SU1128327A1

SU1128327A1 - Device for protecting excitation winding of synchronous machine against overvoltage

Info

Publication number: SU1128327A1
Application number: SU833542213A
Authority: SU
Inventors: Михаил Григорьевич Лысый; Роберт Борисович Гончаренко; Виктор Михайлович Бобров
Original assignee: Всесоюзный Научно-Исследовательский Институт Электромашиностроения
Priority date: 1983-01-26
Filing date: 1983-01-26
Publication date: 1984-12-07

Abstract

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТЫ ОБМОТКИ ВОЗБУЖДЕНИЯ СИНХРОННОЙ МАШИ НЫ ОТ ПЕРЕНАПРЯЖЕНИЙ, содержащее ти ристор, включенный параллельно зажи мам обмотки возбуждени , поровый эл мент и конденсатор,- один вывод кото рого соединен с катодом тиристора, отличающеес тем, что, с целью повышени надежности, оно д полнительно снабжено двум резистивными делител ми, вторым конденсатором , транзистором и дополнительным резистором-, при этом другой .вывод конденсатора через второй конденсатор соединен с анодом тиристора, управл ющий электрод которого через базо-эмиттерный переход транзистора подключен к средней точке конденса .торов и первого резиотивного делител напр жени , включенного параллель ,но выводам обмотки возбуждени , а коллектор транзистора через дополнительньп резистор подключен к средней точке второго резистивного делител напр жени подключенного к зажимам обмотки возбуждени . 2. Устройство по п.1, о т л и ч аю щ е ё с тем, что, с целью уменьшени потребл емой мощности в режимах перед срабатыванием, параллельно резисторам- второго делител подключены конденсаторы.1. A DEVICE FOR PROTECTION OF SYNCHRONOUS wave excitation windings hkl overvoltage comprising five Ristori connected in parallel to the excitation winding zazhi mothers, pore el ment and a condenser, - a koto cerned output connected to the cathode of the thyristor, characterized in that, in order to increase reliability, It is additionally equipped with two resistive dividers, a second capacitor, a transistor and an additional resistor, and the other output of the capacitor is connected to the thyristor anode through a second capacitor, the control electrode of which Through the base-emitter junction, the transistor is connected to the midpoint of the capacitors and the first resistive voltage divider, connected in parallel, but to the terminals of the excitation winding, and the collector of the transistor is additionally connected to the midpoint of the second resistive voltage divider connected to the terminals of the excitation winding. 2. The device according to claim 1, so that in order to reduce power consumption in the modes before triggering, capacitors are connected in parallel with the resistors of the second divider.

