Устройство защиты генератора от потери возбуждения Советский патент 1986 года по МПК H02H7/06 H02J3/24 

навливает в О счетчик 20 импульсов и триггеры 2А и 27. При срабатывании блока 16 сравнения через логический элемент И 25 на вход счетчика 20 начинают поступать импульсы от генератора 23, На выходе счетчика появляется сигнал срабатывания, пере- брасьгоающий триггер 27 в состояние

f

Изобретение относится к релейной защите и автоматике энергосистем, а именно к устройствам для выявления потери возбуждения.

Целью изобретения является повьппе ние быстродействия устройства.

На фиг.1 приведена схема устрой- ,ства согласно изобретению; на фиг. 2 - характеристики, иллюстрирующие работу устройства.

Схема устройства содержит первичный преобразователь 1 тока, включающий трансформатор 2 тока и преобразователь 3 тока в напряжениеJ первичный преобразователь 4 напряжения, включающий трансформатор 5 напряжения и преобразователь 6 напряжения в напряжение; полосовые фильтры 7 и 8; блок 9 формирования сравниваемых величин, включающий фазоповоротный блок на операционном усилителе (ОУ) 10 и сумматор на ОУ 11 , детекторные преобразователи 12 и 13; усилитель- формирователь 14; дополнительный блок 15 сравнения; основной блок 16 сравнения, включающий компаратор на ОУ 17, элемент времени на ОУ 18, реагирующий элемент на ОУ 19; счетчик 20 импульсов, включающий двоичны счетчик 21 и логический элемент И 22 генератор 23 импульсов; первый триг™ гер 24; первьй логический элемент И 25; второй логический элемент И 26; второй триггер 27; исполнительный блок 28.

На фиг.2 приведены зона значений сопротивления генератора при потере возбуждения с учетом скольжения - кривая 29, основная 30 и дополнительная 31 характеристики срабатывания годограф 32 сопротивления на

логической единицы, а следовательно,; срабатывает исполнительный блок 28. Устройство работает и при временном выходе годографа сопротивления из зоны срабатывания блока 16 сравнения, т.к. к моменту входа годографа в ука- занную зону триггер 27 уже зафиксировал срабатьгеание счетчика 20. 2 ил.

вьгеодах генератора при потере возбуждения, годограф 33 сопротивления при асинхронном ходе возбужденного генератора.

Устройство работает следующим образом.

На выходах блока 9 формирования сравниваемых величин сигналы, пропорциональные току и напряжению на вы10

водах генератора, равны

U(t) U,sin (a)t +Ч );

U,(t) : )t,

где и и и„. - амплитуды сигналов; -im 2in

ч - ИХ разность фаз.

Дополнительный и основной блоки 15,16 сравнения сравнивают между собой сигналы, поступающие с выходов детекторных преобразователей 12 и

13 р

и sin (uit + V) sign (sinu)t) UjCt) U sin u3t sign (sin u) t).

В нормальном режиме, когда конец вектора сопротивления находится вне характеристики срабатывания на входе установки в О счетчика 20 импуль- сов и входах установки в состояние логического нуля триггеров 24 и 27, поддерживается положительный потенциал, поступающий с выхода дополнительного блока 15 сравнения, находящегося в несработанном состоянии. Основной блок 16 сравнения также находится в несработанном состоянии, чему соответствует наличие на его выходе нулевого потенциала.

При потере возбуждения сопротив

ление на вьшодах генератора изменяется таким образом, что гоДограф со

противления (кривая 32) начинает перемещаться в четвертый квадрант комплексной плоскости к зоне значений сопротивления генератора при потере возбуждения с учетом скольжения 29. При пересечении годографом дополнительной характеристики 31 срабатьшает дополнительньц блок 15 сравнения, чему соответствует появление нулевого потенциала на его выходе и на входе установки в О счетчика 20 импульсов , а также на входах установки в состояние логического нуля триггеров 24 и 27, что не изменяет их состояния. При пересечении годографом 32 основной характеристики срабатьгоания 30 срабатывает основной блок 16 сравнения и на входе установки в состояние логической единицы первого триггера 24 и на втором входе второго логического элемента И 26 появляется поло5«ительный потенциал. Это приводит к тому, что триггер 24 перебрасывается в состояние логической единицы и на счетный вход счетчика 20 импульсов через первый логический элемент И 25 начинают проходить импульсы от генератора 23 импульсов. На выходе счетчика 20 импульсов появляется сигнал срабатьгоания при Выполнении условия

K/f где t

. t

уставка времени на срабатывание;

К - число импульсов генератора 23, прошедших на вход счетчика 20 за время t ; f - частота импульсов. Сигнал срабатьгаания счетчика 20 импульсов перебрасьгеает в состояние логической единицы второй триггер 27 а поскольку на втором входе второго логического элемента И 26 присутствует положительный потенциал основ- ного блока 16 сравнения, сигнал сра- батьгеания проходит на вход исполнительного блока.

