SU1043779A1

SU1043779A1 - Apparatus for differentiatial protection of generator

Info

Publication number: SU1043779A1
Application number: SU823430766A
Authority: SU
Inventors: Александр Михайлович Дмитренко; Анатолий Николаевич Таланцев
Original assignee: Чувашский государственный университет им.И.Н.Ульянова
Priority date: 1982-04-26
Filing date: 1982-04-26
Publication date: 1983-09-23

Abstract

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНОЙ ЗАЩИТЫ ГЕНЕРАТОРА, содержащее в каждом плече датчики тока, промежуточный трансформатор напр жени тормозной цепи, к выходу ко-- . Toixsro подключен резистор, балансной резистор, промежуточный трансформатор напр жени рабочей цепи, к .выходу которого подключен активный выпр митель, блок формировани тор мозногЬ сигнала, блок сравнени и последовательно соединенные ком-, паратор, элемент выдержки времениi расширитель импульсов и выходной орган, отличающеес . тем, что, с целью повышени чувствительности путем исключени возможности излишних срабатываний при замыкани х соединительных проводов, дополнительно установлены два про- межуточных трансформатора тока и два активных выпр мител , причем первичные обмотки дополнительно установленных промежуточных трансформаторов тока соединены последовательно с вторичными обмотками дат (Л чиков тока, а вторичные обмотки че-. рез активные выпр мители подключены к входам блока сравнени . о -tiib DO СО ю 13 12 WA DEVICE FOR DIFFERENTIAL PROTECTION OF THE GENERATOR, containing in each arm current sensors, an intermediate voltage transformer of the brake circuit, to the output to -. Toixsro is connected to a resistor, a balanced resistor, an intermediate voltage transformer of the operating circuit, to which an active rectifier, a braking signal generating unit, a comparator unit and a series-connected com- parator, a time delay element, a pulse expander and an output element, which is different, are connected. By the fact that, in order to increase sensitivity by eliminating the possibility of unnecessary operation when the connecting wires are closed, two intermediate current transformers and two active rectifiers are additionally installed, the primary windings of the additionally installed intermediate current transformers are connected in series with the secondary windings of the dates (L current, and the secondary windings through active rectifiers are connected to the inputs of the comparison unit. -tiib DO SO 13 12 W

Description

Изобретение относитс к электротехнике и может быть использовано дл защиты судовых генераторов от коротких замыканий.The invention relates to electrical engineering and can be used to protect ship generators from short circuits.

Известно устройство дл -дифференциальной защиты гейератора, содержащее трансформаторы тока, вторичные обмотки которых соединены по дифференциальной схеме и подключены к ре-агирующему органу ij . .A device for differential protection of a geyrator is known, containing current transformers, the secondary windings of which are connected in a differential circuit and connected to a reagent unit ij. .

Недостатком данного устройства вл етс низка чувствительность (больше номинального тока генератора ), обусловленна необходимостью отстройки от токов Небаланса при внешних коротких замыкани х и от обрыва соединительных проводов.The disadvantage of this device is its low sensitivity (greater than the rated current of the generator), due to the need to detuning from unbalance currents during external short circuits and from interruption of connecting wires.

Наиболее близким к предлагаемому вл етс устройство дл дифференциальной защиты генератора, содер хащее датчики тока, промежуточные трансформаторы тока, блоки формировани дифференциального и тормозно .Io сигналов, блок сравнени , пороговые органы (компараторы), блокирующий орган, элемент ЗАПРЕТ, элемент ИЛИ и выходной орган. Указанное устройство при нагрузке генератора пор дка (0,2-0,6) Ji,g имеет ток срабатывани меньше номинального , и, следо вательно, имеет более высокую чувствительность t2 .The closest to the present invention is a device for differential protection of a generator, containing current sensors, intermediate current transformers, blocks for forming differential and brake. Io signals, a comparator unit, threshold organs (comparators), a blocking organ, an element BAN, an OR element and an output organ . When the generator load is on the order of (0.2-0.6) Ji, g, this device has a tripping current less than the nominal one, and, consequently, has a higher sensitivity t2.

