SU173291A1

SU173291A1 - DEVICE FOR LONGITUDINAL AL1PLYTUDNO-PHASE DIFFERENTIAL PROTECTION OF ANCHOR INGREDIENTS GENERATOR

Info

Publication number: SU173291A1
Application number: SU812676A
Authority: SU
Original assignee: Е. А. Александров

Description

Существующие в насто щее врем устройства дл продольной дифференциальной защиты корных обмоток синхронных генераторов от внутренних коротких замыканий имеют тот недостаток, что их чувствительность ограничиваетс необходимостью отстройки от токов небаланса в нормальном режиме и при повреждении вспомогательных проводов.Currently existing devices for longitudinal differential protection of the core windings of synchronous generators against internal short circuits have the disadvantage that their sensitivity is limited by the need to detuning unbalance currents in normal mode and when the auxiliary wires are damaged.

В предлагаемом устройстве реагирующий орган выполнен на управл емых диодах (по числу фаз). Каждый диод включен в контур, состо щий из встречно соединенных вторичных обмоток трансформаторов защиты, установленных в данную фазу и имеющих разное количество витков. Управл ющие электроды диодов присоединены к нулевой точке трансформаторов защиты.In the proposed device, the reacting body is made on controlled diodes (according to the number of phases). Each diode is connected to a circuit consisting of counter-connected secondary windings of protection transformers installed in this phase and having a different number of turns. The control electrodes of the diodes are connected to the zero point of the protection transformers.

Все это позвол ет повысить чувствительность , быстродействие и надежность устройства , исключить ложное срабатывание при обрыве или закорачивании вспомогательных проводов и при внешнем перемежающемс замыкании .All this makes it possible to increase the sensitivity, speed and reliability of the device, to eliminate false triggering when the auxiliary wires are broken or short-circuited and with an external intermittent circuit.

Исполнительный орган защиты может быть выполнен на управл емом диоде, который последовательно с отключающей катушкой включен в цепь оперативного тока, а его управл ющий электрод соединен с контурами, образованными трансформаторами защиты.The protection actuator can be made on a controlled diode, which is connected in series with the breaking coil to the operating current circuit, and its control electrode is connected to circuits formed by protection transformers.

На чертеже представлена принципиальна схема устройства в трехфазном исполнении дл генератора с заземленной нейтралью.The drawing shows a schematic diagram of the device in a three-phase version for a generator with grounded neutral.

Три управл емых диода П, Яо, Яз, включенные в рассечку между трансформаторами защиты r/73i и ТПЗ, работают в качестве реагирующего органа. Управл ющие электроды этих диодов подключены через обычные диоды Дь Да, Дз и добавочные сопротивлени Three controlled diodes P, Yao, Yaz, included in the cut between the protection transformers r / 73i and the TPZ, work as a reacting authority. The control electrodes of these diodes are connected through the usual diodes Dj Yes, Dz and additional resistances

ДJ, д,, к общей нулевой точке 0. Четвертый управл емый диод П, вл ющийс исполнительным органом защиты, соединен последовательно с отключающей катушкой ОК контактора К на сеть оперативного посто нного тока.DJ, d ,, to the common zero point 0. The fourth controlled diode P, which is the executive body of protection, is connected in series with the disconnecting coil OK of the contactor K to the network of operational direct current.

Дл защиты использованы две группы трансформаторов ТПЗг и ТПЗ-2. Трансформаторы имеют одинаковые стальные сердечники с воздушным зазором и первичные обмотки с одинаковым числом витков. Вторичные обмотки IFu трансформаторов ТПЗ- имеют равное количество витков, но меньщее, чем количество витков вторичных обмоток Wz трансформаторов ТПЗ-2.Two groups of transformers TPZg and TPZ-2 were used for protection. Transformers have the same steel cores with an air gap and primary windings with the same number of turns. The secondary windings of IFu transformers TPZ-have an equal number of turns, but less than the number of turns of the secondary windings Wz of transformers TPZ-2.

