работы машины, когда протекание тока возбуждения может прерваться через ранее работавшую группу. Например, при работе первой вентильной группы В> возникает противо-ЭДС, т. е, ток обмотки возбуждения начинает протекать в обратную сторону против проводимости вентилей В, . Встречным током (ЭДС) данная группа закрывается, прерывается протекание тока и начинает нарастать напряжение той же полярности. На заданном уровне напряжения, включается защитный элемент ЗЭ от автономной системы запуска, замыкает ток обратной полярности для В и ограничивает напряжение на заданном уровне. Сигнал о наличии тока через защитный элемент ЗЭ, поступает с датчика тока 13 на блок раздельного управления 5 и производит запирание В, по управлению и открытие В . Ток обмотки возбуждения замыкается через защитный элемент 33 и вентильную группу В>. Если сигнал от регулятора 4 переводит В в выпрямительный режим, то В берет на себя ток обмотки возбуждения и встречным напряжением производит отключение защитного элемента ЗЭ .

Если сигнал от регулятора 4 переводит

В> в режим форсировки (закрытую груп у), то В переводится в инверторный режим (В и В управляются напряжениями разной полярности) и производит гашение ноля обмотки возбуждения. После прекращения протекания тока через обмотку возбуждения выключается В и включается В с помощью блока раздельного управления.

Сигнал на переключение вентильных групп поступает от регулятора 4 или от датчиков тока защитных элементов, При работе второй вентильной группы

В и возникновении противо-ЭДС протекает ток в обратном направлении, вклк)чается защитный элемент ЗЭ> от автономной системы запуска. Сигнал датчика тока защитного элемента ЗЭ блокирует В rto управлению и включает В . Ток обмотки возбуждения замыкается через ЗЭ и В . Дальнейший режим работы предлагаемого устройства определяется сигналом автоматического регулятора.

При динамическом режиме работы машины устройство для защиты обмотки возбуждения функционирует следующим образом.

Например, при работе первой вентильной группы В на ток возбуждения накладывается ток апериодической составляющей той же полярности. Суммарное значение тока через вентильную группу превышает заданное значение. Величина и знак тока возбуждения снимается с реверсивного датчи649118 формула изобретения ка 3 тока и подается на один из входов нуль-органа 10, на второй вход которого подается заданное значение тока возбуждения (13 5,) . При превышении суммарного тока возбуждения заданного значения на выходе сГ нуль-органа возникает сигнал, который и подается на формирователь отпирающих импульсов 16 защитного элемента ЗЭ,.

Иипульс формирователя 16 включает 3:- .

С датчика тока 14 защитного элемента ЗЭ поступает сигнал на вход блока раздельного управления 5 и он удерживает в работе Br.

Ток обмотки возбуждения протекает через

В и ЗЭ . Одновременно с выхода а нульоргана 10 подается сигнал на элемент

ИЛИ вЂ 12, оно блокирует подачу сигнала автоматического регулятора 4 на систему управления вентильных групп и через элемент ИЛИ !7 переводит В в инверторный режим для ускорения процесса гашения поля до заданного уровня тока. При уменьшении тока возбуждения ниже заданного уровня снимается сигнал инвертирования тока возбуждения и подключается сигнал автоматического регулятора. Вентильная группа В переводится на работу в выпрямительный режим и встречным напряжением выключает защитный элемент ЗЭ .

При работе второй вентильной группы

В и возникновении тока возбуждения выIlIc заданного уровня включается ЗЭ,, блокируется сигнал автоматического регулятора 4 и вентильная группа В переводится на работу в инверторный режим до момента снижения тока ниже заданного уровня, после чего снимается сигнал блокировки с

pcãóëÿòoðà 4, вентильная группа Е переводится в выпрямительный режим согласно заданию от регулятора и встречным напряжением выклю ист защитный элемент ЗЭ1.

Возможен режим машины с прерываниoм возбуждения и последующим увеличением с о с обратным знаком выше заданногo

l РОHIIЯ.

