SU702452A1 - Устройство дл защиты синхронного генератора от несимметричных витковых замыканий обмотки возбуждени - Google Patents

Description

зменением тока в измерительном конуре з....

Известно также устройство дл  заиШ o6MOTkH ротора синхронного генератора от несимметричных витковых замыканий 4.;

Устройство содержит трансреактор, первичной обмоткой включенный последбв ательно в цепь обмотки возбуждени  генератора, трансформатор натф жени , первичной обмоткой черед конденсатор включенный паралдельно обмотке возбуждени , вййр мй тельные мосты с добавочными резисторами во вторичных обмотках: трансреактора и транс4)6рматора . К выходам вьпф мительных мостов включен бло сравнени  напр жений , имеющий на выходе реагирующий орган. Принцип действи  устройст1ва основан на сравнении индуктивностей обмоток возбуждени  генератора и трансреактора .

Недостатком устройстеа: йВЛ Яётс  низка  чувствительность и селективность к замь1кани м небольшой доли витков ббмотки возбуждени , особенно в многойо}ШЬНь1х генераторах, деумёН1ь:шёнйё индуктивности обмотки возбуждени  Ё1езН:ачйтейьн6. ;. ,;/;;„,;,...:,. ,.,.::,,:,Л-ч..,, . Целью изобретени   вл ютс  повышение чувствительнвстт1 и Сёлёктйбности затцйть синхронных генераторов, осоёенШ ШШчжолюсгййх , и 1«еёШШ фй йь1К4 вйтковым замыкани м обмотЙ возбужденв .

Дл  этогоустройство дл  защиты синхронного гёнераторй от й аСимме-р- . |)йчЙЬх витйЬвых замыканий обмотки возбуждени , содержащее трансформатор напр жени , первична  обмотка которого подключена к одной из фаз обмотки статора, а 1эторична  обмотка подвупоче- на к выпр мительному мосту, сглажиг вакщий конденсатор, блок сравЬй й  и реагирующий Орган, снабжено логически-, мй ёлбмент(амй И и времени, реле час-: тоты и фильтрами переменной и косто-Г  нной составл ющих напр жений, входы которых подключены к выпр мительному мосту со сглаживающим конденсатором на выходе, а выходы подключены к блоку фавнени , при iSTOM выход фильтра переменной составл ющей напр жени  подключен также к реле час-. тоты, а выходы блойа сравнени  и реле частотъ через последоватепьйо соединён-. вые логические элементы И и времени подключены к исполнительному органу.

На фиг. 1 изображено устройство л  защиты синхронного генератора от есимметричньтх витковых замыканий бмотки возбуждени , блок-схема; на гг. 2 - графики сигналов устройства при витковом замыкаНии чёрез переходное сопротивление двух полюсов обмот ки возбуждени  шестиполюсного синхрон него генератора.

К одной фазе синхронного генератора 1 через трансформатор 2 напр жени  и двухполупериодный выпр митель 3 со сглаживающей емкостью присоединены фильтры переменной 4 и посто нной 5 составл ющих напр жени . К выходам этих фильтров присоединен блок 6 сравнени  напр жений, а к выходу фильтра { 4 еще и реле 7 частоты. Выходы блока 6 и реле 7 ч;ерез логические элементы И S и времени 9 йрИсоединевЫ к исполнительному органу 10 генератора.

Вторичное напр 5 «ние фазы обмотки статора синхронного генератора Ur (фиг. 2) в1Е трймЛ етс  и сглаживаетс  выпр мителем 3. Из выгф  мленного :; ;

напр жени  Urn фильтры 4 и 5 выдеЛ - ,

ID.II

ют соответственно переменную и и постО нную U- составл ющие. Пусковой ар-, ган защиты - блок 6 сравнени  напр жений - сравнивает отношение переменной и посто нной U- составл ющих напр жени  и|-g и в его реагирующий орган срабатьтвает, если это Отношение превосходит установленную величину. Измерительный орган защити - реле 7 - измер ет частоту переменной составл ющей напр жени  U-v и срабй г шает при 4iacT4iTe сит тапов равной частоте переменного тока, деленной на число пар полюсов И ротора генератора 1. Логический элемент И 8 срабатывает при совместном срабатывании блока б и реле 7, а элемент 9 времени срабатывает спуст  выдержку времени, большую выдержки времени ёащиты генератора от коротких замыканий в иепи обмотки статора и большую времени затухани  апериодической составл ющей тока короткого замыкани  :цепи обмотки статора. .

