Устройство для защиты синхронного генератора с системой параллельного самовозбуждения Советский патент 1988 года по МПК H02H7/06 

4Sb СО СЛ

ю

N)

Изобретение относится к электротехнике, в частности, к защите генераторов . Цель изобретения - повышение надежности путем обеспечения действия защиты при близких коротких замыканиях. Устройство содержит датчики тока 2 и напряжения 3 генератора 1, реле 4 и 5 сопротивления, блоки 6 и 7 выдержки времени и исполнительный орган 8 защиты. При близких К.З., при которых ток реле сопротивления оказывается меньше тока статора генератора, по истечении выдержки времени в блоке 7 на его выходе формируется сигнал. Этот сигнал поступает на блок И 10. При наличии сигнала с выхода блока 11 сравнения на выходе блока И 10 повышается сигнал, который подается на блок 6 выдержки времени и сохраняется до момента отключения к.з. и восстановления напряжения. 4 ил. G (5 (Л с:

cpus.i

Изобретение относится к электротехнике, в частности к устройствам защиты синхронного генератора от коротких замыканий.

Цель изобретения - повышение, надежности устройства путем обеспечения действия защиты при близких коротких замыканиях.

На фиг. J изображена принципиальная схема предлагаемого устройства} на фиг. 2 - характеристики срабатывания реле сопротивления, используемые в устройстве5 на фиг, 3 и 4 - временные диaгpaм ы работы устройства при удаленном и близком коротких замыканиях соответственно.

Устройство для защиты синхронного генератора 1 содержит датчик 2 тока и датчик 3 напряжения с выводами для .подключения к статору генератора, реле 4 сопротивления и дополнительное реле 5 сопротивления, подключенные к датчику 2 тока и датчику 3 напряжения, основной блок 6 выдержки времени и дополнительный блок 7 вы- держки времени, исполнительный орган 8 защиты, дающий команду на отключе- ние выключателя 9, логический блок И 10 и блок 11 сравнения напряжения с заданной уставкой.

Реле 4 сопротивления имеет обще- принятую характеристику 12 срабаты- вания, дополнительное реле 5 сопро- тивления имеет характеристику 13 с уменьшенной областью срабатывания. Ток и напряжение статора генератора измеряются соответственно датчиками 2 и 3 тока и напряжения, сигналы с которых поступают на входы реле 4 и 5 сопротивления. Реле 4 сопротивления имеет общепринятую традиционную характеристику срабатывания, обеспечивающую отстройку защиты от действия в нормальных эксплуатационных режимах генератора, а блок 6 с вьщержкой времени, принимаемой на ступень большей наибольшей выдержки времени резервных защит линии, равной, как правило, (4-9)с, выдает сигнал в исполнительный орган в тех случаях, когда короткое замыкание является достаточно удаленным, и величины токов статора увеличиваются в процессе короткого замыкания либо, уменьшаясь при близких авариях вследствие уменьшения напряжения питания системы параллельного самовозбуждения, подключенной к зажимам

обмотки статора генератора, остгиотся .при заданной вьщержке времени большими значения тока точной работы реле

4 сопротивления.

При близких коротких замыканиях интенсивно затухающие токи статора вследствие значительного уменьшения напряжения системы возбуждения, питаемой от зажимов обмотки статора, оказываются, как правило, меньше тока точной работы реле 4 и его срабатывание не обеспечивается.

Сопротивление срабатывания реле

5 сопротивления выбирается существенно меньшим, чем сопротивление срабатывания реле 4, и не превьшгает значения внешнего сопротивления

20

гн

- rf

Kv-1

где Х - индуктивное сопротивление генератора- по продольной

ОСИ ,

Ку - кратность форсировки напряжения возбуждения при номинальном напряжении U на зажимах генератора (в отн. ед, напряжения возбуждения холостого хода).

При больших значениях X токи короткого замыкания имеют нарастающий характер, Вьщержка времени дополнительного блока 7 принимается на ступень селективности большей времени . действия основных защит генератора, При такой вьщержке времени токи статора оказываются еще значительно больше тока точной работы реле сопротивления. Установка по напряжению в блоке 11 выбирается соизмеримой с значением 0,5Up.

При близких коротких замыканиях, при которых сопротивление оказывается внутри характеристики 13 по истечении заданной в блоке 7 вьщержки времени, равной, как правило (О,5- 1,5)с, на выходе блока 7 формируется сигнал, который запоминается на входе логического блока 10 при наличии сигнала на выходе блока 11 о том, что напряжение генератора не восстановилось. Логический блок И 10, выполняющий функцию и, имеет на своем выходе сигнал, который поступает на дополнительньй вход блока 6 выдержки времени и обеспечивает удерживание сигнала, поступившего На вход

блока 6 с выхода блока 4, в течение вьщержки времени, равной (4-9)с, заданной в блоке 6, несмотря на возможное исчезновение сигнала на выходе блока 4 в случае близких коротких замыканий, при которых токи за время, равное (4-9)с, могут оказаться меньше тока точной работы реле 5 сопротивления вследствие затухания то- ков генератора с системой параллельного самовозбуждения. Сигнал на дополнительном входе блока 6 сохраняется до момента времени отключения короткого замыкания и восстановления напряжения. Таким образом, обеспечивается надежное действие защиты при близких коротких замыканиях в энергосистеме, характеризующихся интенсивным затуханием токов статора генератора с системой параллельного самовозбуждения.

Блоки 6 и 7 могут быть вьшолнены с применением любых-логических эле- ментов, в том числе и реле типов Р8132, РВ128 соответственно, серийно выпускаемых промьппленностью.

Использование предлагаемого устройства повышает надежность работы мощных синхронных генераторов, оборудованных системами параллельного тиристорного самовозбуждения, и способствует широкому внедрению этих высокоэффективных систем возбужде- ния.

5

Q

5

5

0

0

Формула изобретения Устройство для защиты синхронного генератора с системой параллельного самовозбуждения от продолжительных коротких замыканий, содержащее датчики тока и напряжения с выводами для подключения к контролируемым цепям синхронного генератора, выходы которых подключены к входам реле сопротивления, выход которого соединен с входом основного блока выдержки времени, причем выход этого блока подключен к входу исполнительного органа защиты, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности путем обеспечения действия защиты при близких коротких замыканиях, оно снабжено логическим блоком И, дополнительным блоком выдержки времени, блоком сравнения напряжения с заданной уставкой и дополнительным реле сопротивления, выход которого соединен с входом дополнительного блока вьщержки времени, выход которого .подключен к первому входу логического блока И, второй вход которого соединен с выходом блока сравнения напряжения с заданной уставкой, вход которого подключен к выходу датчика напряжения, который подключен также к входу дополнительного реле сопротивления, другой вход которого соединен с выходом датчика тока, причем основной блок выдержки времени снабжен дополнительным входом, к которому подключен выход логического блока И.

cfjus.2

Г, OmH.eff.

2

Lc

u

т Uiil

Uio Us

i/fil

и времени

Фт.З

Ток точной раЬо- ты pejje 5

Устабка блока //

У 21

и

,„Сигнла на Si(o6e м. 10с

yt/emoH его

и,

Wj

ЦБ Ьыдержка dpeff

Ток mot/HOu работы реле и5

Устабка 6ло/(а 1J

yt/emoH его

Фи.и