Например, НрН работе первой вентильной группы В возникает противо-ЭЗС. т. е. ток возбуждения начинает протекать в обратную cTopoll) против проводимости вентилей В . Встречным током (ЭДС) данная группа закрывается, прерывается протекание тока и начинает нарастать напряжение той же полярности. На заданном уровне напряжения включается защитный элемент

33i or автономной системы запуска, который замыкает ток обратной полярности для

В и ограничивает напряжение на заданном уровне. Сигнал о наличии тока через ЗЭ1 поступает с датчика тока 13 на блок раздельного управления 5 и производит запирание В по управлению и открытие В .

Ток обмотки возбуждения замыкается через за|цитный элемент ЗЭ и вентильную группу

В> . Величина тока обмотки возбуждения превышает заданный уровень. Нуль-орган 10 срабатывает от сигнала реверсивного дат10 !

55 чика 3 тока, производится блокирование сигнала автоматического регулятора 4 и вентильная группа В> переводится в инверторный режим для ускорения гашения поля возбуждения до заданного значения уровня тока возбуждения. При уменьшении тока возбуждения ниже заданного уровня снимается сигнал принудительного инвертирования тока возбуждения и подключается сигнал автоматического регулятора возбуждения. Вентильная группа В переводится на работу в режим согласно заданию автоматического регулятора возбуждения.

Аналогично функционирует устройство при работе второй вентильной группы В .

Устройство предназначено для работы в системе возбуждения синхронных компенсаторов, асинхронизирова нных синхронных компенсаторов, двигателей и генераторов.

В случае применения предлагаемого устройства для асинхронизированных синхронных машин необходимо использовать количество устройств по числу фаз ротора.

Устройство для защиты обмотки возбуждения машины переменного тока обеспечивает снижение установленной мощности защитных элементов и установленной мощности вентильных групп реверсивного преобразователя.

1. Устройство для защиты обмотки возбуждения машины переменного тока, возбуждаемой от управляемого двухгруппового вентильного реверсивного преобразователя с автоматическим регулятором возбуждения, содержащее блок раздельного управления, связанный со схемами управления вентильных групп, защитные элементы, включенные параллельно обмотке возбуждения, отличающееся тем, что, с целью снижения установленной мощности защитных элементов, оНо снабжено датчиками тока защитных элементов, причем выходы датчиков тока защитных элементов включены на входы блока раздельного управления, а в качестве защитных элементов использованы управляемые вентили, включенные антипараллельно обмотке возбуждения.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что, с целью снижения установленной мощности вентиlbHblx групп реверсивного преобразователя, QHo снабжено реверсивным датчиком тока, включенным в цепь обмотки возбуждения, формирователями отпирающих импульсов защитных элементов, логическими схемами И, ИЛИ вЂ” HE и ИЛИ, причем выход реверсивного датчика тока подключен на вход нуль-органа, первый и второй выходы нуль-органа через первую и вторую схемы

ИЛИ подключены к схемам управления вентильных групп и к схеме ИЛИ вЂ” НЕ, выход

649118

Составитель Ю. Филиппов

Редактор Н. Данилович Техред О. Луговая Корректор П.Макаревич

Заказ 766/31 Тираж 856 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1 13035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4 которой подключен к одному входу схемы

И, ВТороН Вхо3 которой c l, >«пт д 5I по цкл5очения к выходу автоматического регулятора возбуждения, выход схемы И подключен к схемам ИЛИ, а формирователи отпирающих импульсов защитных устройств соединены с соответствующими выходами нульоргана.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Хо 199974, М.кл. Н 02 P 13/16, 29.07.67.

2. Авторское свидетельство СССР

Хз 390621, М.кл. 2 Н 02 Н 3/18, 07.09.70.

3. Технический отчет л/ 12 — 67.64 «Испытания статической тиристорной реверсивной системы возбуждения синхронного компенсатора КС — 50000/11 на подстанции

Пахра Мосэнерго», ВНИИЭ, Энергосетьпроект, номер государственной регистрации

70042390, 1970.