В нормальном режиме работы синхронного генератора, т.е. отсутствие витковых замыканий обмотки возбуждени , форма магнитного пол  всех полюсов ротора одинакова и соответственно Одинакова форма всех полуволн напр  жени  каждой фазы обмотки статора генератора . Напр жение на выходе выпр мител  3 содержит посто нную и сравнительно небольшую переменну1б с ставл ющие, причем последн   содержат преимущественно четные высщае гармонические составл ющие, но йе содержит субгармонику, равную частот основной гармоники, деленной на число пар полюсов. При этом блок 6 сравнени  переменной и посто нной составл ющих и реле 7 не срабатывает и сиг нал на о-пключение исполнительного органа 10 генератора 1 не подаетс . При несимметричном витковом замы кании обм9ТКи збуждени  синхронног генератора 1 магнитное поле закоро ченных катуйек полюсов ослабл етс  и соответственно уменьшаютс  мгновенные значени  полуволн напр жени  фаз обмогйки статора генератора. В многополюсных генераторах катушки по люсов ротора соедин ютс  последовательно по окружности ротора, поэтому все уменьшенные полуволны Напр жени каждой фазы обмотки статора будут следовать во времени последовательно. Напр жение на выходе выпр мител  3 (фиг. 2) будет иметь ступенчатую форму, амплитуда переменной составл ющей напр жени  U U- будет соиз мерима с посто нной составл ющей и частота переменной составл ющей будет равна частоте первой гармоники напр жени  обмотки статора генератора деленной на число пар полюсов ротора. Вследствие этого сработают блок 6 и реле 7 и их выходной сигнал через логические элементы 8 и 9 будет подан на исполнительный орган 10 генератора . Лри коротком замыкании в пепи обмотки статора генератора 1 апериодическа  составл юща  тока короткого замыкани  приведет к различию амплитуд разнополйрных полуволн напр жени  каждой фазы обмотки статора , ток которой содержит апериодическую составл юп(ую , и частота переменной составлйющей на выходе выпр мител  3 будет равна частоте первой гармоники напр жени . В двухполюсных генераторах реле 7 частоты устройства зашиты настраиваетс  на частоту первой гармоники напр жени , поэто ly апериодическа  составп юща   токн обмотки статора генератора 1 может вызвать кратковременное срабатывание реле 7 и блока 6, которые возврат тс  в исходное состо ние после Ьатуха 526. йи  апериодической составл ющей тока короткого замыкани . Неселективное срабатывание защиты двухполюсных генераторов предотвращаетс  элементом 9 выдерШ| емёни. В устройстве защиты многополюсного генератора частота переменной составл ющей напр жени , на которую настроено реле 7, равна  частоте первой гармоники, деленной на число пар полюсов, не равна частоте пёрехгенной составл ющей напр жени , обусловленной апериодической составл юпхей тока коро-йкбго замыкани  иепи обмотки с-штора а частоте первой гармоники, поэтому реле 7 частоты в указайнбм режиме не срабатывает ив устройстве защиты мнсгополюсных генераторов эйеМёйт 9 выдержки времени может быть исключен. ЕМКОСТЬ сглаживающего конденсатора на выходе выпр мйтел Я 3 выбираетс  из услови  достаточного сглаживани  высших гармонических составл ющих напр жени  и пропускани  переменной составл ющей, на которую настроёт1б рёШ 7. Технико-экономическа  эффективность состоит в предотвращении механических повреждений синхронных генераторов от вибрации ротора, вызванных несимметричными ВИ1ЖОВЫМИ замыкани ми обмотки возбуждени , что обусловлено высокой чувствителькостью и селективностью описанного устройства. Высока  чувствительность устройства опредерчетс  блоком 6, реагирующим на замыкание даже малой доли витков обмотки возбуждени , а высока  селективность определ етс  реле 7 частоты, настроенным на частоту переменной составл к цей напр жени , характерной лишь дл  несимметричных витковых замыканий обмотки возбуждени  генератора . Форму л а изобретени Устройство дл  защиты синхронного генератораот несимметричных витковых замыканий обмотки возбуждени , содержащее трансформатор напр жени , первична  обмотка которого подключена .к одной из фаз обмотки статора, а вторична  обмотка подключена к выпр мительному мосту, сглаживающий конденсатор , блок сравнени  и исполнительный орган, отличающеес  тем, что, с целью повышени  чувстви