Устройство защиты генератора от асинхронного хода при потере возбуждения Советский патент 1990 года по МПК H02H7/06 

Изобретение относится к релейной защите и автоматике энергосистем, а именно к устройствам выявления асинх- ронного режима генератора при потере возбуждения.

Цель изобретения - повышение быстродействия устройства защиты генератора от асинхронного хода при потере возбуж- дения.

На фиг. 1 представлена схема устройства; на фиг.2 - характеристики срабатывания устройства защиты генератора от асинхронного хода при потере возбужде- ния.

Устройство содержит первичный преобразователь 1 тока, включающий трансформаторы 2 тока и преобразователь 3 тока в напряжение, первичный преоб- разователь 4 напряжения, включающий трансформаторы 5 напряжения и преобразователь 6 напряжения, полосовые фильтры 7 и 8, измерительный дистанционный орган 9, включающий фазопово- ротный 10 блок, сумматор 11, детекторные преобразователи 12 и 13, усилитель-формирователь 14, компаратор 15, основной 16 и дополнительный 17 блоки сравнения, каждый из которых содержит эдемент 18 времени и реагирующий элемент 19, реверсивный счетчик 20, дешифратор 21,, счетчик 22, два RS-триггера 23 и 24, генератор 25 стабильной частоты, элементы НЕ 26-28, элемент ИЛИ-НЕ 29, элемент ИЛИ 30, элемент И 31, исполнительный блок 32.

На фиг. 2 приведены характеристики срабатывания измерительного органа - основная 33, дополнительная 34, годографы сопротивления на зажимах обмотки статора генератора при асинхронном ходе при потере возбуждения 35 и 36, при асинхронном ходе возбужденно- го генератора 37.

Устройство работает следующим образом.

В нормальном режиме, когда конец вектора сопротивления находится вне характеристик срабатывания, на выходах реагирующих элементов 19 основного и дополнительного блоков сравнени присутствует напряжение уровня логи

ческого О. При этом реверсивный счетчик 20 и счетчик 22 обнулены, первый RS-триггер 23 установлен в состояние логической 1, а второй RS-триггер 24 - в состояние логического

О.

j

0

5 Q „

., -Q

5

55

При потере возбуждения сопротивление на выводах генератора изменяется таким образом, что годограф сопротивления начинает перемещаться в четвертый квадрант комплексной плоскости к зоне значений сопротивления генератора при потере возбуждения с учетом скольжения по одной из приведенных кривых 35 и 36„ При пересечении годографом сопротивления дополнительной характеристики 34 срабатывает дополнительный блок 17 сравнения и на его выходе появляется напряжение уровня логической 1, которое поступает на второй элемент НЕ 27. На R-входах реверсивного счетчика 20 и второго триггера 24 устанавливается напряжение , уровня 6, разрешающее им работу. Удержание реверсивного счетчика 20 в крайних состояниях .. ,Q и Q .. .Q обеспечивается связью выхода переноса с входом, управляющим параллельной записью информации по входам D на выходах Q.

При пересечении годографом 35 основной характеристики срабатывания 33 срабатывает основной блок 16 сравнения и на его выходе появляется напряжение уровня 1, которое поступает на вход управления направлением счета V реверсивного счетчика 20 и на вход первого элемента НЕ 26. При этом на S-входе первого триггера 23 устанавливается напряжение уровня 0, а на R-входе кратковременно появляется напряжение уровня 1, на выходе триггера Q устанавливается О.

Реверсивный счетчик 20 начинает считать импульсы, поступающие с генератора 25 стабильной частоты в режиме прямого счета, при достижении определенного кода на выходе реверсивного счетчика на i-м выходе дешифратора 21 появляется напряжение уровня 1, которое через элемент ИЛИ 30 поступает

на второй вход элемента И и разрешает прохождение импульсов со счетчика 22 на S-вход второго RS-триггера 24, на выходе Q которого появляется напряжение уровня 1, воздействующее на исполнительный блок 32.

Таким образом, при пересечении годографом 35 основной характеристики срабатывания 33 реверсивный счетчик 20 подсчитывает время его нахождения внутри характеристики. При выполнении условия К/1 te, где t е- уставка времени на срабатывание, К - число импульсов генератора 25, прошедших на С-вход реверсивного счетчика 20 за время t , f - частота импульсов, на

выходе дешифратора 2) появляется сигнал срабатывания.

