SU553708A1

SU553708A1 - Device to protect the synchronous generator from loss of excitation

Info

Publication number: SU553708A1
Application number: SU2316097A
Authority: SU
Inventors: Геннадий Иванович Воронин; Феликс Лазаревич Коган; Виктор Григорьевич Сутягин; Марк Моисеевич Фридман
Priority date: 1976-01-22
Filing date: 1976-01-22
Publication date: 1977-04-05

Description

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТЫ СИНХРОННОГО ГЕНЕРАТОРА ОТ ПОТЕРИ(54) DEVICE FOR PROTECTION OF SYNCHRONOUS GENERATOR AGAINST LOSS

ВОЗБУЖДЕНИЯEXCITATIONS

щей обмоткой и даум обмотками подмагничивани , причем управл юща оймотка этого реле подключена к выходу измерительного шунта, одна обмотка подмагничивани через параметрический стабилизатор наир же ш и вь гр митель подключена к трансформатору fiaI p жeнн , а друга обмотка подмагничивани - через стабилизатор параллельно входу этого же параметрического стабилизатора напр жерш .The main winding and the daum winding bias windings, the control winding of this relay is connected to the output of the measuring shunt, one winding of the magnetic biasing through the parametric stabilizer is connected to the fiaI p transformer, and the other winding of the magnetic winding is connected to the stabilizer parametric stabilizer str.

На фиг. 1 изображена принципиальна схема устройства; на фиг. 2 - график, характеризующий работу устройства.FIG. 1 is a schematic diagram of the device; in fig. 2 is a graph characterizing the operation of the device.

Устройство состоит из измерительного трансформатора напр жени 1, выпр мител 2, измерительного шута. - 3, испол1штельиого герконового реле - 4, параметрического стабилизатора напр жени - 5, уставкой которого определ етс величина основного потока подмагничивани AWno стабилитрона - 6, определ ющего уровень налр же1ш статора генератора, при котором возникает дополнительный поток подмапшчивани AWng, и обмотки возбуждени 7 генератора.The device consists of a voltage measuring transformer 1, a rectifier 2, a measuring jester. - 3, using a reed switch - 4, a parametric voltage regulator - 5, the set of which determines the magnitude of the main bias flux AWno of the zener diode - 6, which determines the generator stator level nr level, at which an additional flux AMng is generated, and the generator excitation winding 7 .

Используемый в схеме защиты контакт реле 4 замкнут в обесточенном состо нии катущки реле и разомкнут, если сумма управл ющих ампер-витков AWy, пропорщ ональных юку Of в обмотке возбужде1ш генератора 7, и подмагничивающих ампер-витков больше ампер-вигкои срабатывани AWcp., т.е. условно срабать вапи згидиты, условие замыкани контакта реле 4, может быть записано следующим образом:Used in the protection circuit, the relay 4 contact is closed in the de-energized state of the relay coil and is open if the sum of control amps AWy, proportional to Ofka in the winding of generator 7, and the magnetized amps, is more ampere-triggering AWcp., T . conditionally svapat vapi zgidity, the condition of contact closure of relay 4, can be written as follows:

AWcp AWy + AWno + AWng()AWcp AWy + AWno + AWng ()

AWno -выбираютс такими, чтобь при отсутствии AWng реле находилось па rpami срабатывани :AWno are selected such that in the absence of AWng the relay is operated by rpami:

AWno AWcp (2)AWno AWcp (2)

В этом случае при протеканий по обмотке возбуждени 7 тока и но вле ш в св зи с згим AWy любой величины и Tortj же знака, что и AWno, используемый в схеме защиты контакт реле 4 размыкаетс , а при исчезновении А у он замыкаетс . При протека1ти по обмотке возбуждени 7 тока Зг обратной пол рности обмотка у(1равле1ш реле создает магнитный поток, ампер-витки которого (-AWy) направлены встречно с AWno, позтому реле и может разомкнуть контакт только при условии:In this case, when current flows through the excitation winding 7 and is left in contact with an AWy of any size and Tortj of the same sign as AWno, used in the protection circuit, the relay 4 opens, and when Andy disappears, it closes. When an excitation current winding 3 of the reverse polarity has occurred, the winding y (the relay generates a magnetic flux, the ampere turns of which (-AWy) are opposite to AWno, therefore the relay and can open the contact only if:

