Устройство для защиты цепей возбуждения синхронной машины Советский патент 1986 года по МПК H02H7/06 

3, 4. Блок формирования сигнала обнуления 16 блока управления 13 вырабатывает импульсы, обнуляющие блок

Изобретение относится к электротехнике, а именно к устройствам релейной защиты синхронных машин от замыкания на землю цепей возбуждения

Цель изобретения - повышение надежности защиты.

На фиг, 1 представлен/рвоэможный вариант принципиальной схемы устройства; на фиг, 2 - осциллограммы сигналов в отдельных точках схемы.

Устройство содержит токоограни- 1чивающке резисторы 1 и 2, управляемые ключи 3 и 4, корректирующие конденсаторы 5 и 6, измерительный преобразователь 7, формирователь 8 абсолютного значения сигнала, блок 9 выборки и хранения, блок 10 сравнения, блок 11 запрета, выходной орган 12, блок 13 управления, содержащий соединенные последовательно задающий генератор 14, блок 15 формирования сигналов управления ключами, блок 16 формирования сигналов обнуления блока выборки и хранения и блок 17 формирования сигнала разрешения для блока запрета.

Устройство для защиты принцип действия которого основан на использовании ЭДС самой системы возбуждения, работает следующим образом.

При разомкнутых ключах 3 и 4 распределение емкости 18 и 19 цепи возбуждения и соответствующие корректирующие конденсаторы 5 и 6 заряжаются до напряжений

. u;--u,.d.-.

U,U,-li-c), где и - напряжения на обмотке 20

возбуждения;

Ы - место подключения эквивалентного сопротивления изоляции 21 к обмотке возбуждения относительно одного из полюсов цепи возбуждения (), Замыкание одного из ключей, нап- ример ключа 3, вызывает протекание

выборки и хранения 9 после размыкания ключей, подготавливая тем самым блок 9 к очередному циклу измерения, 2 ил.

ока через измерительный преобра зова- тель.

Осциллограмма изменения тока во времени представлена на фиг. 2ft,

В первоначальный момент коммутации сила тока определяется предварительным зарядом емкостей 5 и 18 до соответствующего напряжения U, и сопротивлением цепи их заряда - токоограничивающий резистор 1 (о), измерительный преобразователь 7 (R)

т ,е, и

+, . Цц X 1 (о)-

После окончания переходного процесса, вызванного разрядом емкостей полюса (с +Cg), т,е, спустя некоторое вр.емя tp (R 4-R ) () через измерительный преобразователь

протекает ток, определяемый падением напряжения возбуждения на части обмотки, заключенной между положительным полюсом и точкой подключения эквивалентного сопротивления изоляции

(V ..(-, .

К..з При размыкании ключа происходит

заряд емкостей цепи возбуждения до исходных значений напряжений, Вре мя заряда определяется постоянной време- ни цепи и равно

.

Последующее замыкание ключа 4, подключенного к отрицательному полюсу цепи возбуждения, вызывает протекание через преобразователь 7 тока, определяемого вь5 ажениями

40

Г(0):

РЬ (1-cyL) «о «.

Ub { -d.

j-fr )-- Jlb-JL-f «о «П«Т

45 Отношение абсолнггнык значений тока в момент коммутации и его установившегося значения

R. R

«„ ,

.LJ.

при постоянном значении R,, и R зависит только от эквивалентного сопротивления изоляции К., .

Если в этом выражении положить сопротивление изоляции равным уставке

R

iycT

,то условие срабатывания устройства защиты можно записать следующим образом:

«з

ЙСТ

R

)

Использование двух ключей, осуществляющих поочередное подключение измерительного преобразователя к различным полюсам цепи возбзтждения, исключает снижение чувствительности устройства при замыкании вблизи полюсов.. Снижение чувствительности во можно при замыкании вблизи полюса под {лючения ключа из-за малого напряжения заряда емкости (С +Cg).

Подключение корректирующих конденсаторов повышает точность измере НИИ вследствие растягивания процесса разряда во времени и улучшения условий работы блока формирования i(o). Измерительно-логическая часть схемы устройства защиты построена в соответствии с условием срабатывания .

В блоке 8 формируется абсолютное значение выходного сигнала измерительного преобразователя 7.

Уровень сигнала в момент замьжа- ния ключей запоминается в блоке 9 выборки и хранения, работающего в режиме пикового детектора.

Деление этого сигнала на постоянный коэффициент, пропорциональный уставке на срабатывание

k -- R ,. Я„

R,

R

осуществляется выходным потенциометром блока выборки и хранения. Блок 10 осуществляет сравнение модулей текущего значения сигнала с выхода преобразователя 7 и выходного сигнала блока 9,

Для обеспечения однозначности сравнения начального броска тока и его установившегося значения служит блок 11 запрета, подключающий выход блока сравнения к выходному органу

только спустя время Т

отсчитываемое от момента замыкания ключей.

