Устройство для защиты синхронного генератора от асинхронного хода Советский патент 1990 года по МПК H02H7/08 

Изобретение относится к электротехнике, а именно к релейной защите синхронного генератора от асинхронного хода.

Цель изобретения - повьзшение надежности и быстродействия устройства

На фиго 1 приведена блок-схема устройства; на фиг. 2 - характеристики измерительного органа сопротивле- ния; на фиг« 3 - блок-схема измерительного органа сопротивления.

Устройство содержит измерительный орган 1 сопротивления с тремя выходами, комбинированной характеристикой Срабатывания и четвертом дополнитель- |ным выходом Выходы триггеров 2 и 3 соединены каждый со своим входом первого логического элемента И 4, а его выход через счетчики 5 импульсов при- соединяется к цепи отключения генератора Элементы 2-4 образуют блок 6 формирования одиночного импульса, входы которого подключаются к первому и второму выходам измерительного органа 1, третий выход которого подключен к инвертору 7 сигнала, первый 8 и второ 9 расширители импульсов подключены к первым входам второго 10 и третьего 11 логических элементов И соответст- венноо Второй вход второго логического элемента И 10 подключен к дополнительному четвертому выходу измерительного органа 1, состоящего из четырех формирователей 12-15 сравниваемых ве- личин, двух блоков 16 и 17 сравнения трех величин с тремя входами, первый из которых 16 подключен к выходам первого 12, второго 13 и третьего 14 формирователей, а второй 17 - к выходам первого 12, третьего 14 и четвертого 15 формирователей, логического блока 18, два входа которого подключены к выходам блоков 16 и 17 сравнения, а выходы соответствуют первому и второму выходам измерительного органа 1, логического элемента ИЛИ 19, входы которого подключены к выходам блоков 16 и 17 сравнения, а выход соответствует третьему выходу блока 1, причем выходы блоков 16 и 17 сравнения подключены к входам четвертого логического элемента И 20, выход которого соответствует четвертому выходу блока 1„

Для случая защиты генератора от асинхронного хода без потери возбуждения характеристика срабатывания органа сопротивления (ОС) может быть выб

0 5 0 5 Q 5

0

5

рана таким образом, что сопротивление особой точки гц равно сопротивлению генератора zr, а сопротивление zjj.- сопротивлению системы z. (фиг. 2) „При реализации ОС по фиг 3 сигнал на выходе блока 16 появляется при попадании вектора сопротивления в область, ограниченную характеристикой 21 (фиго2), а сигнал на выходе блока 17 - при попадании в область, ограниченную характеристикой 22„ Блок 18 формирует раздельные области сопротивления I и II (фиго 2), блок 19 формирует объединенную область III, а блок 20 - внутреннюю область IV. В нормальном режиме генератора угол между напряжением генератора и системы (в дальнейшем угол генератора) не превышает 90, соответствующий ему вектор сопротивления на зажимах генератора лежит в области V, а сигналы Un - U4- на выходе устройства отсутствуют

При нарушении нормального режима работы генератора угол генератора может превышать 90 °, что соответствует попаданию вектора сопротивления в области III (фиг о 2)„ Непосредственного факта асинхронного хода еще нет, поэтому с третьего выхода ОС снимается сигнал предупредительной сигнализации . для принятия вручную мер к нормализации режима генератора„

В случае возникновения синхронных качаний угол генератора может превышать 90, не превышая при этом угла 180°, соответствующего потере устойчивости генератора., При этом вектор сопротивления сравнительно медленно движется по кривой 23 (фиг. 2), проходя через точки А и В, а сигналы Uj, Uj и Пд на выходе устройства отсутствуют

В случае возникновения асинхронного хода вектор сопротивления сравнительно быстро движется по кр ивой 24 о В момент времени С появляется рабочий сигнал на третьем выходе ОС, рабочий сигнал на выходе блока 7 исчезает , а на выходе блока 8 сигнал еще отсутствует в течение заданного времени, определяемого выдержкой времени на возврат блока 8„ В момент времени D, соответствующий углу генератора 135, появляется сигнал на четвертом выходе ОС и сигнал Uj на выходе блокаЮ, который обеспечивает автоматическую разгрузку генератора при скольжении большем допустимого.