-AWy 2AWno (3)-AWy 2AWno (3)

При по влении дополнительного потока подмагничива1ш AWпд, имеющего тот же знак, что и основной поток AWnoj защита в соответствии с условием (1) может сработать только при отрицательных управл ющих ампер-витках, когдаWith the appearance of an additional flow, a bias 1 AWPD having the same sign as the main flux AWnoj protection in accordance with condition (1) can only be triggered by negative control amps, when

-AWyi AWna (4)-AWyi AWna (4)

При переходе генератора в асинхронный режим вследствие потери возбуждега он потребл ет на намагнишвание реактивную мощность из сети, и гапр же}ше на зажимах статора генератора при включе1ши на сборные шины через повыщающий трансформатор всегда оказываетс 1шже номинального (по опытным данным не более 0,85-0,9 поминального ). Этим и определ етс порог возннкновени дополнительного потока подмагничивани When the generator goes into asynchronous mode due to the loss of excitation, it consumes reactive power from the network for magnetization, and at the terminals of the generator stator when switching on the busbars through the step-up transformer, it always turns out to be 1xh rated (according to experimental data not more than 0.85 0.9 commemoration). This determines the threshold for the additional flow of the magnetic bias.

AWng.Awng

При напр жении статора ниже номишльного на заранее заданную величину АПД не возникает, и реле 4 в соответствии с услови ми (1) и (2) срабатывает приЭг 0. Ни при каких длительно или кратковременно допустмыХ дл генератора режимах , в том числе при системных качани х и при отключении замыканий, 3 f без вмешательства автоматического регул тора возбуждени не С1шжаетс до нул , а глубокое развозбуждение генератора автоматическим регул тором возбуждени возможно только при повышении напр жени на его зажимах когда ввод тс АПД.When the voltage of the stator is lower than the nominal one, the ADF does not occur at a predetermined value, and relay 4, in accordance with conditions (1) and (2), triggers at Eg 0. Under no long-term or short-term tolerance for generator conditions, including system sweeps when disconnecting the closures, 3 f without the intervention of the automatic excitation controller does not slip to zero, and the generator is fully excited by the automatic excitation controller only when the voltage on its terminals is increased when the ADF is inserted.

При этом всегда могут быть выбраны AWпд такой ве1шчины, при которой условие (4) оказалось бы не вьшолнимь1м и ложное срабатьшание реле из-за вли ни автоматического регул тора возбуждени было бы исключено.In this case, an AFPd of such a volume can always be selected, under which condition (4) would not be exceeding 1m and a false triggering of the relay due to the influence of an automatic excitation regulator would be excluded.

При переходе турбогенератора в аси 1хрош1ый режим по причинам, указанным выше, не возникает. При этом, если обмотка возбуждени генератора оказываетс разомкнутой или замкнутой на вентили, то 3 длительно или периодически оказываетс равным нулю, что обуслав;швает срабатывание защиты, а если обмотка возбуждени 7 оказываетс замкнуюй накоротко, на шунтирующее conponiBJieime или на корь электромашинного возбудител , io3j. носит знакопеременный харак„ тер, реле 4 замыкает свой контакт при прохождении Зг черс: нуль, а BfjeMeim увеличени -AWy) до гакой иилишлы, чтобы вынол)1 лось условие (3), всегда заведомо достаточно да срабатыва1ш защиты.When the turbo-generator goes over into the asi mode, the 1st mode, for the reasons indicated above, does not arise. In this case, if the excitation winding of the generator is open or closed on the valves, then 3 for a long time or periodically turns out to be zero, which causes protection to operate, and if the excitation winding 7 turns out to be short-circuited, bypassing the conponiBJieime or on the electrical exciter, io3j. bears the alternating character ter, the relay 4 closes its contact when passing Crc: Zero, and BfjeMeim increases -AWy) to the hook and the force, so that condition (3) is fulfilled, it is always sufficient to ensure that the protection works.

