SU884025A1 - Устройство дл автоматического определени потери возбуждени синхронного генератора - Google Patents

Description

Изобретение относится к энергетике и может быть использовано В устройствах защиты от аварий в энергетических системах.

Потеря возбуждения генератором приводит к резкому изменению его режима, 5 а также в большей или меньшей степени режима прилегающей сети. Поэтому потеря возбуждения генератора должна быть выявлена в короткое время либо для разгрузки его до допустимого уровня, либо¹⁰ для отключения от сети.

Известно устройство защиты, позволя ющее выявить потерю возбуждения генератора, содержащее шунт в цепи обмотки возбуждения генератора, измеритель-¹⁵ 'ный трансформатор напряжения в цепи статора генератора к исполнительное реле, выполненное-на герконе с управляющей обмоткой и двумя обмотками подмагничивания flj. ♦

Известно также устройство для защиты синхронного генератора от потери возбуждения, содержащее измерительный шунт в цепи обмотки возбуждения генератора, измерительный трансформатор напряжения в цепи статора генератора, автоматический регулятор возбуждения . генератора и исполнительное герконовое реле, обмотка управления которого подключена к упомянутому измерительному шунту, а одна из обмоток подмагничивания включена последовательно со стабилизатором £2].

Недостатками приведенных устройств являются их сложность и нетехнологичность в изготовлении, в связи с чем они не нашли широкое использование.

Наиболее близким к изобретению является устройство для автоматического определения потери возбуждения синхронного генератора, получившее наибольшее распространение из-за простоты технического решения и технологичности в' изготовлении [з].

Устройство содержит фазочувствительный блок, преобразующую ток и напряжение в сигнал, пропорциональный реактивному току генератора, и реле на выходе фазочувствительной схемы. В целях повышения надежности выявления режима потери возбуждения применено электромагнитное реле с двумя обмоткамй, подключенными к выходу фазочувствительной схемы по дифференциальной' схеме со средней точкой. Выход фазочувствительной схемы шунтирован диодом. Для исключения вибрации реле последнее дополнительно снабжено короткозамкнутой обмоткой.

Устройство позволяет преобразовать первичные величины тока и напряжения генератора во вторичные величины напряжения, подаваемые непосредственно для сравнения к обмоткам выходного ре-

I и + ί И I и-кЛ.

Существенным недостатком такой схемы ,₂₀ устройства является температурная нестабильность уставки срабатывания,поскольку токи, протекающие через обмотки выходного р.еле, при заданных величинах напряжений на его выводах определяются _?5 и сопротивлением этих обмоток. При’изменении температуры окружающей среды сопротивление обмоток реле изменяется, что приводит к изменению уставки срабатывания реле.

Кроме того, в известном устройстве для устранения вибрации выходного реле устанавливаются дополнительно короткозамкнутые обмотки, что усложняет конструкцию самого реле.

Цель изобретения - устранение вы- ³⁵ шеуказанных недостатков, повышение помехоустойчивости и упрощение устройства.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для автоматического определения потери возбуждения синхронного генератора, содержащем блок сравнения, выполненный на двух трансформаторах, преобразующих ток и напряжение генератора в сигнал пропорци- ^<5 ональный току, при этом вторичная обмотка со средней точкой одного трансформатора подключена к двухполупериодному выпрямителю, между одним выводом которого и средней точкой включен кон- 50 денсатор, другой вывод выпрямителя подключен к выходному реле, а выход блока сравнения шунтирован диодом, и конденсатор, упомянутые трансформаторы выполнены с двумя первичными обмот- 55 ?ками, при этом токовые обмотки включена последовательно-встречно к цепям тока генератора, а обмотки напряжения включены через резистор последователь-, но-согласно к цепям напряжения генератора, а выходная обмотка другого трансформатора выполнена со средней точкой и подключена.к введенному двухполупериодному выпрямителю, один вы вод которого через упомянутый конденсатор подключен к средней точке, подключенной к одному из входов выходно10 го реле, а другой вывод выпрямителя подключен к другому входу выходного реле.

На чертеже приведена принципиальная схема устройства.

Устройство содержит два промежуточных трансформатора 1 и 2, резистор 3 в цепи обмоток 4 и 5, подключаемых к напряжению генератора, выходных обмоток 6 и 7 со средней точкой подключаемых к выпрямительным блокам, состощим из диодов 8-11 и сглаживающих конденсаторов 12 и 13, а также выходное электромагнитное реле 14 и шунтирующий диод 15 на выходе блока сравнения.