Щ W,U w

2 т2 t

7- Ло, жением на вторичных обмотках ТПЗ при сквозном коротком замыкании. Неидентичность магнитных характеристик трансформаторов не может превышать 20%, поэтому /Со прин т равным 1,2. Витки обмоток Wz и выбраны так, что амплитуды э.д.с. на этих обмотках Е и «2 и модули их векторных сумм и разностей всегда меньше напр жени пробо управл емых диодов Ях, Яа, Яз, т. е. .. Поэтому управл емые диоды могут открыватьс только своими управл юш;ими токами при совпадении по фазе и положительных зиачени х напр жений на управл юш,ем электроде LJy и на коллекторе U. Схема имеет три независимых контура, каждый из которых образован двум вторичными обмотками трансформаторов, охватывающих одну из фаз обмотки синхронного генератора, сопротивлением R,, и одним из управл емых диодов Hi-Яз. Эти контуры объединены на управл ющей цепи управл емого диода П. Причем один из контуров присоединен к управл ющей цепи диода П непосредственно, а два других через изолирующий трансформатор ИТ. Диоды Ях, Яг, Яд, сопротивлени .,, К ,, Rik, диоды Дь Д2, Дз, трансформатор ИТ, диод Д4, управл емый диод П, трансформаторы ТПЗ-2 соединены между собой короткими монтажными проводами. Провода защиты , соедин ющие трансформаторы ТЛЗ с эмиттерами диодов П, Яа, Яз, должны быть экранированы, а экраны заземлены. Сопротивлени , ss,. предназначенные дл ограничени тока во вторичных обмотках трансформаторов ТПЗ в случае короткого замыкани проводов защиты на землю, наход тс в непосредственной близости от соответствующих трансформаторов группы ТПЗ. Нулевые точки трансформаторов Tn3i и ТП32 соединены между собой проводом и заземлены или соединены с корпусом генератора. Добавочные сопротивлени , , Кц,, R, предназначены дл - ограничений управл ющих токов, и кроме того, дл задержки момента открывани управл емых диодов на 2-3 электрических градуса, что необходимо при переходных режимах, когда возможны расхождени по фазе между вторичными э.д.с. е и . Учитыва , что трансформаторы защиты работают В линейном режиме и, следовательно, их вторичные э.д.с. ез и е практически синусоидальны и совпадают или сдвинуты на 180° по фазе соответственно при согласном или встречном включении вторичных обмоток, действие защиты объ сн етс так. При нормальном режиме работы генератора или при однофазном коротком замыкании фазы Л вне зоны защиты, например, на землю в точке KI, э.д.с. еа и вторичных обмоток трансформаторов, охватывающих фазу А, оказываютс направвход ш;ий в контур фазы А, закрыт, так как напр жение на его коллекторе равно ,-Е, и имеет фазу большей э.д.с. Е(), а напр жение на управл ющем электроде равно ,I.R., и имеет фазу меньшей э.д.с. Е , т. е. фазы коллекторного U и управл юш,его Uy напр жений противоположны. Через управл емый диод Ях проходит начальный коллекторный ток /„н, который во много раз меньше тока открытого диода и недостаточен дл открыти управл емого диода Я. Зашита не срабатывает и при любом другом виде внешнего короткого замыкани . При коротком замыкании фазы А генератора в зоне , например, на землю в точке лз в случае параллельной работы защищаемого генератора с одним или более генераторами на общую нагрузку, когда э.д.с. f 2 и -2 оказываютс направленными между собой согласно, управл емый диод Я открываетс и по цеп м защиты начинает проходить ток, так как напр жение на его коллекторе, практически равное г 7 jr-f г Г7// 2, имеет фазу э.д.с. , а напр жение на управл ющем электроде, равное ,, по-прежнему имеет фазу э.д.с. Е-2, т. е. фазы коллекторного U и управл ющего Uy напр жений совпадают, управл емый диод П открываетс и по цепи защиты проходит ток. В зависимости от вида короткого замыкани внутри защищаемой зоны по цеп м защиты проход т токи в одном из контуров, одновременно в двух или во всех трех. Эти токи достигают управл ющей цепи диода П, который открываетс и пропускает ток от сети оперативного посто нного тока по отключающей катушке ОК контактора /с. Последний срабатывает и отключает генераор от распределительного устройства и одноременно включает автомат гашени пол . При коротком замыкании проводов защиты, оторые соедин ют трансформаторы ТПЗ эмиттерами управл емых диодов П, Яо, Яд, ок в управл ющих электродах этих диодов рекращаетс и диоды запираютс . Это ведет отказу защиты, но не к ее ложному дейтвию . Обрыв проводов защиты в любом месте хемы не дает ложного действи , как и в бычной дифзащите, на равновесие напр жеий . Предмет изобретени 7- Voltage on the secondary windings of the TPZ during a through short circuit. The non-identity of the magnetic characteristics of transformers cannot exceed 20%, therefore, / Co is assumed to be 1.2. The turns of the windings Wz and are chosen so that the amplitudes of the emf. On these windings, E and "2 and the modules of their vector sums and differences are always less than the voltage of the diodes being tested, Yah, Yaa, Yaz, i.e., therefore, the controlled diodes can only be opened by their own controls; phase and positive voltages on the control of the LJy electrode and on the collector U. The circuit has three independent circuits, each of which is formed by two secondary windings of transformers, covering one of the phases of the synchronous generator winding, resistance R ,, and one of the control Hi-Yaz diodes. These circuits are connected to the control circuit of the controlled diode P. Moreover, one of the circuits is