Description

. .11 Изобретение относитс к электротехнике , в частности к области устройств защиты от перенапр жений на обмотках возбуждени синхронных маг шин. Известны устройства дл -защиты от перенапр жений на обмотке .воз.буадёни синхронной машины, состо щие из тиристора, подключенного параллельно обмотке возбуждени , и цепей запуска тиристора, подключенных к его управл ющему электродуО . Известно также устройство дл за щиты обмотки возбуждени синхронной машины от перенапр жени , содержаще тиристор, включенный параллельно зажимам обмотки возбуждени , пороговьй элемент и конденсатор, одинвывод которого соединен, с катодом тиристора 2 . Современные ецстемы возбуждени мощных Турбо- и гидрогенераторов им . ют номинальное напр жение на роторе до 600-700 В, при этом.с учетом фор сировки возбуждени и возможных цер напр жений на роторе устройство .защиты ротора от перенапр жений долж но иметь уставку срабатьшани до 2,5-3,5 кВ. При таких услови хизвест ное устройство защиты от перенапр ж ни окажетс не надежным и громоздким , поскольку в нем придетс исполь .зовать значительное число пОследовательно включенных нелинейных элементов, например стабилитронов, рассчитанных на ток включени тирис тора, равный дл мощных тириеторов 0,1-0,2 А. При этом мощность, вьщел ема в пороговом устройстве при его: настройке на -,5 кВ, составит 700Вт. Цель изобретени - повьшение над ности работы и уменьшение -потребл в мой мощности в режимах перед срабатыванием устройства защиты от пере напр жений на обмотке возбуждени . синхронной машины. Поставленна цель достигаетс тем, что устройство дл защиты обмот ки возбуждени синхронной машины от перенапр жений, содержащее тиристор включенный параллельно зажимам обмотки возбуждени , пороговый элемент и конденсатор, одий вывод которого соединен с катодом тиристора , дополнительно снабжено двум ре зистивными делител ми, вторым конде 7 сатором, транзистором и дополнительным резистором, при этом другой вывод конденсатора через второй конденсатор соединен с анддом тиристора , управл ющий электрод которого через базо-эмиттерный переход транзистора подключен к средней точке конденсаторов и первого резистивного делител напр жени , включенного параллельно выводам обмотки возбуждени , а коллектор транзистора через дополнительный резистор подключен к средней точке второго резистивного делител напр жени , подключенного к зажимам обмотки возбуждени . Кроме того, параллельно резисторам второго, делител подключены конденсаторы . На чертеже изображена принципиальна схема устройства дл защиты. Устройство дл защиты содержит тиристор 1, подключенный параллельно зажимам обмотки 2 возбуждени , первый резистивный делитель напр жени , состо щий из резисторов 3 и 4, включенных последовательно и подключенных к зажимам обмотки возбуждени , два конденсатора 5 и 6, подключенных пар плельно резисторам первого делител , стабилитрон 7, подключенный между средней точкой первого делител и базой транзистора 8, которьш в . свою очередь эмиттером подключен к управл ющему электроду тиристора 1, а коллектором подключен через добавочный резистЬр 9 к средней точке второго резистивного делител напр жени , состо щего из последова-тельно включенных резисторов Ю и 11, подключенных параллельно обмотке 2. возбуждени . Параллельно резисторам 10 и 11 второго делител могут вклю- чатьс конденсаторы 12 и.13. Устройство работает следующим образом. При по влении на зажимах обмот- ки 2 возбуждени перенапр жений напр жение, пропорциональное величине перенапр жений, прикладываетс через первый делитель напр жени , состо щий из резисторов 3 и через параллельно им включенные конденсаторы 5 и 6 к стабилитрону 7. При достижении напр жением порога срабатывани стабилитрона 7 через негр и базу транзистора 8 протекает ток, что приводит к -по влению тока в цепи резистор 9 - коллектор тран3 11283274. .11 The invention relates to electrical engineering, in particular, to the field of overvoltage protection devices on the field windings of synchronous magneses. Devices for protection against overvoltages on the winding of a winding-away bumps of a synchronous machine, consisting of a thyristor connected in parallel to the field winding, and starting circuits of the thyristor connected to its control electrode are known. It is also known a device for the protection of the excitation winding of a synchronous overvoltage machine, comprising a thyristor connected in parallel with the excitation winding terminals, a threshold element and a capacitor, the single output of which is connected, with the cathode of the thyristor 2. Modern excitation systems of powerful Turbo and hydro generators. The rated voltage on the rotor is up to 600-700 V, while taking into account the excitation formation and possible voltages on the rotor, the device for the protection of the rotor against overvoltages must have a setpoint of operation to 2.5-3.5 kV. Under such conditions, a well-known surge protector will not be reliable and cumbersome, since it will have to use a significant number of consistently connected nonlinear elements, such as zener diodes, designed for a thyristor on-load current equal to 0.1-0 for powerful thyriors. , 2 A. At the same time, the power in the threshold device when it is set to -, 5 kV, will be 700W. The purpose of the invention is to increase the workload and reduce the use of my power in the modes before the overvoltage protection device operates on the field winding. synchronous machine. The goal is achieved by the fact that the device for protection of the excitation winding of a synchronous machine from overvoltages, containing a thyristor connected in parallel to the terminals of the excitation winding, a threshold element and a capacitor, the output of which is connected to the thyristor cathode, is additionally equipped with two resistive dividers, the second stage 7 a capacitor, a transistor and an additional resistor, while the other capacitor lead is connected via a second capacitor to the thyristor andde, the control electrode of which through the base-emitter th transition of the transistor is connected to the middle point of the first capacitor and a resistive voltage divider connected in parallel with terminals of the excitation winding and collector of the transistor via an additional resistor is connected to an intermediate point of the second resistive voltage divider connected to the terminals of the excitation winding. In addition, parallel to the resistors of the second, the divider is connected capacitors. The drawing shows a schematic diagram of the device for protection. The protection device contains a thyristor 1 connected in parallel to the terminals of the excitation winding 2, a first resistive voltage divider consisting of resistors 3 and 4 connected in series and connected to the terminals of the excitation winding, two capacitors 5 and 6 connected to a pair of resistors of the first divider, Zener diode 7, connected between the midpoint of the first divider and the base of the transistor 8, which is in. The emitter is connected to the control electrode of the thyristor 1, and the collector is connected through an additional resistor 9 to the middle point of the second resistive voltage divider consisting of series-connected resistors Yu and 11 connected in parallel to the excitation winding 2.. Parallel to the resistors 10 and 11 of the second divider, capacitors 12 and 13 can be included. The device works as follows. When appearing at the terminals of the excitation winding 2, an overvoltage, proportional to the magnitude of the overvoltage, is applied through the first voltage divider consisting of resistors 3 and connected in parallel with them to the zener diode 7. When the voltage reaches the threshold operation of Zener diode 7 through the Negro and the base of the transistor 8, a current flows, which leads to an increase in the current in the circuit of the resistor 9 - collector trans3 11283274

