SU790063A1

SU790063A1 - Device for overload protection of generator

Info

Publication number: SU790063A1
Application number: SU782662514A
Authority: SU
Inventors: Владимир Ульянович Кизилов; Ирина Викторовна Пантелеева
Original assignee: Харьковский Ордена Ленина Политехнический Институт Им. В.И.Ленина
Priority date: 1978-09-12
Filing date: 1978-09-12
Publication date: 1980-12-23

Description

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТЫ ГЕНЕРАТОРА ОТ ПЕРЕГРУЗКИ Изобретение относитс к устройств эгициты объектов энергосистем от перегрузки током и может найти применение в защите синхронных генерато ров как локальное устройство, а также в качестве узла регул торов возбуждени синхронных генераторов. Известны устройства защиты генераторов от перегрузки током возбуждени и током обратной последователь иости TL. Наиболее близким к предлагаемому вл етс устройство дл згициты генератора от перегрузки, содержащее дат чик тока, подключенный ко входу квгщ ратора, выход которого подключен к входу интегратора, вычитатель напр ж ний и выходные органы, подключенные к выходу интегратора 21. Однако в св зи с большой тепловой посто нной времени необходимо большое 1врем интегрировани , что Ьри аналоговой форме интегрировани напр жени приводит к необходимости устанавливать значительную емкость, а это увеличивает габариты и вес уст ройства. Необходимо также принимать специальные меры дл уменьшени вли ни токов утечки, что приводит к не обходимости подбора элементов и .деает производство нетехнологичным. В результате точность выполнени требуемой функции оказываетс низкой. Относительна погрешность достигает 15% при неизменности вли ющих величин . При изменении температуры окружающей среды погрешность еще выие из-за очень приближенного учета охлаждени ротора генератора в процессе нагрева. Цель изобретени - повышение точности устройства защиты генераторов от перегрузки. Поставленна цель достигаетс тем, что в устройстве защиты генератора от перегрузки, содержгицем датчик тока, подключенный ко входу квадратора, выход которого подключен к входу интегратора, вычитатель напр жений и выходные органы, подключенные к выходу интегратора, квадратор выполнен в виде последовательно соединенных частотного квадратора и делител частоты, интегратор выполнен в виде реверсивного счетчика импульсов и дополнительно снабжен делителем частоты, преобразователем напр жение-частота и преобразователем код-аналог, при этом выход интегратора через последовательно соединенные преобразователь код-аналог, вычитатель напр жений, к другим входам которого подключены источник напр же ни , пропорционального начальной частоте частотного квадратора, и источник напр жени , пропорционального температуре окружающей среды, преобразователь напр жение-частота и де литель частоты, подключен к другому своему входу, выходные органы подклю чены также к входу преобразовател код-аналог, а другие выходные органы подключены к выходу преобразовател код-аналог. Кроме того, с целью повышени точ ности устройства защиты генераторов от перегрузки в несимметричном авари ном режиме, оно содержит фильтр тока обратной последовательности, подключенный к входу частотного квадратора . На чертеже приведена функциональна схема устройства. Датчик 1 тока подключен к входу частотного квадратор1а(ЧК)2, имеющего функцию преобразовани где IQ - начсшь-на частота ЧК при отсутствии сигнала управлени . Выход ЧК.2 через делитель 3 частоты подключен к одному входу реверсивного счетчика 4 импульсов, выход которого подключен к другому своему входу через последовательно соединенные преобразователь 5 код-аналог, вычитатель б напр жений, преобразователь 7 напр жение-частота (ПНЧ) и делитель 8 частоты. К выходу преобразов тел 5 код-аналог подключенывыходные органы 9, а к входу - выходные органы 10- и 11. Устройство работает следующим об разом. На вход ЧК 2 поступает от источн ка 1 тока ток ,3(t); и в счетчике за каждый интервал времени Т накапливаетс Число импульсов, пропорцио нальное 3 , т. е. количеству выде л емого тепла V-I , (i) .о о. Если нет отвода тепла от ротора, то выходной код счетчика 4 опреде . л ет его температуру, однако в реал ных услови х всегда есть естественный и принудительный отвод тепла от генератора, который в первом прибли нии пропорционален разности темпера(54) DEVICE FOR PROTECTING GENERATOR AGAINST OVERLOADING The invention relates to devices that protect objects of power systems from current overload and can be used in the protection of synchronous generators as a local device, as well as a node for the control of synchronous generators excitation. Generator protection devices are known to be overloaded by an excitation current and a reverse sequence current TL. The closest to the present invention is a generator overload generator device comprising a current sensor connected to the input of the generator, the output of which is connected to the input of the integrator, a voltage subtractor and output organs connected to the output of the integrator 21. However, in connection with A large thermal time constant requires a large 1 time integration, which in the analog form of voltage integration leads to the need to establish a significant capacitance, and this increases the size and weight of the device. It is also necessary to take special measures to reduce the effect of leakage currents, which leads to the necessity of selecting elements and making the production non-technological. As a result, the accuracy of the required function is low. The relative error reaches 15%, while the influencing values remain unchanged. When the ambient temperature changes, the error is still due to a very approximate account of the cooling of the generator rotor during the heating process. The purpose of the invention is to improve the accuracy of the generator overload protection device. The goal is achieved by the fact that in the generator overload protection device, the current sensor connected to the quad input, the output of which is connected to the integrator input, voltage subtractor and output organs connected to the integrator output, quadrant of the series-connected frequency quadrant and frequency divider, integrator is designed as a reversible pulse counter and is additionally equipped with a frequency divider, voltage-frequency converter and code-analog converter, p And this is the integrator output through a code-analog converter connected in series, a voltage subtractor, the voltage source proportional to the initial frequency of the frequency quadrator and the voltage source proportional to the ambient temperature, a voltage converter and a voltage source are connected to the other inputs. frequencies are connected to another input, output organs are also connected to the code-analog converter input, and other output organs are connected to the code-analog converter output. In addition, in order to improve the accuracy of the generator overload protection device in an asymmetrical emergency mode, it contains a negative sequence current filter connected to the input of the frequency quad. The drawing shows a functional diagram of the device. Current sensor 1 is connected to the input of the frequency quadrant 1 (CC) 2, which has the conversion function where IQ is the initial frequency of the CC with no control signal. Output CHK.2 through a frequency divider 3 is connected to one input of a reversible counter of 4 pulses, the output of which is connected to another input through serially connected converter 5 code-analog, voltage subtractor 6, voltage-frequency converter (FCP) 7 and divider 8 frequencies. The code-analogue is connected to the outgoing organs 9 to the output of the conversion of bodies 5, and the output organs 10 and 11 are connected to the input. The input of the PC 2 comes from a source of 1 current, 3 (t); and in the counter for each time interval T the number of pulses is accumulated, which is proportional to 3, i.e. the amount of heat emitted V-I, (i) .о о. If there is no heat removal from the rotor, then the output code of the counter 4 is determined. however, in real conditions there is always natural and forced heat removal from the generator, which in the first approximation is proportional to the temperature difference

