зменением тока в измерительном конуре з....
Известно также устройство для заиШ o6MOTkH ротора синхронного генератора от несимметричных витковых замыканий 4.;
Устройство содержит трансреактор, первичной обмоткой включенный последбв ательно в цепь обмотки возбуждения генератора, трансформатор натфяжения, первичной обмоткой черед конденсатор включенный паралдельно обмотке возбуждения, вййрямй тельные мосты с добавочными резисторами во вторичных обмотках: трансреактора и транс4)6рматора. К выходам вьпфямительных мостов включен бло сравнения напряжений, имеющий на выходе реагирующий орган. Принцип действия устройст1ва основан на сравнении индуктивностей обмоток возбуждения генератора и трансреактора.
Недостатком устройстеа: йВЛ Яётся низкая чувствительность и селективность к замь1каниям небольшой доли витков ббмотки возбуждения, особенно в многойо}ШЬНь1х генераторах, деумёН1ь:шёнйё индуктивности обмотки возбуждения Ё1езН:ачйтейьн6. ;. ,;/;;„,;,...:,. ,.,.::,,:,Л-ч..,, . Целью изобретения являются повышение чувствительнвстт1 и Сёлёктйбности затцйть синхронных генераторов, осоёенШ ШШчжолюсгййх, и 1«еёШШ фй йь1К4 вйтковым замыканиям обмотЙ возбужденвя.
Для этогоустройство для защиты синхронного гёнераторй от й аСимме-р- . |)йчЙЬх витйЬвых замыканий обмотки возбуждения, содержащее трансформатор напряжения, первичная обмотка которого подключена к одной из фаз обмотки статора, а 1эторичная обмотка подвупоче- на к выпрямительному мосту, сглажиг вакщий конденсатор, блок сравЬй йя и реагирующий Орган, снабжено логически-, мй ёлбмент(амй И и времени, реле час-: тоты и фильтрами переменной и косто-Г янной составляющих напряжений, входы которых подключены к выпрямительному мосту со сглаживающим конденсатором на выходе, а выходы подключены к блоку фавнения, при iSTOM выход фильтра переменной составляющей напряжения подключен также к реле час-. тоты, а выходы блойа сравнения и реле частотъ через последоватепьйо соединён-. вые логические элементы И и времени подключены к исполнительному органу.
На фиг. 1 изображено устройство ля защиты синхронного генератора от есимметричньтх витковых замыканий бмотки возбуждения, блок-схема; на гг. 2 - графики сигналов устройства при витковом замыкаНии чёрез переходное сопротивление двух полюсов обмот ки возбуждения шестиполюсного синхрон него генератора.
К одной фазе синхронного генератора 1 через трансформатор 2 напряжения и двухполупериодный выпрямитель 3 со сглаживающей емкостью присоединены фильтры переменной 4 и постоянной 5 составляющих напряжения. К выходам этих фильтров присоединен блок 6 сравнения напряжений, а к выходу фильтра { 4 еще и реле 7 частоты. Выходы блока 6 и реле 7 ч;ерез логические элементы И S и времени 9 йрИсоединевЫ к исполнительному органу 10 генератора.
Вторичное напря5 «ние фазы обмотки статора синхронного генератора Ur (фиг. 2) в1Е трймЛяется и сглаживается выпрямителем 3. Из выгф ямленного :; ;
напряжения Urn фильтры 4 и 5 выдеЛя- ,
ID.II
ют соответственно переменную и и постОянную U- составляющие. Пусковой ар-, ган защиты - блок 6 сравнения напряжений - сравнивает отношение переменной и постоянной U- составляющих напряжения и|-g и в его реагирующий орган срабатьтвает, если это Отношение превосходит установленную величину. Измерительный орган защити - реле 7 - измеряет частоту переменной составляющей напряжения U-v и срабй г шает при 4iacT4iTe сит тапов равной частоте переменного тока, деленной на число пар полюсов И ротора генератора 1. Логический элемент И 8 срабатывает при совместном срабатывании блока б и реле 7, а элемент 9 времени срабатывает спустя выдержку времени, большую выдержки времени ёащиты генератора от коротких замыканий в иепи обмотки статора и большую времени затухания апериодической составляющей тока короткого замыкания :цепи обмотки статора. .
