Устройство для защиты синхронного генератора от потери возбуждения Советский патент 1977 года по МПК H02H7/06 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТЫ СИНХРОННОГО ГЕНЕРАТОРА ОТ ПОТЕРИ

ВОЗБУЖДЕНИЯ

щей обмоткой и даумя обмотками подмагничивания, причем управляющая оймотка этого реле подключена к выходу измерительного шунта, одна обмотка подмагничивания через параметрический стабилизатор наиряже шя и вьягрямитель подключена к трансформатору fiaI pяжeння, а другая обмотка подмагничивания - через стабилизатор параллельно входу этого же параметрического стабилизатора напряжершя.

На фиг. 1 изображена принципиальная схема устройства; на фиг. 2 - график, характеризующий работу устройства.

Устройство состоит из измерительного трансформатора напряжения 1, выпрямителя 2, измерительного шута. - 3, испол1штельиого герконового реле - 4, параметрического стабилизатора напряжения - 5, уставкой которого определяется величина основного потока подмагничивания AWno стабилитрона - 6, определяющего уровень налряже1шя статора генератора, при котором возникает дополнительный поток подмапшчивания AWng, и обмотки возбуждения 7 генератора.

Используемый в схеме защиты контакт реле 4 замкнут в обесточенном состоянии катущки реле и разомкнут, если сумма управляющих ампер-витков AWy, пропорщ ональных юку Of в обмотке возбужде1шя генератора 7, и подмагничивающих ампер-витков больше ампер-вигкои срабатывания AWcp., т.е. условно срабать вапия згидиты, условие замыкания контакта реле 4, может быть записано следующим образом:

AWcp AWy + AWno + AWng()

AWno -выбираются такими, чтобь при отсутствии AWng реле находилось па rpami срабатывания:

AWno AWcp (2)

В этом случае при протеканий по обмотке возбуждения 7 тока и ноявле шя в связи с згим AWy любой величины и Tortj же знака, что и AWno, используемый в схеме защиты контакт реле 4 размыкается, а при исчезновении А у он замыкается. При протека1ти по обмотке возбуждения 7 тока Зг обратной полярности обмотка у(1равле1шя реле создает магнитный поток, ампер-витки которого (-AWy) направлены встречно с AWno, позтому реле и может разомкнуть контакт только при условии:

-AWy 2AWno (3)

При появлении дополнительного потока подмагничива1шя AWпд, имеющего тот же знак, что и основной поток AWnoj защита в соответствии с условием (1) может сработать только при отрицательных управляющих ампер-витках, когда

-AWyi AWna (4)

При переходе генератора в асинхронный режим вследствие потери возбуждегая он потребляет на намагнишвание реактивную мощность из сети, и гапряже}ше на зажимах статора генератора при включе1ши на сборные шины через повыщающий трансформатор всегда оказывается 1шже номинального (по опытным данным не более 0,85-0,9 поминального). Этим и определяется порог возннкновения дополнительного потока подмагничивания

AWng.

При напряжении статора ниже номишльного на заранее заданную величину АПД не возникает, и реле 4 в соответствии с условиями (1) и (2) срабатывает приЭг 0. Ни при каких длительно или кратковременно допустмыХ для генератора режимах, в том числе при системных качаниях и при отключении замыканий, 3 f без вмешательства автоматического регулятора возбуждения не С1шжается до нуля, а глубокое развозбуждение генератора автоматическим регулятором возбуждения возможно только при повышении напряжения на его зажимах когда вводятся АПД.

При этом всегда могут быть выбраны AWпд такой ве1шчины, при которой условие (4) оказалось бы не вьшолнимь1м и ложное срабатьшание реле из-за влияния автоматического регулятора возбуждения было бы исключено.

При переходе турбогенератора в аси 1хрош1ый режим по причинам, указанным выше, не возникает. При этом, если обмотка возбуждения генератора оказывается разомкнутой или замкнутой на вентили, то 3 длительно или периодически оказывается равным нулю, что обуслав;швает срабатывание защиты, а если обмотка возбуждения 7 оказывается замкнуюй накоротко, на шунтирующее conponiBJieime или на якорь электромашинного возбудителя, io3j. носит знакопеременный харак„ тер, реле 4 замыкает свой контакт при прохождении Зг черс: нуль, а BfjeMeim увеличения -AWy) до гакой иилишлы, чтобы вынол)1ялось условие (3), всегда заведомо достаточно дая срабатыва1шя защиты.

На фи1. 2 приведена характеристика работы устройства в координатах Jf (Нет). На участке 9-10 обеспечивается постоянство уставки реле 4 за счет стабщшзации напряжения в цепи обмотки, создающей AWno; ча участке 8-9 при уменьшении напряжения статора генератора ниже 10% номинального, что практически нереально, характеристика имеет подъем, гак как в точке 9 нроисходит срыв стабилизации нараметрического стабилизатора напряжения; в точке 10 происходит открытие стабилитрона 6, поэтому при дaльf eйпJeм повышении напряжения статора характеристика реле из-за возникновения AWim резко уходит В1шз. Ли1шя 11 характеризует аналогично описанному выше работу реле при выполнении условия (3), т.е. эта часть

характеристики является нерабочей.

Предлагаемое устройство позволяет выполнить селективную защиту синхронного генератора от асинхронного режима, возникающего как при полной потере возбуждения генератора, так и при

, уменьшении уровня возбуждения ниже некоторой критической величины при которой генератор еще удерживается в синхронизме, и, в то же время прелотн)атить ложную работу защиты в режимах, не связанных с )сй возбуждения генератора или

его yMoibiiieiiKOM ниже ука:)анного уровня. Пос.чслнее качество позволяет избежать излишних отключений моиишх генераторов в случаях, не представляющих для них непосредственной опасности, или в тех случаях, когда должны действовать другие защиты. Это повыщает надежность энергоснабжения потребителей, благодаря чему и определяется эффективиость предлагаемого устройства. В отлише от прототипа в предлагаемом устройстве не требуется использование трансформаторов тока в цепи .статора генаратора, а также специального трансфорMiaTopa постоянного тока, что упрощает его.

Формула изобретения

1. Устройство для заишты синхронного генератора от потери возбуждения, содержащее измерительный щунт в цепи обмотки возбуждения генератора, измерительный трансформатор напряжения в цепи статора генератора н исполнительное реле, отличающееся тем, что, с целью упрощения .защиты и повыщення селективности, исполнительное реле вьшолнено на герконе с управляющей

V

10 0.5

0,1

O.S

обмоткой и двумя обмотками подмагничивания, причем управляющая обмотка этого реле подключена к выходу измерительного щунта, одна обмотка подмагннчивания через параметрический стабилизатор напряження и вьшрямитель подключена к трансформатору напряжения, а другая обмотка подмагничивания через стабилитрон - параллельно входу этого же параметрического стабилизатора напряження.

2. Устройство по п. Ьо т л ич а ю щ е е с я тем,

0 что, с целью повышения надежносш исполнительного реле, его управляющая обмотка отделена от подмагничивающих обмоток того же реле изолирующей прокладкой, пробивное напряжение кото, рой выше испытательного напряжения ротора гене- ратора.

Источники информанли, принятые во внимание при экспертизе:

1. Томаш Я. Защита при потере возбуждения

синхронных машин, 1961 г., т. 11, № 2.

2. Aiюрское свидетельство СССР № 396784, кл. Н02И7/06, 1974г.

UcmaS

. 1