Токовые обмоткй 16 и 17 трансформаторов подключаются последовательновстречно к цепям тока генератора, а обмотки 4 и 5 через резистор 3 включаются последовательно-согласно к цепям напряжения генератора на определенное сочетание фаз: _t ,

1ди ^ВС »^{или (}В ^И ^СА’ ^{или !}С^И ^А0··

Резистор 3 необходим для преобразования первичного напряжения генератора в пропорциональный ему ток i = K'J. Геометрическое сложение и вычитание величин X.U и 3 производится магнитным путем с помощью трансформаторов 1 и 2, в результате чего в выходных обмотках 6 и 7 протекают токи_ пропорциональные соответственно XU + 3 и XU -j. Абсолютные значения сравниваемых величин II /хи -з| получаются с помощью двухполупериоднух выпрямителей с средней точкой состоящих соответственно* из диодов 8 и 9 сглаживающего , конденсатора 12 и диодов 10 и 11 и сглаживающего конденсатора 13. Прй работе генератора в режиме с потреблением реактивной мощности ток, протекающий через обмотки 18 электромагнитного реле 14, становится по величине больше, чем ток протекающий по обмоткам 19, и при достижении разбаланса токов уставки срабатывания реле замыкаются контакты 20.

Для предотвращения срабатывания реле при нормальных режимах работы генератора на выходе блока сравнения предусматривается шунтирующий диод 15. При этом открытый переход диода уравнивает токи через обмотки 18 и 19 электромагнитного реле и последнее не срабатывает. 5

Выполнение предлагаемого устройства на базе схемы преобразующей первичные величины тока и напряжения генератора во вторичные величины токов позволяет практически исключить влия- ю ние сопротивления обмоток электромагнитного реле на величину токов, протекающих по его обмоткам, что дает возможность значительно повысить стабильность уставки срабатывания реле и при изменениях температуры окружающей среды и повысить его помехоустойчивость. Использование двухполупериодной схемы выпрямления по сравнению с однополупериодной у известного устрой- щ ства, позволяет исключить вибрацию электромагнитного реле без использования короткозамкнутых обмоток, что упрощает конструкцию выходного реле.

Claims (3)