В нормальном режиме работы синхронного генератора, т.е. отсутствие витковых замыканий обмотки возбуждения, форма магнитного поля всех полюсов ротора одинакова и соответственно Одинакова форма всех полуволн напря жения каждой фазы обмотки статора генератора. Напряжение на выходе выпрямителя 3 содержит постоянную и сравнительно небольшую переменну1б с ставляющие, причем последняя содержат преимущественно четные высщае гармонические составляющие, но йе содержит субгармонику, равную частот основной гармоники, деленной на число пар полюсов. При этом блок 6 сравнения переменной и постоянной составляющих и реле 7 не срабатывает и сиг нал на о-пключение исполнительного органа 10 генератора 1 не подается. При несимметричном витковом замы кании обм9ТКи збуждения синхронног генератора 1 магнитное поле закоро ченных катуйек полюсов ослабляется и соответственно уменьшаются мгновенные значения полуволн напряжения фаз обмогйки статора генератора. В многополюсных генераторах катушки по люсов ротора соединяются последовательно по окружности ротора, поэтому все уменьшенные полуволны Напряжени каждой фазы обмотки статора будут следовать во времени последовательно. Напряжение на выходе выпрямителя 3 (фиг. 2) будет иметь ступенчатую форму, амплитуда переменной составляющей напряжения U U- будет соиз мерима с постоянной составляющей и частота переменной составляющей будет равна частоте первой гармоники напряжения обмотки статора генератора деленной на число пар полюсов ротора. Вследствие этого сработают блок 6 и реле 7 и их выходной сигнал через логические элементы 8 и 9 будет подан на исполнительный орган 10 генератора. Лри коротком замыкании в пепи обмотки статора генератора 1 апериодическая составляющая тока короткого замыкания приведет к различию амплитуд разнополйрных полуволн напряжения каждой фазы обмотки статора , ток которой содержит апериодическую составляюп(ую , и частота переменной составлйющей на выходе выпрямителя 3 будет равна частоте первой гармоники напряжения. В двухполюсных генераторах реле 7 частоты устройства зашиты настраивается на частоту первой гармоники напряжения, поэто ly апериодическая составпяюща я токн обмотки статора генератора 1 может вызвать кратковременное срабатывание реле 7 и блока 6, которые возвратятся в исходное состояние после Ьатуха 526. йия апериодической составляющей тока короткого замыкания. Неселективное срабатывание защиты двухполюсных генераторов предотвращается элементом 9 выдерШ| емёни. В устройстве защиты многополюсного генератора частота переменной составляющей напряжения, на которую настроено реле 7, равная частоте первой гармоники, деленной на число пар полюсов, не равна частоте пёрехгенной составляющей напряжения, обусловленной апериодической составляюпхей тока коро-йкбго замыкания иепи обмотки с-штора а частоте первой гармоники, поэтому реле 7 частоты в указайнбм режиме не срабатывает ив устройстве защиты мнсгополюсных генераторов эйеМёйт 9 выдержки времени может быть исключен. ЕМКОСТЬ сглаживающего конденсатора на выходе выпрямйтел Я 3 выбирается из условия достаточного сглаживания высших гармонических составляющих напряжения и пропускания переменной составляющей, на которую настроёт1б рёШ 7. Технико-экономическая эффективность состоит в предотвращении механических повреждений синхронных генераторов от вибрации ротора, вызванных несимметричными ВИ1ЖОВЫМИ замыканиями обмотки возбуждения, что обусловлено высокой чувствителькостью и селективностью описанного устройства. Высокая чувствительность устройства опредерчется блоком 6, реагирующим на замыкание даже малой доли витков обмотки возбуждения, а высокая селективность определяется реле 7 частоты, настроенным на частоту переменной составлякяцей напряжения, характерной лишь для несимметричных витковых замыканий обмотки возбуждения генератора. Форму л а изобретени Устройство для защиты синхронного генератораот несимметричных витковых замыканий обмотки возбуждения, содержащее трансформатор напряжения, первичная обмотка которого подключена .к одной из фаз обмотки статора, а вторичная обмотка подключена к выпрямительному мосту, сглаживающий конденсатор, блок сравнения и исполнительный орган, отличающееся тем, что, с целью повышения чувстви