туры ротора генератора и окружающей i. устройство дл защиты генератосреды .ра от перегрузки, содержащее датчикtours of the generator rotor and the surrounding i. Protective device for protection of the generator system overload, containing sensor

В первый момент времени на реверс-выход которого подключен к входуAt the first moment of time, the reverse output of which is connected to the input

ный вход счетчика 4 поступают им-интегратора, вычитатель напр женийthe input of the counter 4 is received by the integrator, the voltage subtractor

пульсы частоты по мере ростаи выходные органы, одни из которыхfrequency pulses as the output organs grow, some of which are

записанного в счетчике 4 числа им-подключены к выходу интегратора,4 numbers written in the meter are connected to the output of the integrator,

пульсов растет частота импульсов, по- 65отличающеес тем, что.pulses, the frequency of pulses grows, which is different from that.

Claims

6Q current connected to the input of the quad, blunt on the reversing input of the counter 4 N, -. | F, .k, .U (t ° di, 1 o О de pQ frequency at the output of the voltage-frequency converter 7) iv output counter code 4, U (to "5) Voltage proportional to ambient temperature. The growth of the code at the output of the counter 4 or the accumulated number of pulses continues until the two frequency sequences become equal to Fc - and I; which corresponds to the established thermal regime. when the amount of heat added is equal to the amount of heat removed. The code at the output of the counter 4 and the voltage at the output of the converter 5 are a code equivalent, proportional to the rotor temperature. The cooling of the generator rotor is determined by the difference in voltage proportional to the temperature of the rotor and the environment. Since the voltage is proportional to the actual temperature of the rotor, it is used to control the output organs 9, which have various effects: signaling, generator excitation, generator shutdown and field quenching. Also, the output body of the Display 11 is connected to the output of the counter 4, with which the thermal processes in the rotor are evaluated at any time. The coefficients in expressions (1) and (2) 1, K. and K | are determined by testing generators and are dependent on their types. In the case of using frequency squadrons with the fq. Conversion function (they interchange the forward and reverse inputs of the reversible counter 4. The proposed safety device increases the accuracy of determining the rotor temperature of the generator by 3-5 times, dramatically simplifies the setup of the device in the manufacturing process, reduces the size devices and reduce its weight, as well as apply standard devices for remote digital indication of rotor temperature.