Способ выявления асинхронного режима синхронного генератора Советский патент 1981 года по МПК H02J3/24 

Изобретение относится к электротехнике и предназначено для автоматического выявления асинхронного ре жима синхронного генератора. Известны способы выявления асинхронного режима синхронного генератора по косвенным режимным параметрам, таким как ток возбуждения Щ, сопротивление генератора 12, реактивный ток статора 3. Недостатком данных споорбов является их низкая чувствительность, обу ловленная неучетом изменения параметров синхронного генератора в различных режимах работы. Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является способ выявления асинхронного режим синхронного генератора путем сравне ния контролируемой реактивной мсяцности с уставкой.срабатывания и выработки управляющего сигнала в случ превышения контролируемой реактивно мощностью указанной уставки. Соглас но этому способу асинхронный режим фиксируется (с отстройкой от режимо недовозбуждения) при выполнении услови я v/ де X - синхронное индуктивное со противление генератора совместно с внешним сопротивлением;V - напряжение шин системы бес° конечной мощности 4. Недостатком данного способа является его низкая чувствительность, что обусловлено неизменностью уставки срабатывания, поскольку величина Xj-j,, участвующая наряду с V в формировании уставки срабатывания (1), не зависит от режима, хотя в действительности при изменении скольжения генератора она меняется в соответствии с частотньши характеристикЕ1ми генератора. Цель изобретения - повышение чувствительности способа выявления асинхронного режима синхронного генератора. Указанная цель достигается тем, что согласно.способу выявления асинхронного режима синхронного генератора путем сравнения контролируемой реактивной мсядности с уставкой срабатывания и выработки управляющего сигнала в случаепревышения контролируемой реактивной мощностью указанной установки, дополвштельно измеряют скольжение генератора и напряжение шин высокого напряжения электростанции, по измеренному скольжению и известным частотным характеристикам- генератора определяют значение модуля и фазы частотной характеристики., по которым с использованием измеренного напряжения формиру™ ют установку срабатывания, Величина уставки срабатывания определяется на основании полученного авторами путем решения упрощенных уравнений ГореваПарка при заданном законе движения S const аналитического выражения для реактивной мощности генератора, к оторое записывается (при отсутствии возбуждения) в виде

Kr(s)C05QrU}Uo

Qvi/-r rv v ta.)

,(5)3

уст

модуль частотной харакгде ) теристики синхронного генератора

Qpfs).

фаза частотной характеристики синхронного генератора;

сопротивление внешней

BH сети, равное сопротивлению цепи от шин генератора до VP ;

V, напряжение шин высокого напряжения станции S -- скольжение синхронного

генератора.

В качестве напряжения шин бесконечной мощности может использоваться напряжение шин высокого напряжения станции, которое практически неизменно.

Реализация предлагаемого способа осуществляется посредством выявительного органа зашлты от асинхронного режима.

На чертеже представлена структурная схема, реализующая предлагаемый способ.

Схема содержит измерительный блок 1 скольжения генератора, блок 2 определения модуля и фазы 3 частотной характеристики синхронного генератора, измерительный блок 4 напряжения шин высокого напряжения станции блок 5 формирования сигнала уставки срабатывания согласно выражению (2) измерительный блок б реактивной мощности и блок 7 сравнения реактивной мощности синхронного генератора с уставкой срабатывания,; ,

Сигнал, пропорциональный величине скольжения синхронного генератора, с выхода измерительного блока 1 подается на входы блоков 2 определения модуля и фазы 3 частотной характеристики синхронного генератора в которых вырабатываются сигналы, пропорциональные величинам модуля и фазы частотной характеристики синхронного генератора. Сигналы с выходов блоков 2 и 3 подаются на.вход

блока 5. Сигнал, пропорциональный напряжению шин высокого напряжения станции, с выхода измерительного блока 4 также подается на вход блока 5. Сигнал, пропорциональный напряжению шик высокого напряжения станции, с выхода измерительного блока 4 также подается на вход блока 5. Сигнал, пропорциональный уставке срабатывания выявительного органа защиты от асинхронного режима, формируется в блоке 5 согласно выражению {2) и с выхода этого блока подается на вхо блока 7 сравнения. Сигнал, пропорциональный величине реактивной мощности синхронного генератора, с выхода измерительного блока 6 подается также на вход блока 7. Эти два сигнала в блоке 7 сравниваются и при величине сигнала с блока 6, равной или меньшей величины сигнала с блока 6, выдается управляющий сигнал на исполнительную схему эгшшты. Для предотвращения ложного срабатывания выявительного органа защиты от асинхроного режима при асинхронном ходе в энергосистеме вводится выдержка времени срабатывания исполнительного органа или блокировка защиты от асинхронного режима генераторов станции между собой, т.е. сигнал, выдаваемый на исполнительную схему, блокируется при одновременном срабатывании выявительных органов на параллельно работакицих генераторах станции.

Использование предлагаемого способа выявления асинхронного режима позволяет повысить чувствительность, а следовательно и надежность выявления асинхронного режима синхронного генератора, что повышает надежность работы всей энергосистелвл. в целом, так как асинхронный режим генератора представля1эт опасность как с точки зрения повреждения ceiMoro генератора и зависимого от его режима работы электрооборудования, так и с точки зрения опасности нарушения устойчивости по предельно загруженным связям, ввиду больишх колебаний мощности. Повышение надежности и устойчивости Энергосистемы естественно повьаиает надежность снабжения электропотребителей, что связано с экономическим эффектом, расчет которого затруднителен из-за отсутствия статистических данных о сокращенин числа аварий с применением предлагаемого способа ,

Формула изобретения

Способ выявления асинхронного режима cHHXpOHHorcf генератора электроста:нции путем сравнения контролируемой реактивной мощности с уставкой срабатывания и выработки управляющего сигнала в случае превышения контролируемой реактивной мощностью указанной уставки, о т л и ч а ющ и и с я тем, что, с целью повышения чувствительности, дополнительно измеряют скольжение генератора и напряжение шин высокого напряжения электростанции, по измеренному сколь жению и известньм частотным характеристикам генератора определяют значе ние модуля и фазы частотной характеристики , по KOTOjMJM с использованием умеренного напряжения шин высокого напряжения электростанции формируют уставку сра&атьшания согласно выражению Х,.(9)с05дД)Ос ст - )3 - скольжение генератора; x(S) - модуль частотной характеристики синхронного генератора; 0|(8) фаза частотной харгштеристики синхронного генератора;V - напряжение шин высокого напряжения электростанции ; X g - сопротивление внешней сети, равное сопротивлению цепи от шин генератора до шин высокого напряжения станции. Источники информации, нятые во внимание при экспертизе .1. Авторское свидетельство СССР 53708, кл. Н 02 Н 3/06, 1974. 2.Электрические станции , 5, 5, с. 64-67. 3.Авторское свидетельство СССР 56338, кл. Н 02 Н 7/06, 1973. 4.Электрические станции , 6, 5, с. 48-52 (прототип).