Устройство для защиты цепи тиристорного возбуждения электрической машины Советский патент 1982 года по МПК H02H7/08 H02H7/26 

Изобретение относится к электроте нике, а именно к релейной защите и автоматике энергосистем, и предназиачено для защиты цепей возбуждения мощных синхронных, и асинхронных машин, питание которых осуществляется через выпрямители или преобразователи. Известно устройство токовой защиты электроустановок переменного тока реагирующее на значение производной тока с учетом знака полного тока повреждения 1. Недостатком известного устройства является низкая чувствительность изза необходимости отстройки от режимов формировки возбуждения в рассмат риваемых машинах. Наиболее близким к предлагаемому является устройство токовой защиты электроустановок, содержащее промежуточный трансформатор, выход которо го подключен через выпрямитель и бло сглаживания к одному входу реагирующего элемента, и блок опорного напряжения , выход которого соединен со вторым входом реагирующего элемента 21. Однако данное устройство при применении его для защиты цепей возбуждения мощных электрических машин оказывается нечувствительным, т.е. не обеспечивает надежную защиту цепей при повреждении. Кроме того, оно медленно действует из-за наличия блока сглаживания. Цель изобретения - повышение чувствительности и быстродействия устройства. . Указанная цель достигается тем, что устройство защиты цепей возбуждения электрических машин снабжено дифференциатором и блоком получения прямоугольных сигналов, соединенными последовательно и включенными между промежуточным трансформатором и преобразователем длительности импульса в напряжение.

39

На фиг. 1 показана форма тока одной из фаз силового трансформатора, питающего цепи возбуждения мощных электрических машин; на фиг. 2 структурная схема устройства. .

Обмотки возбуждения мощных электрических машин представляют србой большие катушки индуктивности, питающиеся от силовых трансформаторов через тиристорные выпрямители или преобразователи. При этом синусоидальная форма токов фаз силового трансформатора искажается (фиг. 1) Кривая несколько характерных участ ов: участок коммутации (переключения) двухтиристоров, ток изменяется за время, которому соответт ствует угол коммутации (j); участок открытого тиристора, ток постоянный; участок закрытого вентиля ток равен нулю. Угол коммутации увеличивается лишь при повреждениях в цепях возбуждения. При нормальном режиме и при формировках угол остается неизменным.

Устройство работает следующим образом.

Промежуточный трансформатор 1 подает сигнал, (фиг. 1) на дифференциатор 2, который выделяет сигналы только в течение времени, соответствующего углу коммутации (т) тиристоров. Блок 3 получения прямоугольных сигналов преобразует сигналы, полученные на выходе дифференциатора 2, в прямоугольные и подает их на преобразовйтель Ц импульсов в напряжение. Напряжение, величина которого зависит от длительности импульса, поступает на один вход реагирующего элемента 5. Блок 6 опорного напряжения формирует опорное напряжение и подает его на второй вход реагирующего элемента 5. В случае, когда напряжение с выхода преобразователя импульсов в напряжение k превышает опорное, реагирующий элемент срабатывает и дает выходной сигнал.

При нормальном режиме и формировках возбуждения длительность прямоугольных сигналов не повышает номи04нального угла коммутации тиристоров и напряжение на выходе преобразователя и импульса в напряжение меньше опорного напряжения. Реагирующий элемент не срабатывает.

При повреждениях в цепях возбуждения угол коммутации тиристоров (if) увеличивается, это приводит к увеличению напряжения на выходе преобразователя импульса в напряжение. Оно превышает опорное напряжение, и реагирующий элемент срабатывает.

Устройство защиты цепей тиристорного возбуждения электрических машин позволяет повысить чувствительность и быстродействие защиты за счет отстройки его установки в нормальных режимах и при формировках возбуждения по углу коммутации тиристоров и за счет отсутствия сглаживания напряжения при выпрямлении.

Формула изобретения

Устройство для защиты цепи тиристорного возбуждения электрической машины, содержащее промежуточный трансформатор, выход которого подключен через преобразователь длительности импульса в направлении к одному входу реагирующего элемента, и блок опорного напряжения, выход которого соединен со вторым входом реагирующего элемента.отличающееся тем, что, с целью повышения его чувствительности и быстродействия, устройство снабжено дифференциатором и блоком получения прямоугольных сигналов, соединенными последовательно и включенными между промежуточным трансформатором и преобразователем длительности импульса в напряжение.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР ff 5i(05(, кл. Н 02 Н 7/26, 197.

2.Федосеев A.M., Релейная защита электрических -систем. М., Энергия, 1976, с. 116, рис. а.

1

cut

JL

Фаг.2 Выход Оператибный ток