Устройство для защиты бесщеточного возбудителя синхронной машины Советский патент 1978 года по МПК H02H7/06 

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано для защиты бесщеточного возбудителя синхронной машины.

Известно устройство для защиты бесщеточного возбудителя синхронной машины, в котором дифференциальная защита возбудителя генератора переменного тока основана на получении разности между сигналом, пропорциональным напряжению возбуждения возбудителя и сигналом, предста;вляющим собой векторную сумму сигналов, пропорциональных току и напряжению статора синхронной мащины; разностный сигнал поступает на выходной элемент защиты 1. Недостатками такого устройства являются плохая работа в аварийных режимах возбудителя и низкая точность определения аварийного состояния возбудителя.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является устройство для защиты бесщеточного возбудителя синхронной мащины, содержащее согласующие блоки, включенные в токовые цепи возбуждения возбудителя и возбуждаемой синхронной мащины, соединенные с диодно-регенеративными блоками сравнения, соединенными через запо.минающий блок с выходным органом защиты 2. Недостатком этого устройства является возможность ложного срабатывания при резком изменении нагрузки синхронной машины (сбросе и набросе нагрузки, коротком замыкании в сети и т.д.) вследствие нарущения пропорциональности между током возбуждения возбудителя и током возбуждения возбуждаемой синхронной машины, вызванного изменением составляющей реакции якоря синхронной мащины.

Целью изобретения является повыщение надежности срабатывания защиты бесщеточного возбудителя синхронной машины. Это достигается тем, что предлагаемое устройство дополнительно снабжено блоками

преобразования импульсных сигналов в потенциалы, ИЛИ-НЕ и формирования сигнала запрета срабатывания защиты при изменении тока статора, причем один вход блока ИЛИ-НЕ через блок преобразования импульсных сигналов в потенциалы соединен с выходами диодно-регенеративных блоков сравнения, другой вход соединен с выходом блока формирования сигнала запрета срабатывания защиты при изменении тока статора, входы которого включены в

токовую цепь статора, а выход блока

ИЛИ-НЕ соединен с запоминающим блоком.

На чертеже дана блок-схема описываемого устройства.

Устройство содержит согласуюпдие блоки 1 и 2, диодно-регенеративные блоки 3 и 4 сравнения, блок 5 преобразования импульсных сигналов в потенциалы, блок 6 ИЛИ-НЕ, блок 7 формирования сигнала запрета срабатывания защиты, запоминающий блок 8 и выходной орган 9 защиты.

Сигнал S«6, пропорциональный току возбуждения возбудителя, подается на вход согласующего блока 1, а сигнал Sga, пропорциональный току возбуждения возбуждаемой синхронной мащины, - на вход согласующего блока 2. Сигналы, приведенные в согласующих блоках к одному порядку величины напряжения, поступают на диодно-регенеративные блоки 3 и 4 сравнения. При нарущении пропорциональности между сигналами Se« и S«.n в зависимости от знака рассогласования срабатывает тот или иной блок сравнения и результирующий сигнал через блок 5 преобразования импульсных сигналов в потенциалы поступает на один из входов -блока 6 ИЛИ-НЕ, на другой вход которого поступает сигнал с блока 7 формирования сигнала запрета срабатывания защиты. Сигнал с блока 6 ИЛИ-НЕ через запоминающий блок 8 воздействует на выходной орган 9 защиты;

Блок 5 состоит из элемента 10 ИЛИ-НЕ, накопительного конденсатора 11 и релейного элемента 12.

Блок 7 содержит трансреакторы 13, включенные в токовые цепи статора синхронной мащины, выпрямитель 14, подключенный к вторичным обмоткам трансреакторов, фильтрующий коденсатор 15, инвертор 16, формирующие цепи, состоящие из резистора 17 и конденсатора 18 и резистора 19 и конденсатора 20, элемент 21 ИЛИ, релейный элемент 22, триггер 23, элемент 24 ИЛИ и временной элемент 25 в цепи обратной связи, необходимый для снятия сигнала запрета и возврата устройства в исходное состояние после окончания переходного процесса.

Блок 8 состоит из триггера, а выходной орган 9 - из усилителя 26 и выходного реле 27.

Устройство работает следующим образом.

Сигнал, пропорциональный току статора, проходит по первичным обмоткам трансреакторов 13, выходное напряжение которых пропорционально первичному току, выпрямляется выпрямителем 14 и фильтруется конденсатором 15. При нарущении пропорциональности между сигналами и Sg вследствие резкого изменения тока статора изменяется напряжение на конденсаторе 15, что приводит к появлению на выходе элемента 21 ИЛИ импульсного сигнала, который формируется при возрастании напряжения цепью, состоящей из инвертора 16, конденсатора 20 и резистора 19. Импульсный сигнал изменяет состояние релейного элемента 22, выходной сигнал «О которого изменяется на «1, которая сохраняется до окончания импульса. Сигнал с элемента 22 изменяет состояние триггера 23, выходной сигнал «1 с которого через элемент 24 ИЛИ поступает на вход 0 блока 6 ИЛИ-НЕ и запрещает появление сигнала на его выходе и тем самым срабатывание выходного реле 27 защиты. Сигнал «1 с элемента 24 поступает также на вход временного элемента 25, выходной сигнал «1 с которого поступает на второй вход триггера 23, обеспечивая снятие сигнала, запрещающего срабатывание защиты с задержкой времени.

При значительном увеличении тока статора (Icm 1,5 + 31„) напряжение на конденсаторе 15 значительно возрастает, что приводит к изменению состояния элемента 22 (через резистор 17), сигнал «О на выходе которого изменяется на «1 и через эле5 мент 24 ИЛИ запрещает срабатывание защиты. Сигнал запрета сохраняется до тех пор, пока ток статора не спадет до номинального.

Предлагаемое устройство позволяет повысить надежность защиты возбудителя при неисправностях вращающегося выпрямителя (пробое вентиля, коротком замыкании), обмотки якоря возбудителя и цепей возбуждения возбудителя и синхронной мащины путем запрета ложного срабатывания защиты при резком изменении нагрузки синхронной мащины.

Формула изобретения

Устройство для защиты бесщеточного возбудителя синхронной машины, содержащее согласующие блоки, включенные в токовые цепи возбуждения возбудителя и возбуждаемой синхронной мащины, соединенные с диодно-регенеративными блоками сравнения, соединенными через запоминающий блок с выходным органом защиты, отличающееся тем, что, с целью повыщения надежности срабатывания защиты, оно дополнительно

снабжено блоками преобразования импульсных сигналов в потенциалы, ИЛИ-НЕ и формирования сигнала запрета срабатывания защиты при изменении тока статора, причем один вход блока ИЛИ-НЕ через блок преобразования импульсных сигналов в потенциалы соединен с выходами диодно-регенеративных блоков сравнения, другой вход соединен с выходом блока формирования сигнала запрета срабатывания защиты при изменении тока статора, входы

0 которого включены в токовую цепь статора. а выход блока ИЛИ-НЕ соединен с запоминающим блоком. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:5 i. Патент Франции 2175975, кл. Н 02 К 11/00, 1974. 2. Авторское свидетельство СССР № 442544, кл. Н 02 Н 7/06, 1972.