SU1007155A1 - Способ вы влени асинхронного режима синхронного генератора электростанции - Google Patents

Способ вы влени асинхронного режима синхронного генератора электростанции Download PDF

Info

Publication number
SU1007155A1
SU1007155A1 SU813248377A SU3248377A SU1007155A1 SU 1007155 A1 SU1007155 A1 SU 1007155A1 SU 813248377 A SU813248377 A SU 813248377A SU 3248377 A SU3248377 A SU 3248377A SU 1007155 A1 SU1007155 A1 SU 1007155A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
generator
voltage
slip
phase shift
excitation
Prior art date
Application number
SU813248377A
Other languages
English (en)
Inventor
Борис Зельманович Гамм
Николай Николаевич Ефименко
Анатолий Кузьмич Самарцев
Владимир Федорович Тонышев
Original Assignee
Сибирский научно-исследовательский институт энергетики
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Сибирский научно-исследовательский институт энергетики filed Critical Сибирский научно-исследовательский институт энергетики
Priority to SU813248377A priority Critical patent/SU1007155A1/ru
Application granted granted Critical
Publication of SU1007155A1 publication Critical patent/SU1007155A1/ru

Links

Landscapes

  • Control Of Eletrric Generators (AREA)

Abstract

СПОСОБ ВЫЯВЛЕНИЯ АСИНХРОННОГО РЕЖИМА СИНХРОННОГО ГЕНЕРАТОРА ЭЛЕКТРОСТАНЦИ11 путем измер.зни  фазового сдвига между напр жением и током статора генератора, активной мощности и скольжени  генератора, форми :ювани  уставки срабатывани , с уч1втом модул  и фазы частотной характеристики генератора, сравнени  измеренного фазового сдвига с уставкой и выработки управл ющего сигнала в случае превышени  контролируемым фазовым сдвигом указанной .уставки, о т. ли чающийс  тем, что, с целью повышени  селективности способа при частичной потере возбуждени , измер ют напр жение возбуждени  генератора и напр жение шин высокого напр жени  станции и уставку срабатывани  формируют в виде , а, -arrfn№(U Xr(S):cos-&y(S)-J. «Руст arctg - (UQ-p - j -yj-f V. 2Хаг Хви U I, (S)+XB| где S - скольжение генератора, Xp(S), e,.(S) - модуль и фаза частотной Характеристики генератора, соответствущйе скольжению, Pf - активна  мощность генератора. Up- напр жение шин статора генератора, UQ - напр жение шин высокого напр жени  станции, U напр жение возбуждени  генератора, X gH - внешнее индуктивное сопротивле- Щ ние цепи от шин генератора до шин вы-fi сокого напр жени  электростанции, г л - активное сопротивление обмотки возбуждени  генЪратора, XQ(- взаимо индукти вное соп роти вление генера тора. СП СП