1. Изобретение относитс  к энергетике и может быть использовано в устройствах защиты от аварий в энергетических системах. Потер  возбуждени  генератором приводит к резкому изменению его режима, а также в большей или меньшей степени режима прилегающей сети. Поэтому потер  возбуждени  генератора должна быть вы влена в короткое врем  либо дл  раз грузки его до допустимого уровн , либо дл  отключени  от сети. Известно устройство защиты, позвол  ющее вы вить потерю возбуждени  генератора , содержащее шунт в цепи обмотки возбуждени  генератора, измерительный трансформатор напр жени  в цепи статора генератора li исполнительное реле, выполненное-на герконе с управл ющей обмоткой и двум  обмотками подмагничивани  СО Известно также устройство дл  защиты синхронного генератора от потери возбуждени , содержащее измерительный шунт в цепи обмотки возбуждени  генератора , измерительный трансформатор напр жени  в цепи статора генератора, автоматический регул тор возбуждени  генератора и исполнительное герконовое реле, обмотка управлени  которого подключена к упом нутому измерительному шунту, а одна из обмоток подмагничивани  включена последовательно со стабилизатором 2. Недостатками приведенных устройств  вл ютс  их сложность и нетехнологичность в изготовлении, в св зи с чем они не нашли широкое использование. Наиболее близким к изобретению  вл етс  устройство дл  автоматического определени  потери возбуждени  синхронного генератора, получившее наибольшее распространение из-за простоты технического решени  и технологичности .в изготовлении З. Устройство содержит фазочувствительный блок, преобразующую ток и напр жение в сигнал, пропорциональный 38 реактивному току генератора, и реле на выходе фазочувствнтельной схемы. В цел х повышени  надежности вы влени  режима потери возбуждени  применено электромагнитное реле с двум  обмотками, подключенными к выходу фазочувствительной схемы по дифференциальной схеме со средней точкой. Выход фазочувствительной схемы шунтирован диодом. Дл  исключени  вибрации реле последнее дополнительно снабжено короткозамкнутой обмоткой. Устройство позвол ет преобразовать первичные величины тока и напр жени  генератора во вторичные величины напр жени , подаваемые непосредственно дл  сравнени  к обмоткам выходного ре 1U f и I и-кТ|. Существенным недостатком такой-схем устройства  вл етс  температурна  нест бильность уставки срабатывани ,посколь ку токи, протекающие через обмотки выхо ного р.еле, при заданных величинах напр жений на его выводах определ ютс  и сопротивлением этик обмоток. Прииз менении температуры окружающей среды сопротивление обмоток реле измен етс  что приводит к изменению уставки срабатывани  реле. Кроме того, в известном устройстве дл  устранени  вибрации выходного реле устанавливаютс  дополнительно коро козамкнутые обмотки, что усложн ет конструкцию самого реле. Цель изобретени  - устранение вышеуказанных недостатков, повышение помехоустойчивости и упрощение устрой ства. Поставленна  цель достигаетс  тем, что в устройстве дл  автоматического определени  потери возбуждени  синхронного генератора, содержащем блок сравнени , выполненный на двух трансформаторах , преобразующих ток и напр жение генератора в сигнал пропорци ональный току, при этом вторична  обмотка со средней точкой одного трансформатора подключена к двухполупериод ному выпр мителю, между одним выводом которого и средней точкой включен кон денсатор, другой вывод выпр мител  подключен к выходному реле, а выход блока сравнени  шунтирован диодом, и конденсатор, упом нутые трансформаторы выполнены с двум  первичными обмот . 1ками, при этом токовые обмотки включе  ц последовательно-встречно к цеп м тока генератора, а обмотки напр жени  5 включены через резистор.последовательно-согласно к цеп м напр жени  генератора , а выходна  обмотка другого трансформатора выполнена со средней точкой и подключена.к введенному двухполупериодному выпр мителю, один вы вод которого через упом нутый конденсатор подключен; к средней точке, подключенной к одному из входов выходного реле, а другой вывод выпр мител  подключен к другому входу выходного реле. На чертеже приведена принципиальна  схема устройства. Устройство содержит два промежуточных трансформатора 1 и 2, резистор 3 в цепи обмоток 4 и 5,подключаемых к напр жению генератора, выходных обмоток 6 и 7 со средней точкой подклю чаемых к выпр мительным блокам, состощим из диодов 8-11 и сглаживающих кон-денсаторов 12 и 13, а также выходное электромагнитное реле 14 и шунтирующий диод 15 на выходе блока сравнени . Токовые обмотки 16 и 17 трансформаторов подключаютс  последовательновстречно к цеп м тока генератора, а обмотки 4 и 5 через резистор 3 включаютс  последовательно-согласно к цеп м напр жени  генератора на определенное сочетание фаз: AU Sc В И и, с« ид0. Резистор 3 необходим дл  преобразовани  первичного напр жени  генератора в пропорциональный ему ток i кО. Геометрическое сложение и вычитание величин VlU и D производитс  магнитным путем с помощью трансформаторов 1 и 2, в результате чего в выходных обмотках 6 и 7 протекают токи пропорциональные соответственно ЦО + 3 и кО -j. Абсолютные значени  сравниваемых величин JKU-ti)j+ -Df получаютс  с по- мощью двухполупериоднух выпр мителей с средней точкой состо щих соответственно из диодов 8 и 9 сглаживающего , конденсатора 12 и диодов 10 и 11 и сглаживающего конденсатора 13. При работе генератора в режиме с потреблением реактивной мощности ток, протекающий через обмотки 18 электромагниткого реле 14, становитс  по величине больше, чем ток протекающий по обмоткам 19, и при достижении разбаланса токов уставки срабатывани  реле замыкаютс  контакты 20. Дл  предотвращени  срабатывани  реле при нормальных режимах работы генератора на выходе блока сравнени  предусматриваетс  шунтирующий диод 15 При этом открытый переход диода уравнивает токи через обмотки 18 и 19 электромагнитного реле и последнее не срабатьшает. Вьшолнение предлагаемого устройства на базе схемы преобразующей первич ные величины тока и напр жени  генера тора во вторичные величины токов позвол ет практически исключить вли ние сопротивлени  обмоток электромагнитного реле на величину токов, протекающих по его обмоткам, что дает возможность значительно повысить стабильность уставки срабатывани  реле при изменени х температуры окружающей среды и повысить его помехоустойчивость . Использование двухполупериоДно схемы выпр млени  по сравнению с однополупериодной у -известного устройства , позвол ет исключить вибрацию электромагнитного реле без использовани  короткозамкнутых обмоток, что упрощает конструкцию выходного реле. Формула изобретени  Устройство дл  автоматического определени  потери возбуждени  сидхронного генератора, содержащее блок срав нени , вьшолненный на двух трансформаторах , преобразующих ток и напр жение генератора в сигнал пропорциональ ный току , при этом вторична  обмотка со средней точкой одного трансформатора подключена к двухполупериодному выпр мителю, между одним выводом которого и средней точкой включен конденсатор , другой вывод выпр мител  подключен к выходному реле, а выход блока сравнени  шунтирован диодом, и конденсатор , отличающеес  тем, что, с целью упрощени  и повышени  помехоустойчивости , упом нутые трансформаторы выпол1нены с двум  первичными обмотками, при этом токовые обмотки включены последовательно-встречно к цеп м -тока генератора, а обмотки напр жени  включены через резистор последовательно-согласно к цеп м напр жени  генератора, а выходна  обмотка другого трансформатора выполнена со средней точкой и подключена к введенному двухполупериодному выпр мителю, один вывод которого через упом нутый конденсатор подключен к средней точке , подключенной к одному из входов выходного реле, а другой вывод выпр мител  подключен к другому входу выходного реле. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизь 1.Авторское свидетельство СССР № 553708, кл. Н 02 Н 7/06, 1975. .
2. 2.Авторское свидетельство СССР № 649093, кл. Н 02 Н 7/06, 1977.
3. 3.Авторское свидетельство СССР № 442546, кл. Н 02 Н 7/06, 1972 (прототип ).

   и

   i tfv

   9

   /2

   l

   e i

   0

   17

   lOZ 7 V ff

   f

   /0 i уч

   ;