Устройство защиты синхронного генератора с системой параллельного самовозбуждения Советский патент 1989 года по МПК H02H7/06 

31А9

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

Цель.изобретения - повышение на- де 1сности действия и быстродействия защиты при близких коротких замыканиях.

На фиг. 1 приведена лринципиаль- ная схема предлагаемого устройстваi на фиг. 2 - характеристики срабатывания реле сопротивления, используемых в устройстве.

На выводах генератора 1 включены датчики тока 2 и напряжения 3, соединенные с первым и вторьм реле 4 и 5 сопротивления, первый и второй блоки 6 и 7 вьщержки времени подсоединены к соответствующим входам ис- полнительного органа 8 защиты, воздействующего на отключение выключателя 9, основной и дополнительный блоки 10 и 11 сравнения напряжения с заданной уставкой соединены соот- ветственно с входами основного и дополнительного логических блоков 12 и 13,, выполняющих функцию и, логические блоки ИЛИ 14 и 15 подключены соответственно к блокам выдержки вре- мени.

Реле 4 сопротивления имеет общепринятую традиционную харак-реристику 16 срабатывания, реле 5 сопротивления имеет характеристику 17 с умень- шенной областью срабатьшания (фиг. 2

Ток и напряжение статора генератора измеряются соответственно датчиками тока 2 и напряжения 3 и подаются на,входы реле 4 и 5 сопротивления Реле 4 сопротивления имеет общепринятую характеристику срабатьшания, обеспечивающую отстройку защиты от действия в. нормальных эксплуатационных режимах генератора.

При возникновении короткого замыкания за таким внешним сопротивлением Z, что оно оказывается внутри характеристики 16, сигнал с выхода реле 4 проходит через блок 14, вьтол няющий функцщо ИЛИ, и подается на входы блоков 6 и 12. Вьщержка времени в блоке 6 принимается на ступень больше наибольшей вьщержки времени резервных защит линий и составляет, как правило, 4-9 с. В тех случаях, когда короткое замыкание является достаточно удаленным, величины токов статора либо увел ичиваются в процес

г

O

5 0 5 30

5

0 5

0

5

се короткого замыкания, либо, уменьшаясь вследствие уменьшения напряжения питания системы параллельного самовозбуждения, подключенной к зажимам обмотки статора генератора, остаются при.заданной в блоке 6 выдержке времени большими значениями тока точной работы реле 4 сопротивления, сигнал на выходе блока 14 сохраняется в течение всей вьщержки времени, заданной в блоке 6, и по ее истечении исполнительный орган 8 защиты дает команду на отключение выключателя 9.

При близких коротких замыканиях вследствие значительного уменьшения напряжения системы возбуждения, питаемой от зажимов обмотки статора, и интенсивного затухания токов статора эти токи до истечения выдержки времени, заданной в блоке 6, могут оказаться меньше тока точной работы реле 4 сопротивления и сохранения сигнала на выходе реле в течение всей вьщержки времени, заданной в блоке 6, не обеспечивается. В этих случаях, сигнал, возникающий в начальный момент короткого замыкания на выходе реле 4, сохраняется на выходе блока 14 в результате удерживания этого си-гнала при помошл сигнала с выхода блока 10, регистрирующего уменьшение напряжения на зажимах генератора о Таким образом обеспечивается повьш1ение надежности отключения короткого замыкания с выдержкой времени, заданной в блоке 6, в области срабатьшания реле 4, ограниченной характеристикой 16.

Повьшение быстродействия защиты достигается путем воздействия на дог , полнительный вход исполнительного органа 8 защиты сигнала с выхода блока 7, выдержка времени которого выбирается на ступень селективности больше времени действия основных защит генератора, и составляет 0,5-1,5 с. Характеристика 17 срабатывания реле 5 сопротивления выбирается так, чтобы она охватьшала сопротивление трансформатора блока. При работе двух и более генераторов на один трансформатор величина Z, отвечающая граничной кривой характеристики 17, может быть меньше на 0,05 сопротивления генератора, если характеристики реле построены в базисных единицах генератора. Вследствие интенсивного, затухания

. 514

токов генераторов с системами параллельного самовозбуткдения при таких величинах Z эти токи при определенных значениях параметров генераторов могут также оказаться меньше токов точной работы реле 5 сопротивления. Поэтому и здесь, аналогично току, как это вьшолнено для сигнала с выхода реле 4, используется удержива- ние сигнала с выхода реле 5 сопротивления при помощи логических блоков 13 и 15, выполняющих соответственно функции И и ИЛИ, и блока 11 сравнения напряжения с заданной уставкой. Уставки по направлению в блоках 1О и 11 принимаются соизмеримыми с зка,- чениями 0,5 UH и 0,2 UH соответственно.

С целью деблокировки блоков 10 и 11 после отключения коротких замыканий в схеме может быть предусмотрено (через нормально разомкнутые контакты выключателя 9) воздействие сигнала с выхода блока 8 для возвра- та их в исходное состояние.

Формула изобретения

.Устройство защиты синхронного генератора с системой параллельного самовозбуждения от продолжительных коротких замыканий, содержащее датчики тока и напряжения синхронного генератора, два реле сопротивления, два блока выдержки времени, блок сравнения напряжения с заданной уставкой, логический блок И и исполнительный орган защиты, при этом выход исполнительного органа защиты подключен к приводу генераторного выключателя, а вход исполнительного

органа защиты соединен с выходом второго блока.выдержки времени, причем выходы датчика тока и напряжения подключены к входам обоих реле сопротивления и выход датчика напряжения соединен также с входом блока сравнения напряжения с заданной уставкой, выход которого подключен к первому входу логического блока И, отличающееся тем, что, с целью повьнвения Надежности действия и быстродействия защиты при близких коротких замыканиях, оно снабжено дЗйолнительными блоком сравнения напряжения с заданной уставкой, логическим блоком И, двумя логическими блоками ИЛИ, а исполнительный орган защиты снабжен дополнительным входом, подключенным к выходу первого блока вьщержки времени, вход которого соединен с выходом первого логического блока ШШ, первый вход которого подключен к выходу перво о реле сопротивления, а второй вход и выход первого логического блока ИЛИ соединены соответственно с выходом и вторым входом основного блока И, причем выход второго, реле сопротивления соединен с первым входом второго логического блока ИЛИ, второй вход и выход которого подключены соответственно к выходу и к первому входу дополнительного логического блока И, второй вход которого соединен с выходом дополнительного блока сравнения напряжения с заданной уставкой, йход которого подключен к выходу датчика напряжения, а выход второго блока ШШ соединен с входом второго блока вьщержки времени.

.ед

Фие.2

Изобретение относится к электротехнике, в частности к релейной защите. Цель изобретения - повышение надежности действия и быстродействия защиты при близких коротких замыканиях. Устройство содержит датчики тока 2 и напряжения 3, первое и второе реле сопротивления 4 и 5, блоки выдержки времени 6 и 7, исполнительный орган 8. При близких к.з. токи статора до истечения выдержки времени, заданной в блоке 6, меньше тока реле сопротивления 4. Сохранение сигнала на выходе реле при этом не обеспечивается. Сигнал на возникшем выходе реле 4 сохраняется на выходе блока 14 при помощи сигнала с выхода блока 10. За счет этого отключение к.з. обеспечивается с выдержкой времени, заданной в блоке 4, т.е. в области срабатывания реле 4.2 ил.