connected to the control circuit of the diode II directly, and the other two through an isolation transformer IT. Diodes Yakh, Yag, Poison, resistance. ,, K ,, Rik, diodes Dy D2, Dz, transformer IT, diode D4, controlled diode P, transformers TPZ-2 are interconnected by short wiring leads. The protection wires connecting the TLZ transformers to the emitters of the P, Yaa, Yaz diodes must be shielded and the screens grounded. Resistance, ss ,. intended for limiting the current in the secondary windings of transformers of the TPZ in case of short circuit of the protection wires to the earth, are in close proximity to the corresponding transformers of the TPZ group. The zero points of the transformers Tn3i and TP32 are interconnected by a wire and grounded or connected to the generator case. The additional resistances, Kc ,, R, are intended to limit the control currents and, moreover, to delay the opening of the controlled diodes by 2–3 electrical degrees, which is necessary in transient modes when phase deviations between secondary energies are possible. DS e and. Considering that protection transformers operate in linear mode and, therefore, their secondary emf. Ez and e are almost sinusoidal and coincide or shifted by 180 ° in phase, respectively, with the consonant or counter-switching of the secondary windings, the protection action is explained as follows. During normal operation of the generator or in case of single-phase short circuit of phase L outside the protection zone, for example, to ground at the point KI, emf The ea and secondary windings of transformers spanning phase A turn out to be w; they go to the circuit of phase A, because the voltage across its collector is equal to -E, and has a higher emf phase. E (), and the voltage on the control electrode is, I.R., and has a phase less emf. E, i.e., the phases of the collector U and control, and its voltage Uy are opposite. The initial collector current I n passes through the controlled diode Yx, which is many times less than the current of the open diode and is not sufficient to open the controlled diode I. The protection is not triggered for any other type of external short circuit. In case of a short circuit of the phase A of the generator in the zone, for example, on the ground at the point LZ in the case of parallel operation of the protected generator with one or more generators for a total load when emf f 2 and -2 turn out to be directed according to each other, the controlled diode I opens and the current begins to flow through the protection circuits, since the voltage on its collector, which is almost equal to r 7 jr-f r G7 // 2, has phase e. DS , and the voltage on the control electrode, equal to, still has an emf phase. E-2, i.e., the phases of the collector U and the control Uy voltage coincide, the control diode P opens and a current flows through the protection circuit. Depending on the type of short circuit inside the protected zone, currents in one of the circuits, simultaneously in two or all three, flow along the protection circuits. These currents reach the control circuit of the diode P, which opens and transmits current from the network of operational DC through the opening coil of the contactor / s OK. The latter triggers and disconnects the generator from the switchgear and at the same time turns on the automatic floor-extinguishing machine. In case of short circuit of the protection wires that connect the transformers of the TPZ, the emitters of the controlled diodes P, Yao, Yad, ok in the control electrodes of these diodes are terminated and the diodes are locked. This leads to a failure of protection, but not to its false deytviyu. Breakage of protection wires anywhere in the circuit does not give a false effect, as in the everyday differential protection, to balance the tension. Subject invention

полнительный органы, отличающийс тем, что, с целью повышени надежности и чувствительности , реагирующий орган выполнен на управл емых диодах (по числу фаз), работающих как элементы сравнени , по амплитуде и фазе, каждый из которых включен в контур, состо щий из встречно соединенных вторичных обмоток трансформаторов защиты, установленных в данную фазу и имеющихComplementary organs, characterized in that, in order to increase reliability and sensitivity, the reacting organ is made on controlled diodes (in terms of the number of phases), working as elements of comparison, in amplitude and phase, each of which is included in a circuit consisting of secondary windings of protection transformers installed in this phase and having

разное количество витков, причем управл ющие электроды диодов присоединены к нулевой точке трансформаторов защиты.a different number of turns, and the control electrodes of the diodes are connected to the zero point of the protection transformers.

2. Устройство по п. 1, отличающеес тем, что исполнительный орган выполнен на управл емом диоде, включенном последовательно с отключающей катущкой на сеть оперативного тока, управл ющий электрод которого соединен с указанными контурами.2. The device according to claim 1, characterized in that the actuator is made on a controlled diode connected in series with the shut-off coil to the operating current network, the control electrode of which is connected to the indicated circuits.

К ТПЗ,K TPZ,

игig