При изменении годографа в соответ- ствии с кривой 36 сопротивление выходит из области основной характеристики срабатывания 33. При этом до выполнения условия K/f tB основной блок 16 сравнения возвращается в исходное состояние, на выходе первого триггера 23 устанавливается уровень логической 1, счетчик 22 обнуляется, второй триггер 24 но изменяет своего состояния, а реверсивный счетчик 20 переходит в режим обратного счета.

Реверсивный счетчик не успеет об- нулиться и на выходах элемента ИЛИ-НЕ 29 будут присутствовать напряжения уровня логической 1, если произойдет повторный вход годографа 36 в основную характеристику срабатывания 33 до выполнения условия t 2- t, .

Время t1 нахождения годографа внутри основной характеристики срабатывания 33 подсчитывается реверсивным счетчиком 20 при счете в прямом направлении. Время 12 нахождения годографа вне характеристики 33 с момента выхода до момента повторного входа подсчитывается реверсивным счетчиком 20 в обратном направлении.

Первый RS-триггер 23 не изменит своего состояния и уровень логической 1 с его выхода через элемент ИЛИ 30 будет присутствовать на втором входе элемента И 31, и сигнал срабатывания поступит на S-вход второго триггера 24 с минимальной выдержкой времени, определяемой заполнением счетчика 22.

При выходе годографа сопротивления из пределов дополнительной характеристики срабатывания 34 основной

r

0

0 5 0

5

0

5

0

16 и дополнительной 17 блоки сравнения возвращаются в исходное состояние, обнуляют счетчики 20 и 22 импульсов и устанавливают RS-триггеры 23 и 24 в состояние логической 1 и О соответственно.

При наличии асинхронного хода возбужденного генератора, сопровождающегося попаданием в области срабатывания устройства (кривая 37), условие t% t, выполняется. Реверсивный счетчик 20 к моменту повторного попадания Б область характеристики 33 обнулится и срабатыранич не произойдет.

Формула изобретен и- я

Устройство защиты генератора от асинхронного хода при потере возбуждения, содержащее дистанционный измерительный орган с основной и дополнительной характеристиками срабатывания и соответствующими основным и дополнительным выходами, который первым входом через полосовой фильтр подсоединен к выходу первичного преобразователя тока статора, вторым входом через другой полосовой фильтр - к выходу первичного преобразователя напряжения статора, счетчик импульсов, С-БХО- дом подключенный к выходу генератора стабильной частоты, первый и второй RS-триггеры, элемент И и элемент ИЛИ, первый вход которого подсоединен к выходу первого RS-триггера, исполнительный блок, отличающееся тем, что, с целью повышения быстродействия устройства, введены реверсивный счетчик, дешифратор, элемент ИЛИ-НЕ, первый и второй элементы НЕ, причем D-входы и V-вход управления направления счета реверсивного счетчика объединены и подсоединены к основному выходу дистанционного измерительного органа и через первый элемент НЕ к S-входу первого RS-триггера, к входу элемента ИЛИ-НЕ и R-входу счетчика импульсов, С-вход реверсивного счетчика подсоединен к выходу генератора стабильной частоты и R-вход через второй элемент НЕ - к дополнительному выходу измерительного органа, Q-выхо- дами присоединен к входам элемента ИЛИ-НЕ и входам дешифратора соответственно, выход которого подключен к второму входу элемента ИЛИ, выход элемента ИЛИ-НЕ подключен к R-входу первого RS-трнггера, первый вход элемента И подключен к выходу счетчика, а

второй к выходу элемента ИЛИ, S-вход второго RS-триггера соединен с выходом элемента И, R-вход - с выходом

второго элемента НЕ, а выход второго триггера - с входом исполнительного блока.

i

Изобретение относится к релейной защите и автоматике. Цель изобретения - повышение быстродействия. При потере возбуждения сопротивление на выводах генератора изменяется таким образом, что годограф сопротивления начинает перемещаться в четвертый квадрант комплексной плоскости, при этом срабатывает блок 17 сравнения. Сигнал поступает на второй элемент НЕ 27. На R-входах реверсивного счетчика 20 и второго триггера 24 устанавливается напряжение логического "О", разрешающее им работу. При достижении определенного кода на выходе реверсивного счетчика 20 на I-м выходе дешифратора 21 появляется напряжение уровня логической "1", которое через элемент ИЛИ 30 поступает на второй вход элемента И 31 и разрешает прохождение импульсов со счетчика импульсов на S-вход второго RS-триггера 24. На выходе Q триггера появляется напряжение логического "0", воздействующее на исполнительный блок 31. 2 ил.

06

Риг. Z

J4