Если разгрузка действует успешно, то движение вектора сопротивления of момента D до F происходит сравнительно медленно (или вовсе прекращается) сигнал Од. на выходе блока 11 не появ- ляется, а генератор успешно втягивается в синхронизм,

В случае, если разгрузка не приносит успеха, угол проворота быстро возрастает и, если скольжение больше критического, обеспечивается сравнительно быстрое движение вектора сопротивления на отрезке DF кривой 24, В момент времени D рабочий сигнал на первом выходе ОС исчезает, а на выходе блока 9 сигнал еще существует в течение заданного времени, определяемого выдержкой времени на возврат блока 9. В момент времени F,. соответ- ствующий углу генератора 225°, появляется сигнал на втором выходе ОС и сигнал U. на выходе блока 11, который обеспечивает отключение генератора„ Если скольжение меньше критического, возможна последующая успешная ресинхронизация генератора в течение заданного количества циклов скольжения Если в течение заданного количества циклов скольжения ресинхронизация не происходит, отключение генератора обеспечивается с помощью счетчика 5 циклов скольжения выходным сигналом U(. Таким образом, уставка по допустимому скольжению для разгрузки гене- ратора задается выдержкой времени на возврат блока 8, а установка по критическому скольжению для отключения генератора - выдержкой времени на возврат блока 9о Формула изобретения

Устройство для защиты синхронного генератора от асинхронного хода, со

« г 0 5 0

0

держащее измерительный орган сопротивления с тремя выходами и комбинированной характеристикой срабатывания, блок формирования одиночного импульса, включающий два триггера, подключенных входами установки к первому и второму выходам измерительного органа сопротивления, а входами сброса - к третьему выходу измерительного органа сопротивления, и первый логический элемент И, подключенный входами к выходам триггеров, а выходом - к входу счетчика импульсов, предназначенного для установки в цепи отключения генератора, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности и быстродействия, дополнительно содержит инвертор сигнала, первый и второй расширители импульсов, второй и третий логические элементы И, а измерительный орган сопротивления выполнен с четырьмя выходами, причем третий выход измерительного органа через последовательно включенные инвертор сигнала и первый расширитель импульсов подключен к первому входу второго логического элемента И, предназначенного для установки в цепи разгрузки генератора, а второй вход второго логического элемента И подключен к четвертому выходу измерительного органа сопротивления, первый выход измерительного органа сопротивления подключен через второй расширитель импульсов к первому входу третьего логического элемента И,предназначенного для установки в цепи отключения генератора, а второй выход измерительного органа сопротивления подключен к второму входутретьего логического элемента И.

гг

ж

т

Фаг. 2

Изобретение относится к электротехнике, в частности к релейной защите синхронных генераторов от асинхронного хода. Цель изобретения - повышение надежности и быстродействия. В случае возникновения асинхронного хода вектора сопротивления сравнительно быстро движется по кривой. В момент времени С появляется рабочий сигнал на третьем выходе блока 1. На выходе блока 8 сигнал существует в течение заданного времени, определяемого выдержкой времени на возврат блока 8, и на четвертом выходе блока 1 появляется сигнал, который обеспечивает автоматическую разгрузку генератора при скольжении, больше допустимого. Если разгрузка действует успешно, то генератор втягивается в синхронизм, а если она не приносит успеха, то угол поворота быстро возрастает. Если скольжение больше критического, вектор сопротивления быстро движется на отрезке DF кривой. В момент времени D рабочий сигнал на первом выходе блока 1 исчезает, а на выходе блока 9 сигнал существует в течении заданного времени, определяемого выдержкой времени на возврат блока 9. В момент времени F, соответствующий углу генератора 225°, появляется сигнал на втором выходе блока 1 и сигнал на выходе блока 11, который обеспечивает отключение генератора. 3 ил.

Фиг.з