Недостатком известного устройст ва вл етс то, что оно загрубл етс при токах нагрузки, близких к номинальному току генератора. А в этом режиме наиболее веро тны короткие замыкани в обмотках статора генератора.A disadvantage of the known device is that it coarsens at load currents close to the rated current of the generator. And in this mode, the most likely short-circuit in the windings of the generator stator.

Целью изобретени вл етс повышение чувствительности дифференциальной защиты генератора путем исключени возможности излишних срабатываний при замыкании соединительных проводов от датчиков тока.The aim of the invention is to increase the sensitivity of the differential protection of the generator by eliminating the possibility of unnecessary operation when the connecting wires from the current sensors are closed.

Поставленна цель достигаетс тем, что в устройстве дл дифференциальной защиты генератора, содержащем в каждом плече датчики тока, промех уточный трансформатор -напр жени тормозной цепи, к выходу которого подключен резистор, балансный резистор, промежуточный трансформатор напр жени рабочей цепи, к выходу которого подключен активный выпр митель,.блок формировани тормозного сигнала, блок сравнени и последовательно соединенные KONmapaTop, элемент выдержки времени , расширитель импульсов и выходной орган, дополнительно установлены два промежуточных трансформатора тока и два активных выпр мител , причем первичные обмотки допонительно установленных промежуточны трансформаторов тока соединены последовательно с вторичными обмотками датчиков тока, а вторичные обмотThis goal is achieved by the fact that in the device for differential protection of the generator, which contains current sensors in each arm, a failed transformer is applied to the brake circuit voltage, to the output of which a resistor is connected, a balanced resistor, an intermediate voltage transformer of the operating circuit, to the output of which is active A rectifier, a brake signal shaping unit, a comparator unit and KONmapaTop series-connected, a time delay element, a pulse expander and an output element are additionally installed VA intermediate current transformers and two active rectifiers, the primary windings of the additionally installed intermediate current transformers are connected in series with the secondary windings of current sensors, and the secondary windings

и через активные выпр мители под ключены к входам блока сравнени .and through active rectifiers are connected to the inputs of the comparison unit.

На чертеже доказана принципиальа схема предложенного устрюйста .The drawing proves the principal scheme of the proposed Ustyruist.