Description

Изобретение относитс  к области . электротехники и предназначено дл  автоматического вы влени  асинхрюнн го режима .син; ронного генератора (СГ Известен способ вы влени  асинхронного режима СГ путем сравнени  контролируемого фазового сдвига меж ду током и напр жением статора генератора с уставкой срабатывани  и выработки управл ющего сигнала в сл чае превышени  контролируемым фазов сдвигом указанной уставки Т . , Недостатком этого способа  вл ет с  его низка  чувствительность и се лективность, обусловленные неучетом изменени  параметров генератора в различных режимах работы. Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому  вл етс  способ вы влени  асинх{)онного режима СГ путем сравнени  контролируемого фазового сдвига между током и напр жением статора СГ с уставкой сраб тывани , формируемой по измеренным величинам активной мощности, скольжени  и напр жени  шин статора СГ и известным частотным характеристикам СГ, и выработки управл ющего сигнала в случае превышени  контролируемым фазовым сдвигом указанной уставки. Согласно этому способу асинхронный режим фиксируетс  при выполнении услови  „ 4t-arctgJt 2| 5i, ,„ r rvs/ , ч где S - скольжение генератора, X(.(s) и 0j.(s) - модуль и фаза частотной ха рактеристики генератора, соответствующие скольжению s. Up - напр жение статора генератора, Рр - активна  мощность генератора Zj. К недостаткам способа следует отнести его низкую селективность при частичной потере возбуждени . Целью изобретени   вл етс  повышение селективности способа вы влени асинхронного режима СГ при частичной потере возбуждени . ,Цель достигаетс  согласно способу вы влени  асинхронного режима синхронного генератора электростанции путем изменени  фазового сдвига между напр жением и током статора генератора , активной мощности и скольжени , формировани  уставки срабатывани  с учетом модул  и фазы частотной характеристики генератора, сравнени  измеренного фазового сдвига с уставкой и выработки управл ющего сигнала в случае превышени  контролируемым фазовым сдвигом указанной уставки, измер ют напр жение возбуждени  СГ и напр жение шин высокого напр жени  станции. По измеренным напр жени  возбуждени , активной мощности, скольжению СГ, напр жению шин высокого напр жени  станции и известным частотным характеристикам генератора (|юрмируют уставку срабатывани , величина которой определ етс  по выражению . f UU -.. xr(s)tcoser(s)-1 . Ср,ст -arctgj.U, , (3) . . к 2хаг хвн . |7. frjCxr(s).x,,/j где и - напр жение возбуждени  генератора . Up - напр жение шин высокого напр жени , синхронное индуктивное сопротивление генератора, Xrtp - взаимоиндуктивное сопротивление генератора, Xg - внешнее индуктивное сопротивление цепи от шин генератора до шин высокого напр жени  станции, г - активное сопротивление обмотки возбуждени  генератора. Таким образом, вы вл   асинхронный режим СГ по факту превышени  контролируемым фазовым сдвигом уставки срабатывани , котора  формируетс  согласно соотношению (-2), мы устран ем возможность ложного срабатывани  вы вител  при частичной потере возбуждени . Уставка срабатывани  вы вител  асинхронного режима в виде соотношени  (2) получаетс  следующим образом. Дл  сопоставлени  вы вител  асинхронного режима СГ по чувствительности и селективности запишем однотипные услови  срабатывани  вы вител  по фазовому сдвигу при условии срабатывани  в виде соотношени  (1) и условие возникновени  асинхронного режима, как факта наличи  проворотов ротора относительно пол  статора,, что можно записать а виде соотношени . 6г 180°(3) где 5г внутренний угол генератора. Однотипные услови  могут быть записаны в виде соотношени  схемно-режимных параметров электрической цепи: генератор - шины высокого напр жени  станции, использу  дл  этого аналитические выражени  дл  режимных па31 раметров СГ (напр жение и ток статора , ЭДС генератора), полученные из уравнений Горева-Парка при неучете п реходных процессов в статорной цепи и при S const. Дл  вы вител , реализующего соотношение (1), такое условие выгл дит следующим образом . Jj r+X8H)Xr(S)-XBH () Х0н(хг(5) xgH : гдеЕ a соответствующее условие дл  соотношени  (З) записываетс  в виде ЕЗ (); хг($) д /с (с ,)|Хвц1 - 5) Из выражений (4) и (5) видно, что условие срабатывани  вы вител  асинг хронного режима по фазовому сдвигу (выражение (1) - прототип) и условие возникновени  асинхронного режима не идентичны при частичной потере возбуждени  (). Это обсто тельство и определ ет наличие зоны ложного срабатывани  при частичной потере возбуждени у вы вител  по фазовому сдвигу между током и напр жением статора СГ. . Корректиру  уставку срабатывани  вы вительногр органа по фазовому сдв гу таким образом, чтобы условие срабатывани  его в виде соотношени  (4) было идентично условию (5), получаем уставку срабатывани  в виде выражени  (2). При такой уставке срабатывани  у вы  Btj те ль но го органа по фазовому сдв гу исчезает зона ложного срабатывани при частичной потере возбуждени  СГ. В предлагаемом способе вы влени  асинхронного режима уставка срабатывани , определ ема  по соотношению (2), представл ет, собой функцию arct от суммы двух нелинейных слагаемых и ее можно представить -в виде ( cjcT-a-ctgi| u-K,(S) ч+ и K2(S)}, . (6) где Kj(S) и K2(S) - нелинейные коэффициенты в функции скольжени , опре дел емые электромагнитными параметрами и, прежде всего, частотными характеристиками генератора. Дл  реаль ных параметров синхронных машин эти коэффициенты могут быть аппроксими554 рованы кусочно-линейной функцией, причем дл  совпадени  исходной нелинейной зависимости и аппроксимирующей функции достаточно двух, максимум трех, отрезков. Функци  arctg в выражении (2) с достаточной точностью аппроксимируетс  трем  отрезками кусочно-линейной функции. На фиг. 1 приведена укрупненна  структурна  схема устройства, с помощью которой может быть реализован предложенный способ; на фиг. 2 приведен качественный- вид зависимостей S) примерна  аппроксимаци  их трем  отрезками; на фиг. 3 возможна  аппроксимаци  функции arctg трем  пр мыми отрезками; на фиг. Ч подробна  структурна  схема блокд формировани  уставки срабатывани  устройства, реализующего предложенный способ (фиг. 1). . Схема (фиг. 1) содержит блок 1 измерени  скольжени  генератора, блок 2 измерени  активной мощности генератора , блок 3 измерени  напр жени  шин высокого напр жени  станции, блок k измерени  напр жени  возбуждени  генератора, блок 5 измерени  фазовогосдвига между током и напр жением статора генератора, блок 6 формировани  уставки срабатывани  вы вительного органа, блок 7 сравнени  измеренного фазового сдвига с уставкой срабатывани . Схема работает следующим образом, С выходов блоков 1- измерени , соответственно, скольжени ,активной мощности, напр жени  шин высокого напр жени , фазового сдвига подаютс  сигналы, пропорциональные соответствующим величинам, на входы блока 6 формировани  уставки срабатывани . В блоке 6 фор1 1руетс  сигнал, про-, порциональный уставке срабатывани  вы вител , согласно соотношению (2), который с выхода б.