3 возбуждени стабилизирующий сигнал формируют путем инвертировани выделенного всплеска тока обмотки возбуждени . В устройство дл осуществлени спосо-5 ба в цепь обмотки возбуждени последовательно включен размыкающий контакт с самовозвратом блока фиксации, параллельно которому через конденсатор и катодно-анодный переход диода подключеню блок формировани стабилизирующего сигнала, выполненный в виде фазокомпенсатора , выходы которого через тиристоры подключены параллельно обмотке возбуждени , при этом в управл ющие ни тиристоров включен замыкающий контакт блока фиксации. На фиг. 1 изображено устройство дл осуществлени способа ограничени тока короткого замыкани ; на фиг. 2 - графики20 изменени во времени иапр жени и тока одиой из фаз статора генератора, а график изменени тока в обмотке возбуждени генератора при глухом трехфазиом коротком замыкании без применени опи-25 сываемого способа; на фиг. 3 - то , при применении описываемого способа. Устройство дл осуществлени способа ограничени тока короткого замыкани синхронного генератора 1, снабженногозо обмоткой 2 возбуждени , подключенной к источнику посто нного тока возбул дени , содержит блок 3 фиксации начала режима короткого замыкани , состо щий из трансформатора 4 тока, установленного35 в цепи статора генератора 1 и св занного с обмоткой 5 исполнительного органа. В цепь обмотки 2 возбуждени генератора 1 последовательно введен размыкающий контакт 6 с самовозвратом исполни-40 тельного органа блока 3. Устройство содержит также блок формировапи стабилизирующего сигнала, выполненный в виде фазоинвертора 7. Входна цепь фазоинвертора подключена через конденсаторе45 параллельно контакту 6 блока фиксации. Выходна цепь фазоинвертора 7 через последовательно соединенные тиристоры 9 и 10, управл ющие электроды которых содержат замыкающий контакт 11 блока50 фиксации, подключена параллельно обмотке 2 возбуждени генератора 1. Входна цепь фазоинвертора 7 снабжена диодом 12, подключенным анодом к отрицательному полюсу обмотки 2 возбуждени генерато-55 ра 1. Способ ограничени тока короткого замыкани синхронного генератора заключаетс в следующем. Потокосцепление обмотки статора геие-60 ратора 1 в начальной стадии внезаииого короткого замыкани , к которой относитс и врем возникновени ударного тока короткого замыкани , можно приближенно полагать посто нной величиной. Если гене-65 4 ратор 1 ирин ть идеальным и без демпферных контуров, то из услови посто нства потокосцеплений обмотки статора генератора 1 и обмотки 2 возбуждени вытекает, что ток в обмотке статора пропорционален току возбуждени . Всплеск тока возбуждени в начале режима короткого замыкани , обусловленный взаимной индуктивностью обмоток возбуждени и статора, достигает величины 5-10 по отношению к току возбуладени холостого хода, Затем, на основании пропорциональности токов возбуждени и статора, объ сн етс значительна величина тока короткого замыкани , точно совпадающего по времени с всплеском тока возбуждени . Ограничение тока возбуждени позвол ет вли ть на ударный ток короткого замыкани в стороиу его уменьшени . Таким образом, если добитьс стабилизации тока возбуждени в режиме короткого замыкани (сохран его доаварийное значение), то периодическа составл юща тока короткого замыкани ограничиваетс установившимс значением. Последнее у автономных генераторов в 8-12 раз меньше, чем значение периодической составл ющей ударного тока короткого замыкани , У реальных синхронных генераторов рассмотренна зависимость тока короткого замыкани от тока возбуждени сохран етс . При возникновении в цепи статора генератора 1 глухого короткого замыкани в обмотке 5 исполнительного органа блока 3, св занной с трансформатором 4 тока, по вл етс управл ющий сигнал, который одновременно воздействует на контакты 6 и 11, при этом контакт 6 размыкаетс , з контакты 11 замыкаютс . В результате размыкани коитакта 6 в цепь обмотки 2 возбуждени генератора 1 вводитс фазоинвертор 7. Всплеск 13 тока в обмотке 2 возбуждени генератора 1, наведенный токами статора (см. фиг. 2), поступает на вход фазоинвертора 7, причем конденсатор 8 при этом выдел ет переменную составл ющую этого всплеска. Одновременно с этим фазоинвертор 7 на своем выходе формирует всплеск 14, равный входному по амплитуде и противополол-спый по фазе, Инвертированный всплеск 14 тока в обмотке 2 возбуждени с выхода фазоинвертора 7 поступает обратно на обмотку 2 возбуждени , поскольку в это врем тиристоры 9 и 10 открыты в результате по влени сигнала в их управл ющих электродах через контакты И исполнительного органа блока 3. Инвертированный всплеск 14 тока от фазоиивертора 7 слагаетс в обмотке 2 возбуждени генератора 1 с всплеском 13 тока, наведенными токами статора, в результате чего достигаетс стабилизаци тока возбуладени генератора 1 до его доаварийного значени .3 excitations, a stabilizing signal is generated by inverting a dedicated surge of the excitation winding current. An interrupting contact with the self-return of the fixation unit is in series connected with the device for carrying out method-5 ba in the circuit of the excitation winding. , while the closing contact of the fixing unit is included in the control thyristors. FIG. 1 shows an apparatus for carrying out a method for limiting a short-circuit current; in fig. 2 - graphs20 of the time variation of the voltage and current of one of the phases of the generator stator, and the graph of the current change in the generator excitation winding during a deaf three-phase short circuit without using the described method; in fig. 3 - then, when applying the described method. A device for implementing a method for limiting a short-circuit current of a synchronous generator 1, provided with an excitation winding 2 connected to a source of excitation direct current, comprises a block 3 for fixing the start of a short-circuit mode consisting of a transformer 4 of current installed 35 in the stator circuit of the generator 1 and in associated with the winding 5 of the executive body. Breaking circuit 6 with self-return of executive unit 40 of the unit 3 is sequentially entered into the circuit of excitation winding 2 of the generator 1. The device also contains a stabilizing signal shaping unit made in the form of a phase inverter 7. The phase inverter input circuit is connected via a capacitor 45 parallel to the contact 6 of the fixation unit. The output circuit of the phase inverter 7 through series-connected thyristors 9 and 10, the control electrodes of which contain the closing contact 11 of the fixing unit 50, is connected in parallel to the excitation winding 2 of the generator 1. The input inverter 7 has a diode 12 connected by an anode to the negative side of the generator-55 excitation winding 2 1. A method for limiting the short-circuit current of a synchronous generator is as follows. The flux linkage of the stator winding of the gey-60 rator 1 in the initial stage of an extra-short circuit, which also includes the time of occurrence of the short circuit shock current, can be approximated as a constant value. If gene-65 4 rator 1 is ideal and without damping circuits, then the condition of the flux linkage of the stator winding of the generator 1 and the excitation winding 2 implies that the current in the stator winding is proportional to the excitation current. The surge of the excitation current at the beginning of the short circuit mode, due to the mutual inductance of the excitation windings and the stator, reaches 5-10 with respect to the idle run current. Then, based on the proportionality of the excitation currents and the stator, the significant short circuit current is explained exactly coincident in time with a surge of excitation current. Limiting the excitation current allows you to influence the shock short-circuit current to reduce it. Thus, if stabilization of the excitation current in the short-circuit mode is achieved (keeping its pre-emergency value), then the periodic component of the short-circuit current is limited by the steady-state value. The latter for autonomous generators is 8–12 times smaller than the value of the periodic component of the shock short-circuit current. With real synchronous generators, the considered dependence of the short-circuit current on the excitation current is preserved. When a deaf short circuit occurs in the stator circuit of the generator 1 in the winding 5 of the actuator of the unit 3 connected to the current transformer 4, a control signal appears that simultaneously affects contacts 6 and 11, and contact 6 opens, contacts 11 closes. As a result of the opening of coactac 6, a phase inverter 7 is introduced into the excitation winding 2 of generator 1. A current surge 13 in the excitation winding 2 of generator 1 induced by stator currents (see Fig. 2) is fed to the input of phase inverter 7, while the capacitor 8 separates variable component of this burst. At the same time, phase inverter 7 at its output generates a surge 14 equal to the amplitude input and anti-field phase inverse. The inverted current splash 14 in the excitation winding 2 from the inverter 7 output goes back to the excitation winding 2, because at this time the thyristors 9 and 10 open as a result of the occurrence of a signal in their control electrodes through the contacts And the executive body of the unit 3. The inverted current surge 14 from the phase inverter 7 is formed in the excitation winding 2 of the generator 1 with a current surge 13 torus, whereby a current stabilization vozbuladeni generator 1 to its prefault values.