Устройство содержит да-гчики 1 тока , вторична обмотка одного из них, становленного со стороны .выводов генератора, подключена к промежуточному трансформатору 2 напр жени ормозной цепи, к вторичной обмотке которого подключен резистор 3, балансный резистор 4 соединен с втоичной обьюткой второго датчика тока , установленного со стороны нулевых выводов генератора, промежуточный трансформатор 5 напр жени рабоей цепи с активным выпр мителем б на выходе, активные выпр мители 7 и блок 8 формировани тормозного сигнала, подключенные к .блоку 9 сравнени , соединенного через последоательно включенные компаратор 10, элемент 11 выдержки времени и расиритель 12 импульсов с выходным органом 13. в цепь вторичных,обмоток атчиков 1 тока включены-также проежуточные трансформаторы 14 тока/ с активными выпр мител ми 7 на выходе . -. В н.ормальном режиме (устройство нанаходитс в статическом состо нии) , по первичным обмоткам датчиков 1 тока протекает ток нагрузки генера- . тора. При этом напр жени на вторичных обмотках датчиков 1 тока и резисторах 3 и 4 примерно одинаковы , поскольку коэффициент трансформации трансформатора 2| -принимаетс равным единице. На Ьбрйичнрй обмотке трансформатора 5 напр жени имеетс лишь небольшое напр жение небаланса , которое трансформируетс и далее выпр мл етс жтивным выпр мителем 6. На выходе блока. 8 -формировани тормозного сигнала имеетс выпр мленный и сглаженный сигнал . Этот сигнал превышает значение сигнала на выходе активного выпр мител 6, поэтому на выходе блока 9 сравнени сигнал имеет отрицательную пол рность. На выходах компаратора 10, элемента 11 вьхдержки времени, расширител 12 импульсов сигнал равен 0. Выходной орган 13 не срабатывает. На выходах активных выпр мителей 7 имеет- . с сигнал той же пол рности, что и на выходе блока 8 формировани тормозного сигнала. .Величина этого сигнала принимаетс пор дка 10% от величины сигнала на выходе блока 8 формировани . :The device contains current dc 1, the secondary winding of one of them, installed on the generator output side, is connected to the intermediate voltage transformer 2 of the brake circuit, the secondary winding of which is connected to the resistor 3, the balanced resistor 4 is connected to the secondary of the second current sensor, installed on the side of the zero outputs of the generator, an intermediate transformer 5 voltage slave circuit with an active rectifier b at the output, active rectifiers 7 and block 8 forming a brake signal connected to the .block 9 comparator connected through posledoatelno included comparator 10, the element 11 and the holding time rasiritel pulses 12 to the output 13. The body in the current circuit of the secondary windings Occupancy-1 included as proezhutochnye current transformers 14 / with the active rectifier 7 E output. -. In the normal mode (the device is in the static state), the load current of the generator is flowing through the primary windings of the current sensors 1. Torah. In this case, the voltages on the secondary windings of current sensors 1 and resistors 3 and 4 are approximately the same, since the transformation ratio of the transformer 2 | is taken equal to one. At the solar winding of the transformer 5, there is only a small unbalance voltage, which is transformed and then rectified by a live rectifier 6. At the output of the unit. The 8 brake signal generation has a straightened and smoothed signal. This signal exceeds the value of the signal at the output of the active rectifier 6, therefore, at the output of the comparator unit 9, the signal has a negative polarity. At the outputs of the comparator 10, the element 11 at a time, the expander 12 pulses the signal is 0. Output body 13 does not work. At the outputs of active rectifiers 7 has-. The signal is of the same polarity as the output of the brake signal generating unit 8. The magnitude of this signal is taken in the order of 10% of the signal at the output of the formation unit 8. :

Предлагаемое устройство работает следующим образом.The proposed device works as follows.

При коротком замыкании в защищаемом генераторе по вл етс значительное напр жение на выходеWhen a short circuit occurs in the protected generator, a significant output voltage appears.

трансформатора 5 напр жени и соответственно на выходце активного выпр мител 6. Это напр жение превышает по величине тормозные сигналы с выходов блока 8 формировани тормозного сигнала -8 и активных выпр 11/ ителей 7, поэтому на выходе блрjка 9 сравнени по вл ютс импульсы положительной пол рности. Это приводит к по влению пр моугольных импульсов на выходе компаратора 10 с длительностью, большей выдержки времени элемента 11. .voltage transformer 5 and, respectively, at the output of the active rectifier 6. This voltage exceeds the value of the brake signals from the outputs of the block 8 forming the brake signal -8 and active rectifiers 11 / of the switches 7, therefore, a positive field appears at the output of the comparison block 9 rnness. This leads to the appearance of rectangular pulses at the output of the comparator 10 with a duration longer than the time of element 11..