лока б подаетс  на вход блока 7 сравнени . На другой вход блока 7 подаетс  сигнал, пропорциональный фазовому сдвигу, с выхода блока 5- В блоке 7 эти два сигнала сравниваютс  и, при сигнале с блока 5 больше либо равном сигналу с блока 6, с выхода блока 7 выдаетс  сигнал на исполнительную схему защиты . На фиг. 2 приведен качественный вид зависимости, который характерен K2{S), как дл  K.(S), так и дл  , и показана возможна  аппроксимаци  дан . ных зависимостей. С учетом аппроксимации дл  К(S) и K2(S) можно записать соотношени  Гк +К,2(5, при S6 K,(S)j K +K4/S, при S S S2-fi (7 Kyj+Kg S, при S i $2/, где ( -a ; К .- 1дф„; Кз -Ц; , К tgcp2 ; Kg K,- tg(f ГК К225, при K2(S)«j K52 K42S, при S, LK52- - fe2S.npH , где 27 .2; 2- bj; К42 t94nJ 2- Чг t9%2 Дл  записи аппроксимирующих выражений используютс  те же обозначени  на фиг. 2. но добавл   индекс : что и :. ,-v ..... .. .- 1 - дл  K(S) и 2 - дл  К2(5). Все коэффициенты, вход щие в выражении (7) и (8) могут быть заранее определены дл  каждого типа машин и задаютс  в виде уставок при реализации способа с помощью устройства. Схема (фиг. k) содержит блоки 8 и 9 сравнени , блоки 10, 11, 12, 13, й и 15 - электронные ключи, блоки 16, 17f 18, 19 и 20 умножени , блоки 21-23 (сумматоры), блсх 24 (делитель ), блок 25 (формирователь аппроксимированной функции arctg). Схема реализует соотношение (6) с учетом (7) И (8) и работает следующим образом. С датчика скольжени  сигнал, пропорциональный велиМине-скольжени  ге i-iepaTopa, подаетс  на вход блока 8 уравнени . На два другие входа блоКа 8 подаютс  сигналы, пропорциональ ные величинам уставок S и S (фиг. 2). В блоке 1 эти сигналы срав ниваютс  ив случае (A 5 $2, выдаетс  сигнал на вход блока 10, в случае S i S J& S выдаетс  сигнал на вход блока 11, ив случае S вход блока 12. На два другие вхо да блоков 10-12 подаютс  сигналы уставок,, пропорциональные величинам, на входы блока 10 - К и , на входы блока 11 - Kj и , на входы блока 12 - K5f и К. Таким образом , в зависимости от величины скольжени  выдаетс  сигнал на один из электронных ключей .блоков 10, 11, 12 - и через этот ключ выдаетс  сигнал t пропорциональный соответственно либо К , либо , либо Kff на вход 1 55 блока 16 умножени , а также сигнал, пропорциональный, соответственно, либо К , либо либо К на вход блока 21 (сумматора). На вход блока 16 подаетс  также сигнал с датчика скольжени , пропорциональный величине скольжени  генератора, В блоке 16 эти два сигнала перемножаютс , и сигнал, равный произведению сигналов , подаваемых на входы блока 16, с выхода блока 16 подаетс  на вход блока 21 (сумматора). В блоке 21 складываютс  два сигнала, подаваемые на его входы, и на выходе блока 21 имеем сигнал, пропорциональный K,|(S). Т.е. блоки 8-12, 16, 21 реализуют соотношени  (7). Аналогичным образом реализуютс  и соотношени  (8) 9. 13-.15, 18, 22. На выходе блока 22 имеем сигнал, пропорциональный K«(S). С выхода блока 21 сигнал, пропорциональный K(S), подаетс  на вход блока 17 умножени , на второй вход которого подаетс  сигнал с датчика напр жени , пропорциональный напр жению шин высокого напр жени  станции . В блоке 17 эtи два сигнала net ремножаютс  и с выхода блока 17 сигнал, пропорциональный K..(S)UQ,. подаетс  на вход блока 23 суммирю0ани . С выхода блока 22 сигнал, npo-j порциональный К.2(), подаемс  на вход блока 19 умножени , на второй вход которого подаетс  сигнал с датчика . напр жени , пропорциональный величине напр жени  возбуждени  генер атора . В блоке 19 эти . два сигнала .перемножаютс  и с выхода блока 19 сигнал, пропорциональный К(5)и(, подаетс  на второй вход блока 23. В блоке 23 сигналы, подаваемые на : входы, складываютс  и сигнал, пропорциональный сумме сигналов, подаваемых на входы блока 23 с выхода блока 23 подаетс  на вход блока 20 умножени . На входы блока 2А (делител ) подаютс  сигналы с датчика напр жени  - пропорциональный величине напр жени  шин высокого напр 1кени  станции и с датчика активной мощности - пропорциоанльный величине активной мощности генератора. В блоке 24 сигнал, пропорциональный напр жению шин высокого напр жени  станции, делитс  на сигнал, пропорциональный активной мощности генератора и с выхода блока 2k сигнал. 7 пропорциональный результату деле ни , , подаетс  на второй вход блока 20, В блоке 20 ггеремно жаютс  сигналы, подаваемые на его входы, и с выхода блока 20 сигнал, пропорциональный веUor- , личине| - ) . и 0 К j(6)и { , подает ,. г. . с  на вход блока 25 формировани  an проксимированной функции arctg от величины подаваемого на вход сигнал С выхода блока 25 выдаетс  сигнал, пропорциональный величине уставки срабатывани  определ емой по соотношению (6). 558 Использование предлагаемого способа позвол ет повысить чувствительность и надежность вц влени  асинхронного режима, что повышает надежность работы всей энергосистемы, так как асинхронный режим представл ет опасность, как с точки зрени  ловреждени  самого генератора и зависимого от его режима работы электрооборудовани , так и с точки зрени  опасности нарушени  устойчивости по предельно загруженным св з м, ввиду больших колебаний мощности. Повышение надежности и устойчивости Энергосистемы , повышает надежность.снабжени  злектропотре& телей.
ае.
Фиг7
NM/ N На исполнит, схему защиты

