Способ защиты тиристорной системы возбуждения синхронного генератора от замыканий на кольцах ротора Советский патент 1986 года по МПК H02H9/02 H02H7/06 

to

СП

Од СО 00

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в энергосистемах дЛя защиты тиристорной системы возбуждения мощных синхронных генераторов от замыкания на кольцах ротора.

Цель изобретения - повышение надежности защиты.

На фиг, 1 представлена схема для реализаций способа в тиристорной системе возбуждения; на фиг. 2 - графики, поясняющие физическую сущность способа,

В схеме (фиг. 1) обмотка возбуждения генератора 1 получает питание от тиристорного преобразователя 2. При коротком замыкании на кольцах ротора 3 между ними горит электрическая дуга 4 с нелинейной проводимостью. Импульс тока обратной полярности прямоугольной формы с требуемой длительностью и амплитудой формируется в схеме5 в качестве которой можно использовать известную в импульсной электротехнике схему содержащую предварительно заряженный от иточника 5 питания конденсатор 6, к которому подключены последовательно реактор 7, резистор 8 и два (или более) противорезонансных контура из параллельно подключенных реактора 9, конденсатора, 10, реактора 11 и конденсатора 12. Подключение схе:мы формирования прямоугольного импульса тока к закороченным кольцам ротора производится коммутаторами 13 и 14, в качестве которых можно использовать управляемые разрядники или импульсные дуговые коммутаторы. Импульс на,включение коммутаторов 13 и 14 поступает от датчика 15, реагирующего на скорость изменения тока короткого замыкания.. После срабатывания коммутаторов 13 и 14 датчик 16, реагирующий на скорость изменения прямоугольного импульса тока, выдает импульс в тиристорньш преобразователь 2 для снятия отпирающих импульсов с управляющих электродов тиристоров.

Способ защиты осуществляется следующим образом.

Через обмотку возбуждения мощного синхронного генератора 1 (фиг. 1) в нормальном режиме работы проходит ток возбуждения 1 (фиг. 2,, кривая Q ) от тиристорного преобразователя. В моменг времени t, происходит замыкакие на кольцах ротора генератора. При этом ток короткого замыкания 1 (кривая S),, проходящий через ошиновку и горящую электрическую дугу между кольцами с переменной проводимостью, достигает своей амп.литуды через время t 1000-1200 мкс. При замыкании на кольцах индуктивность цепи резко уменьшается вследствие закорачивания обмотки возбуждения ротора (в среднем на два-три порядка) При этом скорость нарастания тока короткого замыкания становится в среднем на два-три порядка выше, чем скорость нарастания тока возбуждении при форсировке возбуждения. Это обуславливает причину выхода из строя тиристоров преобразователя.

Если в момент замыкания на кольцах ротора на ток короткого замыкания наложить прямоугольный импульс обратной полярности (кривая Ь) с соамплитудой 1 то вследствие резкого при этом уменьшения результирующего тока Ipg, 1кз н (кривая г ) резко уменьшается проводимость дуги, что приводит к дальнейшему снижению результирующего тока и в конечном итоге - к его нулево;угу значению. Соответственно в тиристорах преобразователя также будет снижаться ток до нуля и удерживаться с нулевым значением,пок будет воздействовать прямоугольный импульс тока,Так капри этом с управляющих электродов тиристоров сняты отпирающие импульсы, ГО приводит к выключению тиристорного преобразователя.

Оптимальная длительность прямо,угольного импульса тока определяется временем, необходимым для запирания тиристоров преобразователя. Принимая что время для запирания тиристоров в мостовой схеме лежит в пределах 3000 МКС, длительность импульса необходимо принять не менее 3000 мкс. Максимальную длительность импульса можно ограничить временем 4000 мкс, с целью упрощения схемы формирования импульса тока. Амплитуда тока должна бшть в пределах амплитуды тока замыкания на кольцах. Принимать ее существенно большей этого значения не целесообразно. В среднем при длительностях импульса тока 3000-4000 мкс амплитуда импульса тока будет достаточна 18000-20000 А для турбогенераторов мощностью 800 Ют. После погасания дуги между кольца ми в случае необходимости можно генератор вновь включить в работу либо с тиристорной системой возбуждения, либо с запасной системой возбуждения так как из-за быстрого погасания кругового огня поверхности щеточно го аппарата и колец будут в сравнительно хорошем состоянии. Формула изобретения Способ защиты тиристорной системы возбуждения синхронного генератора от замыкании на кольцах ротора, согласно которому при возникновении замыкания снимают отпирающие импульсы с управляющих электродов тиристоров преобразователя, отличающийс я тем, что, с целью повышения надежности защиты, накладывают на ток в месте замыкания встречный импульс тока прямоугольной формы амплитудой не менее амплитуды тока короткого замыкания и длительностью, определяемой временем восстановления запирающих свойств тиристоров преобразователя .

Изобретение относится к электротехнике. Цель изобретения - повышение надежности защиты. При к.з. на кольцах ротора снимают отпирающие импульсы с управляющих электродов тиристоров преобразователя возбудителя. Для повышения надежности защиты накладывают на ток в месте к.з. встречный импульс тока прямоугольной формы амплитудой не менее амплитуды тока к.з. и длительностью, определяемой временем восстановления запирающих свойств тиристоров преобразователя. 2 ил.