Устройство для защиты синхронного генератора малой мощности Советский патент 1980 года по МПК H02H7/06 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТЫ СИНХРОННОГО ГЕНЕРАТОРА МАЛОЙ МОЩНОСТИ

1

Изобретение относится к устройствам для защиты автономно работающих синхронньрс генераторов малой мощности при нарушении режимов их работы, вызван.Hbtx короткими замыканиями.

Известны схемы защиты генератора малой и средней мощности ij . Принцип действия этих схем основан на регистрации токов в обмотке статора. Синхронные машины малой и средней мощности не имеют выводов статорной обмотки со стороны нейтрали, и поэтому регистрация токов в обмотках статора осуществляется элементами, устанавливаемыми только на началах статорной обмотки.

Из известных устройств наиболее близким по технической сущности к .предлагаемому является устройство для защиты синхронного генератора малой мощности 23 , содержащее коммутационный аппарат в цепи включения генератора, элемент выделения тока и соединенный с ним реагирующий орган.

Недостатком избестного устройства является то, что оно не обеспечивает защиту генератора в случае повреждение внутри него и коротких замыканий в соединительной линии между генераторок ,и элементами регистрации тока в статорной цепи.

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей и повыщение надежности защиты автоном10но работающих синхронных генераторов малой мощности,

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для защиты синхронного генератора малой мощности, содер15жащем коммутационный аппарат в цепи включения генератора, элемент выделения тока и подключенный к нему реагирующий орган, элементвыделения тока включен в цепь ротора, а реагирующий орган

20 выполнен в виде интегратора на операционном усилителе, выход которого соединен через дополнительно введенный усилитель с коммутационным аппаратом. На фиг. 1 показано устройство для защиты синхронного генератора, на фиг. 2, 3 - характеристики срабатьюання известной и описьшаемой защиты. Устройство для защиты содёр кйтсинх ронный генератор 1, в роторную цепь генератора включен элемент 2 вьшелени тока, к которому через резисторы 3 под ключен реагирую.щий орган на операцион ном усилителе 4, соединенный по схеме интегратора за счёт включения конДенсатора .5, к выходу операционного усилителя 4 присоединен дополнительный усилитель 6, к выходу которого, в свою очередь, подключены аппарат гашения поля и коммутационный аппарат 7, отключающий генератор от распределительн сети. Роторная цепь возбуждения reiaeратора подключена к системе автоматического регулирования возбуждения 8, которая, в свою очередь, включена на зажимы статорной обмотки генератдра 1 Принцип действия системы автоматического регулирования возбуждения - фазовое компаундирование с корректором напряжения (т.е. регулирование осуществля ется по возмущению и отклонению). Зашита работает так же, как и обычнаямаксимальная токовая заваита с ограниченно зависимой от тока характерис тикой и токовая отсечка (фиг.2), т.е. при достижении в роторе тока определенной величины (тока уставки) опера1Й1ОННЫЙ усилитель 4 . срабатьюает (фиг. 3), но сигнал на его выходе появляется только после заряда конденсатора 5, чем обеспечивается ограниченно зависимая от тока характеристика и токовая отсечка. При коротких замыканиях в роторе происходит резкое увеличение тока, максимальное значение этого тока имеет место при замыкании непосредственно на выходных зажимах генератора, поэтому на это значение тока настраивается токовая отсечка, т.е. зашита ера батываетза время Р коротких замыканиях в распределительной сети защита срабатьшает за время большее, чем -fcofnc соответствии с характе ристикой интегратора (фиг.З). Таким образом, время срабатьюания /токовой отсечки- rrit описываемой защцты определяется по максимальному току в роторной цепи ( ) который имеет место при коротких замыканиях непосредственно на зажимах генератора а максимально токовая защита настраивается на срабатьшлние (уставка срабатьюания операционного усилителя при токе в роторе 1,3-1,4 номинально го ротора (. ) т.е. так же, как и обычная максимально токовая заЩйтй rto току в цепи статорной обмотки, Время срабатьшания максимально токовой защиты (i-cp. мтя определяется величиной емк|эсти конденсатора 5, при этом необходимо, чтобы была обеспечена селективнос- ъ срабатывания защит по времени, а тйкже запуск соизмеримых по мощности, электродвигателей и их самозапуск. С гличие описываемой схемы от изBectHbDc состоит в том, что она регистрирует ток в роторной цепи генератфа и формирует сигнал на отключение гене- ,. ратбра и гашение поля, если величина ток в ротсфной цепи превышает заданное значение. При коротких замыканиях как в распределительной сети, так и в стат орной обмотке внутри генератора в об. возбуждения генератора наводится ЙДС взаимоиндукции, совпадающая по направлению с напряжением возбужденйя, вследствие чего в обмотке ротора возникает свободный ток. Величина свободного тока пропорцио- начальна величине тока короткого замь1к ания, протекающего в цепи статорной обмотки. Р установившемся режиме короткого замыкания величина тока в роторе связана с токами в статорной цепи линейной зависимостью. Это позволяет выполнять селективную отстройку защиты Использование описанной схемы расширяет область действия и повышает надежность защиты синхронньрс генераторбв, так как защита надежно срабатьш4ет не только при коротких замыканиях в распределительной сети, но и при замыканиях в соединительной линии между генератором и вводным устройством распределительного щита, а также при коротких замыканиях в большей части статорной обмотки. В описанной схеме MorjTT быть использованы операционные усилители. 1УТ401 или 1УТ531, а для усилителя - схема кремневая интегральная серия 155. Формула изобретения Устройство для защиты синхронного генератора малой мощности, содержащее ком1иутационный аппарат в цепи включения readpaTopa, элемент выделения тока и соединенный с ним реагирующий орган.