Предлагается устройство для автоматической разгрузки синхронных машин при их перегрузке.
Недостатком известных устройств того же целевого назначения, в которых на систему возбуждения машины воздействуют индукционные
реле с выдержкой времени, является несоответствие выдержки времени
требуемой зависимости, определяемой выражением t гГГц:, где С - коэффициент,
/„- номинальное значение тока,
К - отношение действительного значения тока к номинальному.
С целью получения устройства, удовлетворяющего предъявляемым требованиям, предлагается выполнить реле с выдержкой времени, пропорциональной разности квадратов действительного и заданного значений тока машины и равной продолжительности ее нагрева до допустимой величины при всех значениях перегрузки.
Реле выполняется с двумя магнитопроводами, несуш,ими каждый по две обмотки, питаемые - одна током постоянной величины, пропорциональным заданному (номинальному) значению тока машины, а другаятоком, пропорциональным действительному значению тока машины, и создающие магнитные потоки, направленные в одном магнитопроводе встречно, а в другом - согласно.
С целью обеспечения независимости характеристики реле от коэффициента мощности машины, предлагается обмотку реле, питаемую током, пропорциональным действительному значению тока машины, включать через магнитный усилитель, питаемый от того же стабилизатора напряжения, от которого питается вторая обмотка реле.
Воздействие на систему возбуждения для возвращения ее в исходное положение при исчезновении условий, вызвавших перегрузку машины, осуществляется с помощью дополнительного контакта в реле, замыкающегося с выдержкой времени при уменьшении действительного тока до значения, меньшего заданного тока.
На фиг. 1 показана схема реле автоматической разгрузки; на
( )
№ 117667
фиг. 2 - схематически контактная система реле; на фиг. 3 - принципиальная схема разгрузочного устройства с использованием этого релеУказанное реле РЛР (фиг. 1), являющееся орновным элементом устройства для автоматической разгрузки синхронных машин при их перегрузке, выполняет одновременно функции измерительного органа и органа выдержки времени. Реле изготовлено на базе индукционного однофазного счетчика с двумя магнитопроводами, несущими каждый по две обмотки, одна из которых обтекается током, пропорциональным действительному значению тока, другая - током, соответствующим номинальному значению тока генератора. Направление тОКов выбрано таким, что в одном магнитопроводе результирующий поток определяется суммой, в другом - разностью действительного 1, и номинального /„ значений тока генератора.
Момент, дей|Ствующий на диск реле, определяется произведением потоков обеих систем и, следовательно, разностью квадратов действительного и номинального значений тока генератора
M L(/,2-/«), где L - постоянный коэффициент.
К подвижной системе реле (фиг. 2), а именно к последней шестерне передачи, прикреплен подвижный контакт 1, угол поворота которого определяется из выражения:
8 -иг C,Mt C,L (/2 -/H-j t C, () t,
где: Ci - постоянный коэффициент,
К - кратность перегрззки генератора, V - скорость вращения подвижного контакта.
Как известно, количество тепла, выделяемого обмотками генератора в зависимости от нагрузки, определяется выражением:
Q ()-t, совпадающим с приведенным выше выражением.
За исходное допустимое значение принимается количество тепла, выделяемое при работе генератора с 1,5-кратной перегрузкой в течение 2 мин. В соответствии с этим, угол поворота подвижного контакта реле от начального до конечного положения выбирается равным тому, которь;й проходит контакт за 2 мин. при кратности тока, равной 1,5.
При малых кратностях перегрузки (,2 и ниже), учитывая процесс теплообмена, допускают большие значения времени перегрузки по сравнению с временем, получающимся из последнего выражения.
Как видно из схемы устройства, показанной на фиг. 3, обмотки реле, обтекаемые током, пропорциональным номинальному значению тока машины, питаются от стабилизатора напряжения СН через трансформатор Т и дроссель Д. Обмотки реле РАР, обтекаемые то-ком, пропорциональным действительному току машины, включены через магнитный усилитель МУ, питаемый от того же стабилизатора напряжения СН.
С целью увеличения времени действия реле при малых перегрузках, принимается непропорциональная зависимость тока в обмотке реле от тока генератора до значения кратности 1,2. Это достигается соответствующего выбора рабочей точки на характеристике магнитного усилителя МУ. Магнитный усилитель служит также для снижения нагрузки на трансформатор тока ПТ генератора, для исключения влияния на работу реле коэффициента мощности нагрузки генератора, для возможности ведения разгрузки генератора при перегрузке по току ротора и для исключения ложного действия реле при исчезновении питания схемы.