Claims (1)

  1. СПОСОБ ВЫЯВЛЕНИЯ АСИНХРОННОГО РЕЖИМА СИНХРОННОГО ГЕНЕРАТОРА ЭЛЕКТРОСТАНЦИИ путем измерения фазового сдвига между напряжением и током статора генератора, активной мощности и скольжения генератора, формирования уставки срабатывания, с /учетом модуля и 'фазы частотной характеристики генератора, сравнения измеренного фазового сдвига с уставкой и выработки управляющего сигнала в ίслучае превышения контролируемым фазо вым сдвигом указанной .уставки, о т ли чающийся тем, что, с целью повышения селективности способа при частичной потере возбуждения, измеряют напряжение возбуждения генератора и напряжение шин высокого напряжения станции и уставку срабатывания формируют в виде . Г Up/.. Xr(S)£cos£t(S)-1 , «Руст —arctg^p (Цу tXr<S)+XBH]2 + . .. 2Хаг> Хвн Л..
    / ^гТх^ГГхЛ’р .
    где S - скольжение генератора, Xr(S), 0r(S) - модуль и фаза частотной характеристики генератора, соответствующие скольжению, Рг- активная мощность генератора, Up - напряжение шин статора* генератора, Uo - напряжение шин высокого напряжения станции, Uf напряжение возбуждения генератора, X - внешнее индуктивное сопротивление цепи от шин генератора до шин высокого напряжения электростанции, Г£ - активное сопротивление обмотки возбуждения генератора, ХаР- взаимо;индуктивное сопроти вление генератора.
SU813248377A 1981-02-18 1981-02-18 Способ вы влени асинхронного режима синхронного генератора электростанции SU1007155A1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU813248377A SU1007155A1 (ru) 1981-02-18 1981-02-18 Способ вы влени асинхронного режима синхронного генератора электростанции

