Способ выявления асинхронногоРЕжиМА СиНХРОННОгО гЕНЕРАТОРАэлЕКТРОСТАНции Советский патент 1981 года по МПК H02J3/24 H02H7/06 

I

Изобретение относится к электротехнике и прецназначено для автоматического Выявления асинхронного режима (АР) синхронного генератора (СГ).

Известны способы выявления АР СГ. по сни кению тока в цепи обмотки возбуж.Дения (ОВ) до уставки срабатывания или циже ее l .

Недостатками этого способа являются его низкая чувствительность и избирательность, обусловленные неизменностью условий срабатьтаиия способа в различных реЯсимах работы генератора.

Наиболее близким к предлагаемому .является способ выявления АР СГ при снижении тока в цепи ОВ до уставки срабатьюания или ниже ее, которая определяется в зависимости от выдаваемой активной мощности СГ. Уставка срабатывания выявительного органа (ВО) уменьшается с уменьшением выдаваемой активной мощности и при холостом ходе СГ равна нулю 2} . .

Недостатками данного способа являются возможность его неселективного срабатывания при синхронных качаниях и при отключении к.з. во внешней сети, когда ток в ОВ может снижаться ниже уставки срабатьшания, а также низкая чувствительность способа. Причем чем больше выдаваемая СГ активная мощность, тем вероятность неселективного срабатывания .способа выше.

Цель изобретения - повышение чувствительности и селективности способа выявления асинхронного режима.

Указанная цель достигается тем что в способе выявления асинхронного режим синхронного генератора электростанции путем измерения тока возбуткдения. и .сравнения его с уставкой измеряют скольжение генератора и напряжение шин въюокого напряжения электростанции и величину уставки определяют в соответствии с выражениями

Uo

Д(5)

ad

уст

jXrOs)|/Xgf(js)/- BH&ujXaj/XrUs)-y6/

(sv внеш/ 5: //( гце - сопротивление взаимоиндук ции генератора по оси; UQ - напряжение шин высокого напряжения элекгростанции Хднеш сопротивление внешней сет X J.- суммарное сопротивление г нератора и внешней сети; X ()- частотная характеристика генератора; X 0 - сопротивление рассеяния ге - нератора; Xy(jS) - частотная характеристика генератора совместно с со тивлением внешней сети; Х- (jS)- частотная характеристика, соответствутощая операторн сопротивлению рассеяния обмотки возбуждения. Уставка срабатывания определяется таким образом чтобы условия срабатьт ния выявительного органа за1ц.иты от actmxpoHHoro режима (ВО ЗАР) по току возбуждения были идентичны условиям срабатывания по внутреннему углу гене ратора бр 5- 180, поскольку выявление АР по такому условию является абсолю верным, гак как это условие определяе наличие АР СГ. Реализация указанного способа осуществляется посрецством ВО ЗАР. . На фиг. I представлена структурная схема ВО ЗАР; на фиг, 2 - граничные кривые областей срабатывания ВО ЗАР по внутреннему углу и по току возбуждения с коррекцией уставки срабатьтания по активной мощности; на фиг. 3 расчетные кривые асинхронного режима генератора. Схема содержит измерительные блоки тока возбуждения 1, скольжения 2 генератора и шин высокого напряжения 3 станции, вычислительный блок 4, .определяющий уставку срабатывания ВО ЗАТ, и блок 5 сравнения измеряемО го тока возбуждения с уставкой срабатьтания. С измерительных блоков 2 и подаются сигналы, пропорциональные величинам скольжения генератора и напряжения шин высокого напряжения станции и, в вычислительный блок 4, где формируется сигнал уставки срабат вания по выражению (1), который в свою очередь подается в блок 5 сравне ния. Кроме этого сигнала в блок 5 подается сигнал из блока 1, пропорцион