На выходе расширител 12 импульсов по вл етс сигнал равный 1, и выходной орган 13 срабатывает. .- В нормальном эксплуатационном ре-; жш4е при коротком за.мыкании проводов , идущих, например, от датчика 1 тока к промежуточному трансформатору 2 напр жени , иа выходе активного выпр мител 6 по вл етс напр жение, превыиагацее по величине тормозной сигнал с выхода блока 8. Однако при этом резко возрастает .ток в первичной цепи промежуточного трансформатора 14 тока (упом нутый трансформатор устанав-г ливаатс вблизи датчика 1 тока) . Величина тока практически опреде-л етс ЭДС датчика и его внутренним сопротивлением. Входное сопро ивлвние трансформатора 1,4 и сопроти лемие соединительных проводов , Мсшы и ими можно пренебречь. При этом возрастает также сигнал на выходе активного выпр мител 7,At the output of the expander 12 pulses, a signal equal to 1 appears, and the output organ 13 is activated. .- In normal operational re-; when a short opening of the wires, for example, from the current sensor 1 to the intermediate voltage transformer 2, and the output of the active rectifier 6 appears, the voltage higher than the brake signal from the output of the block 8 appears. However, this dramatically increases .current in the primary circuit of the intermediate current transformer 14 (said transformer is installed near the current sensor 1). The magnitude of the current is almost determined by the EMF of the sensor and its internal resistance. The input resistance of the transformer is 1.4 and the resistance of the connecting wires, Mshy and they can be neglected. This also increases the signal at the output of the active rectifier 7,

и выходной орган 13 не срабатывает. В процессе замыкани между проводами , из-за вли ни -:переходных процессов возможно кратковременное по вление сигнала на,выходе блока 9 сравнени на врем пор дка 0,51 мс. Однако выходной орган 13 при этом не срабатывает, так как эле-, мент 11 выдержки времени имеет задержку в срабатывании на 3-4 мс.and the output body 13 does not work. In the process of closing between wires, due to the influence of transients, a short-term appearance of the signal at the output of the comparison unit 9 by a time of about 0.51 ms is possible. However, the output body 13 does not work in this case, since element 11 of the time delay has a delay of 3-4 ms in response.

. При обрыве соединительного провода между датчиком 1 тока и промежуточным трансформатором 2. напр жени устройство не срабатывает, . If the connecting wire between the current sensor 1 and the intermediate transformer 2 is broken. The device does not operate,

5 так как входное сопротивление промежуточного трансформатора 5 напр жени .значительно меньше сопротивлени резистора 3, Предлагаема схема работает аналогично при эамыкании или обрыве соединительных 5 since the input resistance of the intermediate transformer 5 voltage is much less than the resistance of the resistor 3, the proposed scheme works in the same way when connecting

0 проводов идущих от датчика 1 тока к балансному резистору 4.0 wires from current sensor 1 to balanced resistor 4.

Предлагаемое устройство имеет минимальный ток срабатывани 5 (0,3-0,5)JH , что позвол ет уменьшить врем ремонта и затраты на ремонт поврежденного генератора. При ЭТО1 обеспечиваетс высока надежность защиты генератора, поскольку она не срабатывает как при The proposed device has a minimum response current of 5 (0.3-0.5) JH, which reduces the repair time and the cost of repairing a damaged generator. With ETO1, the reliability of generator protection is high, since it does not work as with

0 обрыве, так и при замыкани х между соединительными проводами. Предложенное устройство предполагаетс использовать при разработке защит генераторов автономных энергосис5 тем.;0 breakage, and when the closure x between the connecting wires. The proposed device is supposed to be used in the development of the protection of generators of autonomous energy systems;

Claims

2. USSR Copyright Certificate No. 847426, cl. Н 02 Н 3/28, 1980. (5 4) DEVICE FOR DIFFERENTIAL PROTECTION OF THE GENERATOR, containing current sensors in each arm, an intermediate voltage transformer of the brake circuit, to the output of which a resistor, a balanced resistor, an intermediate voltage transformer of the working circuit are connected, to the output which is connected to an active rectifier, a unit for generating a torus * signal, a comparison unit and series-connected comparator, time delay element / pulse expander and output organ, characterized in that, in order to increase the sensitivity By eliminating the possibility of unnecessary triggering when connecting wires are shorted, two intermediate current transformers and two active rectifiers are additionally installed, the primary windings of the additionally installed intermediate current transformers connected in series with the secondary windings of the current sensors, and the secondary windings through active rectifiers are connected to the inputs of the comparison unit.