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU813248377A SU1007155A1 (ru) 1981-02-18 1981-02-18 Способ вы влени асинхронного режима синхронного генератора электростанции

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1007155A1 true SU1007155A1 (ru) 1983-03-23

Family

ID=20943206

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU813248377A SU1007155A1 (ru) 1981-02-18 1981-02-18 Способ вы влени асинхронного режима синхронного генератора электростанции

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1007155A1 (ru)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2722918C1 (ru) * 2019-08-15 2020-06-04 Акционерное общество "Сибтехэнерго" - инженерная фирма по наладке, совершенствованию технологий и эксплуатации электро-энергооборудования предприятий и систем, АО "Сибтехэнерго" Способ защиты синхронной машины от асинхронного режима (варианты)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
1. В зовский А.к. и др. Вы вление асинхронного режима при потере возбуждени , - Труды ЧПИ, № 124, 1973, с. 164-166. 2. Авторское свидетельство СССР tr-851627, кл. Н 02 J 3/24, 1979. *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2722918C1 (ru) * 2019-08-15 2020-06-04 Акционерное общество "Сибтехэнерго" - инженерная фирма по наладке, совершенствованию технологий и эксплуатации электро-энергооборудования предприятий и систем, АО "Сибтехэнерго" Способ защиты синхронной машины от асинхронного режима (варианты)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5691643A (en) Ground fault detecting apparatus and method for detecting ground fault of field circuit and exciting circuit by detecting ground fault current flowing from ground to neutral point of exciting circuit
US3697813A (en) Tripping circuit for static switches
CA1056909A (en) Apparatus for localization of a line fault
SU1007155A1 (ru) Способ вы влени асинхронного режима синхронного генератора электростанции
EP0467675A2 (en) Programmable inverse time delay circuit
EP0726645A2 (en) Control method and apparatus for AC motor
US4376295A (en) System for predicting desynchronization of a synchronous machine
RU2035816C1 (ru) Способ быстродействующей дистанционной защиты линий электропередачи постоянного или переменного тока по мгновенным токам и напряжениям
JPH0731222B2 (ja) 同期機界磁巻線の断線検出装置
RU2823576C1 (ru) Способ формирования адаптивных параметров срабатывания в реле с одной подведенной величиной
SU1146755A1 (ru) Устройство дл защиты синхронной машины от асинхронного режима
SU1156191A1 (ru) Устройство дл вы влени асинхронного режима синхронного генератора при потере возбуждени
SU691989A1 (ru) Способ ограничени перегрузки синхронной машины по току статора и обмотки возбуждени
SU700892A1 (ru) Способ защиты синхронной машины от асинхронного режима при потере возбуждени
RU2009593C1 (ru) Устройство для защиты трехфазных электродвигателей
SU762081A1 (ru) Способ защиты электрической сети переменного тока от тока короткого замыкания 1
RU2325747C1 (ru) Способ построения и настройки высокочастотной направленной релейной защиты линии
RU2119706C1 (ru) Способ защиты линий высокого напряжения
SU1280667A1 (ru) Устройство дл защиты электродвигател от перегрузки
SU811470A1 (ru) Электропривод посто нного тока
SU1628179A1 (ru) Способ регулировани возбуждени синхронного генератора и устройство дл его осуществлени
SU613439A1 (ru) Устройство дл защиты трехфазного электродвигател от работы на двух фазах
SU888288A1 (ru) Устройство дл контрол эксцентриситета ротора относительно статора
SU1130944A1 (ru) Устройство дл защиты трехфазной электроустановки от короткого замыкани на землю
SU754564A1 (ru) Способ предотвращения включения линейного выключателя на короткое замыкание в линии 1