Последнее имеет весьма существенное значение и достигается тем, что при наличии магнитного усилителя обмотки реле питаются от одного общего источника. Исчезновение питания может в этом случае привести только к отказу действия реле, но не к ложному действию при отсутствии перегрузки.
Дроссель Д служит для компенсации угла сдвига между токами в обмотках реле, а также для уменьшения взаимного влияния между расположенными на одном магнитопроводе обмотками.
Предлагаемое устройство для автоматической разгрузки может быть использовано как при перегрузке по току статора, так и при перегрузке по току ротора машины. С этой целью напряжение, пропорциональное току ротора, подается на ту же обмотку управления магнитного усилителя, на которую подается напряжение, пропорциональное току статора. Ток в обмотке определяется тем Т0:ком (статора или ротора), кратность перегрузки которого больше.
В реле автоматической разгрузки, кроме одного подвижного контакта /, установлено три неподвижных контакта 2, 3, 4 (фиг. 2).
Во время нормальной работы генератора при отсутствии перегрузки подвижный контакт 1 находится в положении замыкаиия с контактом 2.
При появлении перегрузки генератора диск реле начинает враш,аться против ча|Совой стрелки и -по истечении времени, соответствуюш;его имеющейся кратности перегрузки, подвижный контакт / замыкается с контактом 3. В этом случае через промежуточное реле подается импульс на разгрузку генератора путем снижения тока возбуждения.
Как только ток статора (или ротора) станет равным номинальному (коэффициент возврата реле близок к единице), контакты / и 5 размыкаются и импульс на снижение тока возбуждения прекраш,ается.
Прн токе, меньшем номинального, диск реле получает отрицательный момент и начинает врашаться в противоположную сторону со ско; ростью, зависяш,ей от степени недогрузки генератора.
Подвижный контакт / по истечении времени, соотр°тствуюш,его кратности недогрузки, подходит к контакту 2, имеюш;ему упругую пружину. Если условия, вызвавшие перегрузку машинн (например, сниже нне напряжения в сети), устранены не полностью, то отрицательный момент мал. Подвижный контакт 1 не может преодолеть противодействия пружины контакта 2, и контакты 2 и 4 не замыкаются.
При И|Счезновении условий, вызвавших перегрузку, генератор раз гружается больше, отрицательный момент повышается, усилие пружины преодолевается, контакты 2-4 замыкаются и подается импульс на повышение тока возбуждения- Импульс прекращается либо при достижении током генератора номинального значения (размыкаются кон1акты 2 и 4), либо при возвраш,ении установочного устройства в исходное оптимальное положение.
В описанной схеме предполагается, что установочное устройство, на которое производится воздействие от реле автоматической разгрузки, не является оперативным и в нормальных условиях при отсутствии перегрузки находится в определенн м положении.
Предмет изобретения
1. Устройство для автоматической разгрузки синхронных машин при их перегрузке, содержаш.ее индукционное реле с внчержкой времени, воздействуюш,ее на систему возбуждения машины, отличающееся тем, что, с целью получения выдержки времени, пропорциональной разности квадратов действительного и заданного значений тока машины и равной продолжительности ее нагрева до допустимой величины при всех значениях перегрузки, реле выполнено с двумя магнитопроводами, несун ими каждый по две обмотки, питаемые - одна током постоянной величины, пропорциональным заданному значению тока машины, а другая- током, пропорциональным действительному значению тока машины, к создающие магнитные потоки, направленные в одном магнитопроводе встречно, а в другом - согласно.
- 3 -№ 117667
2.Устрой|Ство по п. 1, отличающееся тем, что, с целью обеспечения независимости характеристики реле от коэффициента мощности мащины, обмотка реле, питаемая током, пропорциональным действительному значению тока мащины, включена через магнитный усилитель, питаемый от того же стабилизатора напряжения, от которого питается вторая обмотка реле.
3.Устройство по пп. 1и2, отличающееся тем, что, с целью воздействия на систему возбуждения для возвращения ее в исходное положение при исчезновении условий, вызвавщих перегрузку мащины, ь реле предусмотрен дополнительный контакт, замыкающийся с выдержкой времени при уменьшении действительного тока до значения, меньщего заданного тока.
