SU1647742A1 - Устройство защиты асинхронного генератора от развозбуждени - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к злектоотехни- ке, в частности к релейной защите. Цель изобретени  - повышение быстродействи  устройства защиты. В нормальном режиме работы генератора напр жение на его зажимах имеет номинальное значение, с выхода измерительного элемента через усилитель на тиристоры исполнительного элемента поступают отпирающие импульсы тока, и основной ток нагрузки протекает через них При возникновении аварийного режима напр жение на зажимах генератора уменьшаетс , на выходе пороговых элементов измерительного лемента 6 импульсы пропадают , и закрываютс  тиристоры исполнительного элемента. Основной ток начинает протекать через балластное сопротивление, падение напр жени  на котором прикладываетс  к возбуждающим конденсаторам, что исключает разво у кдение генератора и обеспечивает срэбатьжрние штатной аппаратуры защиты сети потребителей. После срабатывани  штатной аппаратуры защиты напр жение на выводах генератора восстанавливаетс , на тиристоры исполнительного элемента поступают отпирающие импульсы, основной ток начинает протекать через них 2 ил (Л С

Description

Изобретение относитс  к электротехнике и может быть использовано дл  защиты асинхронных генераторов с конденсаторным возбуждением.

Цель изобретени  - повышение быстродействи  устройства дл  защиты асинхрон- ных генераторов с конденсаторным возбуждением.

На фиг. 1 приведена принципиальна  схема устройства; на фиг. 2 - диаграммы напр жений нелинейного моста.

Устройство дл  защиты содержит асинхронный генератор 1, через балластный резистор 2 соединенный с нагрузкой 3. Выход исполнительного элемента 4 соединен с балластным резистором, а два входа исполнительного элемента соединены с двум  выходами 5 усилител , первые два входа которого соединены с двум  выходами измерительного элемента 6. Вход измерительного элемента соединен с третьим входом усилител и выходом фазосдвигающей цепи 7, вход которой соединен с выходом асинхронного генератора.

Измерительный элемент 6 состоит из измерительного трансформатора 8 с одной первичной 9 и двум  вторичными 10, 11 обмотками , двух пороговых элементов 12 и 13, содержащих по два 14-17 стабилитрона, резисторов 18-21, диодов 22 и 23 и подстроеч- мых резисторов 24 и 25. Диод 22 обеспечивает работу первого порогового элемента 12 только в отрицательную полуволну напр жени , а диод 23 только в положительную полуволну второго порогового элемента 13. Элементы 14-19 и 16-21 определ ют порог срабатывани  измерительного элемента 6, а при помощи подстроенных

О

Јь XI XI N ГО

резисторов 24 и 25 производ т его подстройку .

Усилитель 5 состоит из согласующего трансформатора 26 с первичной обмоткой 27 и двум  обмотками 28 и 29, а также двух тиристоров 30 и 31. Управл ющие входы этих тиристоров соединены пороговыми элементами 12 и 13 соответственно, В свою очередь, тиристоры 30 и 31 действуют на управл ющие переходы тиристоров 32 и 33 исполнительного элемента 6.

Устройство работает следующим образом .

При нормальном режиме работы генератора напр жение на его зажимах имеет номинальное значение, и с выхода измерительного элемента 6 через усилитель 5 на тиристоры 32,33 исполнительного элемента 4 поступают отпирающие импульсы тока, и основной ток нагрузки протекает через них.

При возникновении аварийного режима напр жение на зажимах генератора 1 уменьшаетс  на выходе пороговых элементов 12 и 13. измерительного элемента 6, импульсы пропадают, закрываютс  тиристоры 30 и 31 усилител , а также тиристоры 32 и 33 исполнительного элемента 4. Основной ток начинает протекать через балластный резистор 2, падение напр жени  на котором прикладываетс  к возбуждающим конденсаторам, что исключает развозбуж- дение генератора и обеспечивает срабатывание штатной аппаратуры защиты сети нагрузки.

После срабатывани  штатной аппаратуры напр жение с измерительного трансформатора поступает на пороговые элементы 12 и 13. При этом пороговый элемент 12, выполненный на элементах 14, 15, 18,19, 22 и 24, отрабатывает только отрицательную полуволну напр жени  за счет диода 22, а пороговый элемент 23, выполненный на элементах 16,17, 20,21,23 и 25, только положительную за счет диода 23. Фаэосдвигающий элемент эти полупериоды напр жение сдвигает на угол близкий к 90°, что обеспечивает открытие тиристоров в начале каждого полупериода. Обмотки 10 и 11 измерительного трансформатора 8 включены так, что амплитуда входного напр жени  нелинейного моста (14,15, 18, 19 или 16, 17, 20, 21) пороговых элементов (12 или 13) совпадает по времени формировани  соответствующих импульсов тока в цепи управл ющего перехода тиристора 32 или 33.