Диод 12, введенный во входную цепь фазоинвертора 7 и подключенный анодом к отрицательному цолюсу обмотки 2 возбул дени , способствует поступлению на вход фазоинвертора 7 только всплеска 13 тока возбуждени , наведенного токами статора.The diode 12, introduced into the input circuit of the phase inverter 7 and connected by an anode to the negative voltage of the winding 2 of the excitation, contributes to the input to the input of the phase inverter 7 only a surge 13 of the excitation current induced by the stator currents.
При работе устройства реализующего описанный способ выделение конденсатором 8 переменной составл ющей всплеска 13 тока в обмотке 2 возбуждени , наведенного токамн статора, инвертирование фазы выделенного всплеска 13 фазоинвертором 7 на противоположную и подача инвертированного всплеска 14 на обмотку 2 возбуждепи генератора 1 начииаетс одновременно с началом режима короткого замыкани .When the device implements the described method, the capacitor 8 separates the variable component of the surge 13 current in the excitation winding 2 induced by the stator to the stator, the phase inverter 7 inverts the phase of the extracted surge 13 to the opposite one and supplies the inverted surge 14 to the winding 2 of the generator 1 excitation simultaneously with the start of the short mode closures.
Врем разомкнутого состо ни контакта 6 и замкнутого состо ни контактов 11 при работе устройства выбираетс равным длительности всплеска 13 тока в обмотке 2 возбуждени , наведенного токами статора генератора 1 (фиг. 2 и 3). Таким образом, стабилизаци тока возбуждени генератора 1 при коротком замыкании до его доаварийного значени при применении описанного способа происходит за счет перераспределени в пространстве вектора напр женности части магнитного пол , наведенного в обмотке 2 возбуждени токами статора генератора 1. Векторы наведенного и инвертированного всплеска 13 и 14 тока в каждый момент складываютс в обмотке 2 возбуждени , компенсируют друг друга, в результате чего ток возбуждени в обмотке 2 остаетс посто нным и равным по величине доаварийному значению . Стабилизаци тока возбуждени генератора 1 приводит к максимальному уменьшению величины ударного тока короткого замыкани в обмотке статора генератора 1 до величины установившегос значени периодической составл ющей тока короткого замыкани .The time of the open state of contact 6 and the closed state of contacts 11 when the device is operated is equal to the duration of the current surge 13 in the excitation winding 2 induced by the currents of the stator of the generator 1 (Fig. 2 and 3). Thus, the excitation current of the generator 1 during a short circuit to its pre-emergency value is stabilized by applying the described method due to the redistribution in space of the vector of the magnetic field part induced in the excitation winding 2 by the stator generator currents 1. Vectors of the induced and inverted surge 13 and 14 currents in each moment are added up in the excitation winding 2, compensate each other, as a result of which the excitation current in the winding 2 remains constant and equal in magnitude to the failures to the value of The stabilization of the excitation current of the generator 1 leads to a maximum decrease in the magnitude of the shock current of the short circuit in the windings of the stator of the generator 1 to the value of the fixed value of the periodic component of the short circuit current.
Применение данного способа и устройства дл его осуществлени позволит максимально снизить величину ударного тока короткого замыкани в обмотке статора генератора. Это приводит к значительному облегчению условий работы генератора в аварийном режиме и повышенню электродинамической устойчивости коммутационной аппаратуры, отключающей поврежденный генератор. The use of this method and device for its implementation will allow to minimize the magnitude of the short-circuit shock current in the stator winding of the generator. This leads to a significant relief of the operating conditions of the generator in emergency mode and increased electrodynamic stability of switching equipment, disabling the damaged generator.