При выходе годографа сопротивления 32 из основной характеристики срабатывания до вьтолнения условия K/f t основной блок 16 сравнения возвращается в исходное состояние, состояние триггеров 24 и 27 при .этом не изменяется (триггер 24 находится в состоянии логической единицы, а триггер 27 - в состоянии логическог нуля), но на счетный вход счетчика

20 импульсов продолжают поступать импульсы от генератора 23, Таким образом, возможно выполнение условия K/f - tg в тот момент, когда годограф сопротивления 32 находится вне пределов основной характеристики срабатывания 30. Второй триггер 27 переходит при этом в состояние логичес- кой единицы, которая присутствует на первом входе второго логического элемента И. При вторичном вхождении годографа 32 в основную характеристику срабатывания срабатывает основной блок 16 сравнения, и на втором входе второго логического элемента И 26 также появляется сигнал срабатывания, который проходит на вход исполнительного блока 28. Таким образом, второй триггер 27 фиксирует срабатывание счетчика 20 в тот момент, когда годограф сопротивления 32 находится вне пределов основной характеристики срабатьгоания 30.

В случае, если условие K/f t выполняется в тот момент, когда годограф сопротивления находится вне пределов основной характеристики срабатывания, но в дальнейшем покидает и дополнительную (кривая 33), срабатывание устройства не происходит, поскольку основной блок 16 сравнения находится в несработанном состоянии, а при выходе годографа 33 из пределов дополнительной характеристики срабатывания дополнительный блок 15 сравнения возвращается в исходное состояние, обнуляет счетчик 20 импульсов и устанавливает в состояние логического нуля триггеры 24 и 27. Это позволяет надежно селектировать режимы работы генератора, не связанные с потерей возбуждения.

Таким образом, введение в устройство защиты генератора от потери возбуждения триггеров и второго ло- .гического элемента И и соединение их согласно изобретению позволяет повысить быстродействие устройства, Для наиболее неблагоприятных случаев потери возбуждения, когда сопротивление на выводах генератора в течение проворота ротора изменяется в широких пределах, потеря возбуждения предлагаемым устройством может быть выявлена значительно быстрее, чем известным. Введение в устройство двух триггеров и логического

элемента И практически не усложняет его конструкцию.

Формула изобретения

Устройство защиты генератора от потери возбуждения, содержащее блок формирования сравниваемых величин, состоящий из сумматора и фазопово- ротного блока, выход которого соединен с одним из входов сумматора, другой вход которого через полосовой фильтр соединен с выходом первичного преобразователя напряжения с входом для подключения к выводам обмотки статора генератора, вход фазоповорот- ного блока через полосовой фильтр соединен с выходом первичного преобразователя тока в напряжение с входом для подключения к выводам обмотки статора генератора, два детекторных преобразователя, управляющие входы которых подключены к выходам соответственно фазоповоротного блока и сумматора, усилитель-формирователь, вход которого подключен к выходу сумматора, а выход - к управляющим входам детекторных преобразователей, выходы которых подключены ко входам соответственно основного и дополни-

тельного блоков сравнения, выход дополнительного блока сравнения соединен с входом установки в О счетчика импульсов, генератор импульсов, выход которого соединен с первым входом первого логического элемейта И, выход которого подключен к счетному входу счетчика импульсов, отличающееся тем, что, с целью повышения быстродействия устройства, в него введены два триггера и второй логический элемент И, причем первый триггер своим входом установки в состояние логического нуля цодсоединен к выходу дополнительного блока сравнения, выходом - к второму входу первого логического элемента И, а входом установки в состояние логической единицы - к выходу основного блока сравнения и второму входу второго логического элемента И, выход которого подключен .к исполнительному блоку, а первый вход - к выходу второго триггера, вход установки в состояние логического иуля которого подключен к выходу дополнительного блока сравнения, а вход установки в состояние логической единицы - к выходу счетчика импульсов,

tpueZ

Изобретение относится к области электротехники, а именно к релейной защите и автоматике энергосистем. Цель изобретения - повышение быстродействия. На выходах блока 9 формирования сравниваемых величин имеются сигналы, пропорциональные току и напряжению на выводах генератора, Блоки 15 и 16 сравнения сравнивают между собой сигналы, поступающие с - выходов детекторных преобразователей 12 и 13. При потере возбуждения сопротивление на вьгеодах генератора изменяется, годограф сопротивления начинает перемещаться к зоне значений сопротивлений при потере возбуждения, Срабатывает блок 15 сравнения, уста- „ (Л

Составитель K.i oTHHa

-

Редактор Н.Швыдкая Техред В.Кадар

6754/52

Тираж 612Подписное

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

Корректор Л.Пилипенко