зистора 8 - эммитер транзистора 8,чае шунтировани этих резисторовresistor 8 - emitter of transistor 8, the shunting of these resistors

По вление этого тока приводит кконденсаторами 12 и 13 импульсна The occurrence of this current leads to capacitors 12 and 13 pulsed.

включению тиристора 1, к ограничению составл юща тока протекает черезswitching on the thyristor 1, to the limitation of the current component flows through

перенапр жений на зажимах обмот-эти конденсаторы.overvoltages at the terminals of the windings are these capacitors.

ки 2 возбужденна . Питание коллек-j Таким образом, использование предторной цепи транзистора 8 осуществ-лагаемрго устройства позвол ет повыл етс напр жением возбувдени чё-сить надежность защиты синхронной рез, резистивный делитель, состо -машины и уменьшить потребл емую щий из резисторов 10 и 11. В слу-модность.ki 2 is excited. The collection-j power. Thus, the use of the pretorch circuit of the transistor 8, the realization of the device allows the excitation voltage to be added to ensure the reliability of protection of the synchronous cut, the resistive divider, the machine state, and reduce the power consumption of the resistors 10 and 11. -modity

Claims

1. A DEVICE FOR PROTECTING A SYNCHRONOUS VOLTAGE EXCITATION WINDING WINDING CIRCUIT, containing a thyristor connected in parallel with field winding clamps, pore elec- tric. ment and capacitor, · one output is additionally equipped with two resistive dividers, the second capacitor, transistor and additional resistor ·, while the other. the output of the capacitor through the second capacitor is connected to the thyristor anode, the control electrode of which is connected to the midpoint of the condenser through the base-emitter junction of the transistor • tori and the first resistive voltage divider connected in parallel with the terminals of the field winding, and the collector of the transistor through an additional resistor is connected to the midpoint a second resistive voltage body; field winding presses connected.

2. The device according to claim 1 of the power consumption mode, due to the fact that, for the purpose of doing so,