1252861 4

Общее управление работой измерительной части схемы осуществляет

0

5

0

5

0

5

0

5

блок 13jв котором под воздействием импульсов задающего генератора 14 (фиг. 25) формируются необходимые сигналы управления.

Логический блок 15, построенный на В--триггере, работающем в режиме деления частоты, и элементах И обеспечивает поочередную подачу им-. пульсов управления (фиг. 2,5 ,г ) на ключи 3 и 4. Как видно из осциллограмм, длительность импульсов на включение ключей равна длительности импульсов задающего генератора. Эта длительность импульсов выбирается из условия обеспечения затухания переходных процессов при . включении ключа, т.е.

Блок 16 формирования сигналов : обнуления блока 13 управления вырабатывает импульсы (фиг. 2з), обнуляющие блок выборки и хранения после разг-ажания ключей. Тем самым блок 9 подготавливается к очередному циклу измерения.

Блок 17, содержащий элемент времени, выполненный на базе D-триггера. обеспечивает подачу импульса разрешения (фиг, 2е) на блок 11 через промежуток L t-LP после замыкания ключей 3 и 4.

Для исключения ложной работы при возникновении импульсной помехи и обеспечения формирования непрерывного выходного сигнала при наличии непрерывной последовательности импульсов в выходном органе 12 предусмотрен накопитель импульсов. В простейшем случае для этой цели можно использовать интегрирующий I элемент. Формула изобретения

Устройство для защиты цепей возбуждения синхронной машины от замыкания на землю в одной точке, содержащее измерительный преобразователь, связанный с валом ротора и соединенный с первым измерительным входом первого управляемого ключа, блок выборки и хранения, подключенный к выходу измерительного преобразователя, блок сравнения, один из входов которого соединен с выходом блока выборки и хранения, первьй корректирующий конденсатор, подключенный мезвду зеьшей и положительным полюсом цепи возбуждения, первый токо- ограничивающий резистор и вьщодной орган,о тличающееся тем, что, с целью повьшения нaдeжнocти в него дополнительно введены второй токоограничивающий резистор, второй управляемый ключ, второй корректирующий конденсатор, формирователь абсолютного значения сигнала, блок запрета и блок управления, выполненный в виде задающего генератора, подключенного к блоку формирования сигналов управления ключами и блоку формирования сигнала обнуления блока выборки и хранения, выход которого соединен с блоком формирования сигнала разрешения для блока запрета,пои- чем первый измерительный вход первого управляемого ключа соединен с вторым измерительным входом второго управляемого ключа, другие измерительные входы которых через токоограни- чивающие резисторы подключены к

1252861

разноименньм полюсам цепи возбуждения , а другой ввшод измерительного преобразователя соединен с валом ротора непосредственно, второй корректирующий конденсатор включен между землей и отрицательным полюсом цепи возбуждения, выход измерительного преобразователя соединен через формирователь абсолютного значения

сигнала, с измерительным входом блока выборки и хранения и первым входом блока сравнения, второй вход которого соединен с выходом блока выборки и хранения, а выход блока

сравнения соединен, с первым входом блока запрета, выход которого соединен с входом выходного органа, первый выход блока управления подключен к цепи управления первого

ключа, второй - к цепи управления второго ключа, третий - к цепи управления блока выборки и хранения, а че- твертый-к второму входу блока запрета.

м-лд

i I I I I

S

1 I I I 1.1

1 П , I П ( i П

i I I I I «

.1

( i П

Изобретение относится к электротехнике, в частности к устройствам релейной защиты синхронных машин. Цель изобретения - повышение надежности засциты. Принцип действия защиты основан на использовании ЭДС самой системы возбуждения. Два ключа 3 и 4 осуществляют поочередное подключение измерительного преобразователя к различным полюсам цепи возбуждения,а в блоке 8 формируется абсолютное -значение сигнала измерительного преобразователя, уровень сигнала запоминается в блок е выборки и хранения 9.Общее управление работой измерительной части схемы осуществляет блок 13,в котором под воздействием импульсов задающего генератора 14 формируются сигналы управления, а логический блок 15 обеспечивает поочередную подачу импульсов управления на ключи I (О с IPui.t

k М k ч I

Фиг.2

Составитель Е, Куприянова Редактор О. Головач Техред м. Ходанич Корректор Л. Пилипенко

Заказ 4627/53 Тираж 612 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж- 35, Раушская наб., д, 4/5

Производственно полиграфическое предприятие, г, Ужгород, ул. Проектная, 4.