Устройство токовой защиты цепей возбуждения асинхронизированной синхронной машины Советский патент 1983 года по МПК H02H7/06 

IsD СЛ

о: Изтьретение относится к электротехнике, а именно к релейной защит И автоматике энергосистем, и предназначено для защиты цепей возбуждения асинхронизированной синхронной машины. Известно устройство токовой электроустановок, которое реагирует на выпрямление и сглажен-ное напряжение, пропорциональное то ку электроустановки С-1 : Недостатком этого устройства является низкая чувствительность изза необходимости отстройки от режи Мов форсировки возбуждения в рассматриваемых машинах. Наиболее близким к предлагаемому является устройство защиты цепей тириоторного возбуждения электрических машин, содержащее промежуточный трансформатор, вход которого подключен к силовому трансформатору а выход подключен через дифференциатор, блок получения прямоугольных сигналов и преобразователь длительности импульса в напряжение к одноИу входу реагирующего элемента, и блок опорного напряжения, выход которого соединен с вторым входом реагирующего элемента 12 3Данное устройство при применении его для защиты цепей возбуждения асинхронизированной синхронной машины оказывается недостаточно чувствительным, так как его уставка срабатывания выбирается по максиМсшьно возможному в нормальных режи мах углу коммутации (у) тиристоров Цель изобретения - повышение чувствительности устройства. Поставленная цель достигается тем, что устройство токовой защиты цепей возбуждения асинхронизирован ной синхронной машины снабжено тремя однополупериодными выпрямителями включенныг-м на токи фаз силового трансформатора, выходы которых соединены с входами сумматоров токов, а выход последнего подключен через блок памяти к одному входу сумматора напряжения, к другому входу которого подключен выход блока опорного напряжения, и выход сум матора напряжения соединен с вторым входом реагирующего элемента. На фиг. 1 показаны форма тока ротора (ip) асинхронизированной син ронной маишны и форма тока одной из .фаз силового трансформатора (ic()/ питающего цепи возбуждения этой маulины на фиг. 2 - изменения угла -j и тока ротора ip во времени} на фиг. 3 - структурная схема устройства. В отличии от обычной синхронной машины обмотки ротора асинхронизированной синхронной машины питаются синусоидальными токами низкой частоты, В нормальных режимах эта частота может меняться от О (синхронный режим до 2 Гц (асинхронный режим). В связи с этим угол коммутации (у) тиристоров преобразователя частоты не остается постоянным, как у синхронных машин, а постоянно изменяется пропорционально изменению тока ротора во времени (фиг. 2 К Таким образом, если устройство защиты- будет отстранено от максимального значения ff. (при амплитудных значениях тока ротораJ , то оно будет нечувствительным при меньших значениях угла коммутации (jp) . Устройство содержит промежуточный трансформатор 1, дифференциатор 2, блок 3 получения прямоугольных сигналов, преобразователь 4 длительности импульса в напряжение, реагирующий элемент 5, блок б опорного напряжения, три однополупериодных выпрямителя 7-9, сумматор 10 токов, блок 11 памяти, сумматор 12 напряже НИИ. Устройство работает следующим образом. Промежуточный трансформатор 1 подает сигнал, показанный на фиг.1 (i), на дифференциатор 2, который выделяет сигналы только в течение времени, соответствующего углу коммутации {-jr} тиристоров. Блок :3 получения прямоугольных сигналов преобразует сигналы, полученные на выходе дифференциатора 2, в прямоугольные и подает их на преобразователь 4 импульсов в напряжение. Напряжение, величина которого зависит от длительности импульса, поступает на один вход реагирующего элемента 5. Одновременно токи фаз силового трансформатора, питающего цепи возбуждения машины, выпрямляется тремя однополупериодными выпрямителями 7-9 и подаются на сумматор 10 тока, на выходе которого появляется сигнал, пропорциональный току ротора (IQ). Этот сигнал подается на блок 11 памяти, который необходим для запоминания режима, предшествующего короткому замыканию. Сигнал с блока 11 паг.тати поступает на один вход сумматора 12 напряжений, а на второй вход поступает сигнал с блока б опорного напряжения. Сигнал с сумматора 12 напряжения поступает на второй вход реагирующего элемента 5. В случае, когда напряжение на выходе преобразователя 4 превышает напряжение на выходе сумматора 12, реагирующий элемент 5 срабатывает и дает выходной сигнал. При нормальных режимах работы машины напряжение на выходе преобразователя 4, которое зависит от угла коммутации, всегда меньше напряжения на выходе сумматора 12, так как последнее автоматически регулируется в зависимости от тока ротора ip.

который пропорционален углу коглмутации (f). Так как ток ротора изменяется медленно (частота тока 0-2 Гц, то блок 11 памяти не вносит задержки в сигнсшы, поступающие на сумматор 12.

При повреждениях в целях возбуждения угол коммутации jp увеличивается, что приводит к увеличению напряжения на выходе преобразователя 4. Одновременно повышается напряжение на выходе сумматора 10 токов, поступающего на блок 11 памяти. Но блок 11 памяти в данном случае эадерживает сигнал на время достаточное срабатывания реагирующего органа 5, так как ток ротора Vip/ при повреждениях растет значительно быстрее, чем в нормальных режимах. Реагирующи орган 5 сработает, так как напряжение, поступающее с преобразователя 4, превысит напряжение, поступающее с сумматора 12.

Использование предлагаемого устройства позволяет повысить чувствительность в среднем в 3-5 раза по сравнению с известным устройством.

УСТРОЙСТВО ТОКОВОЙ ЗАЩИТИ ЦЕПЕЙ ВОЗБУЖДЕНИЯ АСИНХРОНИЗИРОВАННОЙ СИНХРОННОЙ МАШИНЫ, содержащее промежуточный трансформатор, входом подключенный к силовому трансформатору, а его выход подключен через дифференциатор, формирователь прямоугольных сигналов и преобразователь импульсов в напряжение к первому входу реагирующего элемента, и блок опорного напряжения, выход которого соединен с вторым входом реагирующего элемента, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения чувствительности, оно снабжено тремя однополупериодными выпрямителя№1, включенными на токи фаз силового трансформатора, выходы которых соединены с входами сумматора токов, а выход последнего подключей через блок памяти к одному входу сукматора напряжений, к другому входу которого подключен выход блока опорного напряжения, и (Л выход сумматора напряжения соединен с вторым входом реагирующего элес мента.