Устройство для защиты генератора от перегрузки Советский патент 1980 года по МПК H02H7/06 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТЫ ГЕНЕРАТОРА ОТ ПЕРЕГРУЗКИ Изобретение относится к устройств эгициты объектов энергосистем от перегрузки током и может найти применение в защите синхронных генерато ров как локальное устройство, а также в качестве узла регуляторов возбуждения синхронных генераторов. Известны устройства защиты генераторов от перегрузки током возбуждения и током обратной последователь иости TL. Наиболее близким к предлагаемому является устройство для згициты генератора от перегрузки, содержащее дат чик тока, подключенный ко входу квгщ ратора, выход которого подключен к входу интегратора, вычитатель напряж ний и выходные органы, подключенные к выходу интегратора 21. Однако в связи с большой тепловой постоянной времени необходимо большое 1время интегрирования, что Ьри аналоговой форме интегрирования напряжения приводит к необходимости устанавливать значительную емкость, а это увеличивает габариты и вес уст ройства. Необходимо также принимать специальные меры для уменьшения влия ния токов утечки, что приводит к не обходимости подбора элементов и .деает производство нетехнологичным. В результате точность выполнения требуемой функции оказывается низкой. Относительная погрешность достигает 15% при неизменности влияющих величин. При изменении температуры окружающей среды погрешность еще выие из-за очень приближенного учета охлаждения ротора генератора в процессе нагрева. Цель изобретения - повышение точности устройства защиты генераторов от перегрузки. Поставленная цель достигается тем, что в устройстве защиты генератора от перегрузки, содержгицем датчик тока, подключенный ко входу квадратора, выход которого подключен к входу интегратора, вычитатель напряжений и выходные органы, подключенные к выходу интегратора, квадратор выполнен в виде последовательно соединенных частотного квадратора и делителя частоты, интегратор выполнен в виде реверсивного счетчика импульсов и дополнительно снабжен делителем частоты, преобразователем напряжение-частота и преобразователем код-аналог, при этом выход интегратора через последовательно соединенные преобразователь код-аналог, вычитатель напряжений, к другим входам которого подключены источник напряже ния, пропорционального начальной частоте частотного квадратора, и источник напряжения, пропорционального температуре окружающей среды, преобразователь напряжение-частота и де литель частоты, подключен к другому своему входу, выходные органы подклю чены также к входу преобразователя код-аналог, а другие выходные органы подключены к выходу преобразователя код-аналог. Кроме того, с целью повышения точ ности устройства защиты генераторов от перегрузки в несимметричном авари ном режиме, оно содержит фильтр тока обратной последовательности, подключенный к входу частотного квадратора. На чертеже приведена функциональная схема устройства. Датчик 1 тока подключен к входу частотного квадратор1а(ЧК)2, имеющего функцию преобразования где IQ - начсшь-ная частота ЧК при отсутствии сигнала управления. Выход ЧК.2 через делитель 3 частоты подключен к одному входу реверсивного счетчика 4 импульсов, выход которого подключен к другому своему входу через последовательно соединенные преобразователь 5 код-аналог, вычитатель б напряжений, преобразователь 7 напряжение-частота (ПНЧ) и делитель 8 частоты. К выходу преобразов теля 5 код-аналог подключенывыходные органы 9, а к входу - выходные органы 10- и 11. Устройство работает следующим об разом. На вход ЧК 2 поступает от источн ка 1 тока ток ,3(t); и в счетчике за каждый интервал времени Т накапливается Число импульсов, пропорцио нальное 3 , т. е. количеству выде ляемого тепла V-I , (i) .о о. Если нет отвода тепла от ротора, то выходной код счетчика 4 опреде. ляет его температуру, однако в реал ных условиях всегда есть естественный и принудительный отвод тепла от генератора, который в первом прибли нии пропорционален разности темпера

туры ротора генератора и окружающей i. устройство для защиты генератосреды.ра от перегрузки, содержащее датчик

В первый момент времени на реверс-выход которого подключен к входу

ный вход счетчика 4 поступают им-интегратора, вычитатель напряжений

пульсы частоты по мере ростаи выходные органы, одни из которых

записанного в счетчике 4 числа им-подключены к выходу интегратора,

пульсов растет частота импульсов, по- 65отличающееся тем, что.

6Qтока, подключенный к входу квадратора, тупающих на реверсивный вход счетика 4 N,-.|f,.k,.U(t° di, 1 о О де pQ частота на выходе преобразователя 7 напряжение-частота, )iv выходной код счетчика 4, U(to«5) Напряжение, пропорциональное температуре окружающей среды. Рост кода на выходе счетчика 4 или накопленного числа импульсов продолжается, пока две частотные последовательности не становятся равны Чк - а I ; что соответствует установившемуся тепловому режиму. когда количество подведенного тепла равно количеству отводимого. Код на выходе счетчика 4 и напряжение на выходе преобразователя 5 код-аналог, пропорциональный температуре ротора. Охлаждение ротора генератора определяется разностью напряжений, пропорциональных температуре ротора и окружающей среды. Поскольку напряжение пропорционально действительной температуре ротора, оно используется для управления выходными органами 9, оказывающими различные воздействия:сигнализация, развозбуждение генератора, отключение генератора и гашение поля. Также к выходу счетчика 4 подключен выходной орган Индикации 11, с помощью которого в любой момент времени оцениваются тепловые процессы в роторе. Козффициенты в выражениях (1) и(2) 1 , К. и К| , определяются при испытаниях генераторов и зависят от их типов. В случае использования частотных квадраторов с функцией преобразования fq.( меняются местами прямой и реверсные входы реверсивного счетчика 4. Предлагаемое защитное устройство в 3-5 раз повышает точность определения температуры ротора генератора, резко упрощает настройку устройства в процессе изготовления, позволяет сократить габариты устройства и снизить его вес, а также применить стандартные устройства для дистанционной цифровой индикации температуры ротора. Формула изобретения