Способ выявления асинхронного режима синхронного генератора Советский патент 1982 года по МПК H02J3/24 H02H7/06 

(54) СПОСОБ ВЫЯВЛЕНИЯ АСИНХРОННОГО РЕЖИМА СИНХРОННОГО ГЕНЕРАТОРА

Изобретение относится к электротехнике и предназначено для автоматического выявления асинхронного режима синхронного Генератора (СГ) при потере возбуждения.

Известны способы выявления асинхронного режима СГ по косвенным режимным параметрам, например, по току ротора СИ или реактивной мсшности генератора С21 с коррекцией в функции скольжения.

Недостатками указанных способов являются неучет влияния других режимных параметров (например загрузки генератора по активной мощностиг уровня напряжения на выводах статоре или-на шинах высшего напряженияэлектростанции и др.) и вследствие этого ограниченная селективность

Наиболее близкий по технической сущности к предлагаемому способ Г31 выявления асинхронного режима СГ путем сравнения абсолютных значений моделированной ЭДС (Em) и напряжения генератор (Ur)- и выработки уп| авля1п|цего сигнала в тс случае, есйи абсолютная величина ЭДС меньше абсолютной величины напря кения генератора, реализованный в устройстве. Величина ЭДС в указанном способе моделируется по измеренным напряжению и току статора генератора.

Согласно этому способу.асинхронный режим генератора (режим частичной или полной потери возбуждения) фиксируют в случае выполнения условия

lEwii lUrl , ( 1) где Eri, j xr Ir ;

- ксмлплексное сопротивление генератора 3r - ток генератора.

К недостаткам способа следует отнести ег.о низкую чувствительность и возможность ложного срабатывания, что обусловлено неизменностью условия срабатывания при различных асинхронных режимах, характеризу1мцихся разными величинами скольжения.

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

Указанная цель достигается тем, что в способе выявления асинхронного 25 режлма синхронного генератора по факту превышения абсолютной величиной напряжения статора генератора абсолютной величины формируемой ЭДС генератора, дополнительно к напряжению и тону статора генератора измеряют скольжение S генератора вычис ляют по нему частотную характерист ку генератора, измеряют напряжение иши высокого напряжения станции, Эсщают величину внешнего реактивно го сопротивления, соответствующую состоянию схемы сети,и по полученн величинам и известным частотным ха рактеристикам формируют величину Э согласно выражению Ej,, Ur+jXr Gr+ Xftiwi Ч-Xr CXrCj G ) - Xftaeui 1. Хбйеш СХвиеш +Xr(jS) где Ern - ЭДС r-енератора; Сг - напряжение генератора; Vo - напряжение шин высокого н пряжения станции; Kf - комплексное сопротивление генератора; Хвн(Л1 - сопротивление внешней сети;XrifjS) - частотная характеристика генератора; Or - ток генератора. В предлагаемом способе условие срабатывания выявительного органа щиты приближено к абсолютному, в к честве которого принято.условие ср батывания выявительного органа защи ты от асинхронного режима, срабатыва1яцего по факту превышения внутре ним углом генератора значения 180 Условие срабатывания выявительно го органа по внутреннему углу генератора имеет вид Ego (Хг+Х&ещ) С IX г ( J S ):3 Uo Хйиеш СХвцеш (JSXl Условие срабатывания выявительного органа по моделированной ЭДС генера тора Xt Н-Хвиеш :-AE.{S),( Хвиеш +iXr(jS)i где Vo - напряжение шин неизменного напряжения (ыины высокого напряжения станции); ЕОО - ЭДС генератора, определяемая наличием только нормал ного возбуждения; сопротивление генератора; Хг (JS) частотная характеристика генератора; Х%цеш - эквивалентное внешнее сопротивление шин неизменног напряжения. Путем решения упрощенных уравнен Горева-Парка при отсутствии регулирования возбуждения и постоянстве скольжения получены условия срабаты вания выявителЁного органа защиты от асинхронного режима для предлагаемого способа Uml lUrl; . где н: Uf +.iXrJr + ( +УГ) Xf (|3)-Хв4е , /с) Xftuaui СХ«, +X/(jS)J На фиг.1 приведены граничные кривые областей срабатывания по внутреннему углу (а) и по моделируемой ЭДС (б) с зоной нечувствительности (в) и зоной неселективного срабатывания (г); на фиг.2 - блок-схема устройства, реализукядёго предлагаемый способ. Схема содержит измерительный блок 1 скольжения генератора, измерительный блок 2 напряжения шин вы.сокого напряжения станции, измерительный блок 3 тока статора генератора, измерительный блок 4 напряжения статора генератора, ..блок 5 определения значения частотной характеристики генератора по измеренному скольжению, блок б задания величины внешнего сопротивления сети, блок 7 формирования величины ЭДС согласно выражению (5), блок 8 сравнения. Величина скольжения с выхода измерительного блок 1 подается на вход блока 5 определения величины известной частотной характеристики. Значение частотной характеристики с выхода блока 5 и сигналы, пропорциональные напряжению шин высокого напряжения станции, току и напряжению статора генератора с выходов измерительных блоков 2, 3 и 4, а также величина внешнего сопротивления сети с выхода блока 6 подаются на вход блока 7 формирования величины ЭДС. Сформированная ЭДС с выхода блока 7 и сигнал, пропорциональный напряжению генератора, с выхода измерительного блока 4 подаются на вход 8 сравнения, .где они сравниваются по абсолютной величине. В случае превышения сигналом с выхода блока 4 сигнала с выхода блока 7 блоком 8 выдается сигнал на исполнительную схему защиты от асинхронного режима. Для предотвра1цения ложного срабатывания защиты при асинхронном ходе в энергосистеме может быть предусмотрена специальная блокировка, т.е. сигнал на исполнительную схему блокируется при выявлении асинхронного режима одновременно на всех генераторах. Использование предлагаемого способа позволяет повысить чувствительность и селективность выявления асинхронного режима синхронного генератора, что повышает надежность работы энергосистемы. Формула изобретения Способ выявления асинхронного реима синхронного генератора путем змерения тока и напряжения статора енератора, формирования ЭДС генеатора, сравнения абсолютных значеИИ сформи1 ованной ЭДС и напряжения