На фи1. 2 приведена характеристика работы устройства в координатах Jf (Нет). На участке 9-10 обеспечиваетс посто нство уставки реле 4 за счет стабщшзации напр жени в цепи обмотки, создающей AWno; ча участке 8-9 при уменьшении напр жени статора генератора ниже 10% номинального , что практически нереально, характеристика имеет подъем, гак как в точке 9 нроисходит срыв стабилизации нараметрического стабилизатора напр жени ; в точке 10 происходит открытие стабилитрона 6, поэтому при дaльf eйпJeм повышении напр жени статора характеристика реле из-за возникновени AWim резко уходит В1шз. Ли1ш 11 характеризует аналогично описанному выше работу реле при выполнении услови (3), т.е. эта частьOn fi1. 2 shows the characteristics of the device in the coordinates Jf (No). In section 9-10, the setpoint of the relay 4 is ensured by stabilizing the voltage in the winding circuit creating AWno; when the voltage of the stator of the generator drops below 10% of nominal, which is practically unrealistic, the characteristic has a rise, as at point 9, the stabilization of the parametric voltage regulator occurs; At point 10, the Zener diode 6 is opened, therefore, with a further eipJing of the stator voltage, the characteristics of the relay due to the occurrence of AWim drastically disappears. Li1r 11 characterizes, as described above, the operation of a relay when condition (3) is fulfilled, i.e. this part

характеристики вл етс нерабочей.Characteristics is non-operational.

Предлагаемое устройство позвол ет выполнить селективную защиту синхронного генератора от асинхронного режима, возникающего как при полной потере возбуждени генератора, так и приThe proposed device allows to perform selective protection of a synchronous generator against asynchronous operation, arising both with a complete loss of generator excitation and

, уменьшении уровн возбуждени ниже некоторой критической величины при которой генератор еще удерживаетс в синхронизме, и, в то же врем прелотн)атить ложную работу защиты в режимах, не св занных с )сй возбуждени генератора или, reducing the excitation level below a certain critical value at which the generator is still kept in synchronism, and, at the same time, it is nice to activate the false operation of protection in modes not connected with the generator excitation or

его yMoibiiieiiKOM ниже ука:)анного уровн . Пос.чслнее качество позвол ет избежать излишних отключений моиишх генераторов в случа х, не представл ющих дл них непосредственной опасности, или в тех случа х, когда должны действовать другие защиты. Это повыщает надежность энергоснабжени потребителей, благодар чему и определ етс эффективиость предлагаемого устройства. В отлише от прототипа в предлагаемом устройстве не требуетс использование трансформаторов тока в цепи .статора генаратора, а также специального трансфорMiaTopa посто нного тока, что упрощает его.his yMoibiiieiiKOM is below the uk:) level. A more complete quality avoids unnecessary outages of my generators in cases that do not represent an immediate danger to them, or in cases where other protections must act. This increases the reliability of the power supply to consumers, by which means the effectiveness of the proposed device is determined. Unlike the prototype, the proposed device does not require the use of current transformers in the generator circuit, as well as the special MiaTopa transformer of direct current, which simplifies it.

Claims

1. A device for synchronous generator locking from excitation loss, containing a measuring tongue in the generator field winding circuit, a measuring voltage transformer in the generator stator circuit and an executive relay, characterized in that, in order to simplify protection and increase selectivity, the executive relay is reed switch with control

V

10 0.5

0.1

O.S

winding and two bias winding, wherein the control winding of the relay is connected to the output of the measuring schunta one winding podmagnnchivani through parametric stabilizer eg Gennes and vshr DC converter connected to the transformer voltage, and the other winding bias the zener - parallel input of this same parametric stabilizer eg Gennes .

2. The device according to p. Lo t l ich a y e e so

0, in order to increase the reliability of the actuating relay, its control winding is separated from the biasing windings of the same relay by an insulating gasket, the breakdown voltage of which is higher than the test voltage of the generator rotor.

Sources of informanli taken into account during the examination:

1. Tomasz I. Protection when losing arousal

synchronous machines, 1961, t. 11, № 2.

2. Aiurskoe certificate of the USSR No. 396784, cl. H02I7 / 06, 1974

UcmaS

. one