796987 льный току возбуждения генератора. В блоке 5 эти два сигнала сравниваются и при токе возбуждения, равном или меньшем уставки срабатывания, из блока 5 выдается сигнал на исполнительную схему ЗАР. Приведенные на фиг. 2 кривые граничных условий срабатьтания ВО ЗАР по внутреннему углу генератора (кривая 1) и по току возбуждения с коррекцией i уставки срабатывания по активной мощности (кривая 2) качественно различаются- . Помимо зоны нечувствительности (1) принципиально может иметь место ложное срабатывание ВО по току возбуждения с коррекцией уставки по активной мощности, что обусловлено наличиемзоны ложного срабатьшания (If). Кривая граничного условия срабатывания ВО ЗАР по току возбуждения с коррекцией уставки срабатывания по скольжению и напряжен-ию шин высокого напряже-. ния станции совпадает с кривой I. Как видно из фиг. 2, чувствительность ВО ЗАР по току возбуждения с коррекцией уставки срабатьшания по активной мощности повышается по отношению к Е-О ЗАР по току ротора без коррекции уставки срабатьтания (кривая 3), однако зона ложного срабатывания даже увеличивается (по крайней мере на уменьшается). Приведенные на фиг. 3 расчет-, ные осциллограммы АР исследуемого генератора соответствуют его работе в зоне И (фиг. 2), когда электрический центр качаний находится вне генератора и собственно асинхронный режим генератора отсутствует, а выявитель по току возбуждения с коррекцией уставки срабатывания по активной мощности срабатывает ложно, поскольку ток возбуждения снижается до величин, меньших нуля, т.е. даже в случае равенства нулю уставки ера-батывания такой ВО срабатывает ложно. ; В зависимости от уровня возбуждений, параметров схемы и режима электрический центр качаний может находиться как внутри защищаемого генератора, так и вне его. В связи с тем, что помимо ЗАР генератора на линии связи имеется системная автоматика прекращения асинхронного хода (АПАХ) возникает опасность неселективной работы этих 579 устройств, что может привести к развитию аварии. Селективность ЗАР и А ПАХ может быть достигнута блокировкой ЗАР генераторов станции между собой. Кроме того, асинхронный ход по электропередаче при попадании электри ческого центра качаний в генератор сопровождается глубокими посадками напряжения на сборных шинах станции, так как при реальном соотношении схемных и режимных параметров электрический центр качаний не может переместиться глубоко внутрь генератора, поэтому можно использовать для достижения селек тивности работы ЗАР и А ПАХ снижение напряжения на сборных шинах станции до 0,5-0,6 UHOM при асинхронном ходе по электропередаче. Использование предлагаемого способа выявления АР СГ позволяет повысить чувствительность и надежность выявления АР, что повышает надежность работ всей г, ч Xg:iXr(js-){|Xg(js Alts)-.,(Л где Х(д - сопротивление взаимоиндукции генератора по. оси; Ур - напрянсение шин высокого напряжения электростанции; Хьлещ - сопротивление внешней сети; - суммарное сопротивление генератора и внешней сети; Х (j5) частотная характеристика генератора; - сопротивление рассеяния генератора;X (45) частотная характеристика генератора совместно с сопротивлением внешней сети; 7 энергосистемы, так как АР представляет опасность с точки зрения повреждения самого генератора и зависимого от него режима работы электрооборудования, а также нарушения устойчивости по предельно загруженным связям, ввиду больших ) колебаний мощности. Формула изобретения Способ выявления асинхронного режима синхронного генератора электростанции путем измерения тока возбуждения и сравнения его с уставкой, отличающийся тем, что, с целью повышения чувствительности и селективности, измеряют скольжение генератора и напряжение шин высокого напряжения электроставдии и величину уставк определяют в соответствии с выражени51IE л()-;г VCT dd |-XBHem-Xc dl r(Js)-Xo/ cc-sriv / cll -:5 ll( / Х-.„(5)- частотная характеристика, соответствующая операторному сопротивлению рассеяния обмотки возбуждения генератора. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР № 553708, кл. Н 02 Н 7/06, 1976. 2. Авторское свидетельство СССР 396784, кл. Н 02 Н 7/06, 1Q71. №