В силу нелинейности характеристики нелинейного моста на выходе измерительного элемента формируютс  импульсы напр жени , форма которых зависит от

значени  амплитуды переменного напр жени  генератора. На фиг. 3 представлены эпюры входных 1,2,3 и выходных 1,23, импульсов напр жени  нелинейного моста

измерительного элемента дл  трех случаев: 1-1- амплитуда переменного напр жени  равна номинальному значению; 3-3 - амплитуда , меньше номинального значени ; 2- 2 - промежуточное значение амплитуды.

Как видно из фиг. 3, при значении амплитуды переменного напр жени , равном номинальному, в цепи управл ющего электрода тиристора 30 протекает импульс Igv3o. В этом случае через тиристор 30 и управл ющий электрод тиристора 32 протекает ток. Тиристор 32 открываетс , что обеспечивает протекание по его силовой цепи отрицательного полупериода синусоидального тока нагрузки генератора. Аналогично

происходит протекание отрицательного полупериода напр жени  генератора через тиристор 33, при этом сигнал на открытие этого тиристора подаетс  с второго нелинейного моста.

При возникновении перегрузочного режима в сети напр жение генератора становитс  намного меньше номинального, что соответствует кривой 3 (фиг. 2). В цепи управл ющего электрода тиристора 30 не протекает отпирающий импульс igV30. В этом случае через тиристор 30 и управл ющий электрод тиристора 32 ток не протекает. Тиристор 32 закрываетс , что обеспечивает протекание отрицательного полупериода

синусоидального тока нагрузки генератора через сопротивление 2 (аналогично и дл  положительного полупериода при этом находитс  в закрытом состо нии тиристор 33).

40

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Устройство дл  защиты асинхронного генератора от развозбуждени , содержащее пофазно идентичные каналы защиты,

   каждый из которых выполнен в виде балластного резистора, измерительного элемента , усилител  и исполнительного элемента, выход которого соединен с зажимами балластного резистора, а вход через усилитель

   - с выходом измерительного элемента, балластный резистор подключен к клеммам дл  соединени  нагрузки с асинхронным генератором , отличающеес  тем, что, с целью повышени  быстродействи  устройства защиты, каждый канал защиты дополнительно снабжен фазосдвигающей цепью, усилитель выполнен с трем  входами и двум  выходами, а исполнительный элемент - с двум  входами, при этом второй вход соединен с вторым выходом усилител , второй

   вход которого через измерительный элемент соединен с третьим своим входом, и через фазосдвигающую цепь подключен к клемме дл  соединени  с выходом асинхронного генератора, при этом измеритель- ный элемент выполнен в виде измерительного трансформатора с одной первичной и двум  вторичными обмотками, двух пороговых элементов, каждый из которых содержит по два стабилитрона и два резистора, диода и подстроенного резистора , а первична  обмотка через фаэосдвига- ющую цепь подключена к клеммам дл  соединени  с соответствующими фазами генератора , кажда  вторична  обмотка изме- рительного трансформатора подключена к своему пороговому элементу, при этом диод с подстроечным резистором соединены последовательно , другой вывод подстроечно- го резистора объединен с анодом второго стабилитрона и с выводом второго резистора , другой вывод которого соединен с катодом первого стабилитрона, а катод второго стабилитрона через первый резистор соединен с анодом первого стабилитрона, при этом катод диода первого порогового элемента соединен с началом первой вторичной обмотки, а ее конец - с анодом первого стабилитрона, а катод диода второго порогового элемента соединен с концом второй вторичной обмотки, начало которой соединено с анодом первого стабилитрона, второго порогового элемента, усилитель

   выполнен в виде согласующего трансформатора и двух тиристоров, при этом управл ющие выводы Их соединены с катодами первых стабилитронов, а катоды - с катодами вторых стабилитронов первого и второго пороговых элементов соответственно и образуют первый и второй выходы измерительного элемента и первый и второй входы усилител  соответственно, первична  обмотка согласующего трансформатора подсоединена согласно к первичной обмотке измерительного трансформатора и образует третий вход усилител , исполнительный элемент выполнен в виде двух тиристоров, анод первого из них соединен с катодом второго, анод которого соединен с катодом первого, управл ющий вывод первого тиристора соединен с концом первой вторичной обмотки согласующего трансформатора, начало которой соединено с катодом первого тиристора усилител , анод которого подключен к аноду второго тиристора исполнительного элемента и образуют первый вход исполнительного элемента и первый выход усилител , катод второго тиристора исполнительного элемента соединен с концом второй вторичной обмотки согласующего трансформатора усилител , начало которой соединено с анодом зторого тиристора, катод которого соединен с управл ющим аы- водом второго тиристора исполнительного элемента и образуют его второй вход и второй выход усилител .

   . Фиг.1

   VuiZ