Предметом изобретения является способ выявления несинхронного режима возбужденного сннхронного генератора. Известные снособы подобного рода иснользуют для выявлении несинхронного режима:
а)появление 1ульсацип тока статора или мопдюсти генератора или их активно и реактивно состлвляюгцих,
б)появ, еременпо составляющей тока ил па гряжения в роторе,
в) оявлеиие о рица1ельной реа тивной моп;ности или отрицательно -о реактив ого тока о 1ределенHoii величины,
г)увеличение числа оборотов синхронного генератора выше номинального.
При создании зангиты от несинхронного режима основ 1ой трудностью является о стропка ее от качаний.
Предельны угол качаний определяется точкой пересечения криBO i электромагнитно мощности с
урбпны, .1яел1ой ее л еха нчески.м л О1мептол1.
Чем мо1,пость турбины, тем бо.гьшую неличи 1у. имеет угол, в пределах которого ротор может иметь кач;1ния, не выпадая из синхронизма. Следовательно, при весьма Ma.ioii нагр)зке машины угол 5 при качаниях .може прини aть . значение, приближаясь значению о--;ISO Kaic со стороны опережения, и со стороны отставания.
Если ротор сипхрон ого генератора ри весьма малой нагрузке не переходит положение, соответствующее о : ;-180 он ггродолжает, качаясь, работать в синхронизме. Если ротор перейдет это положение и угол о приобретет значение, большее 180, синхронная работа нарушаечся.
Таким образом, рочор 1ри качаниях мол-сет занимать любое положение относительно юля статора. Вследствие этого, при качаниях имеют пульсации тока статора и .моцности статора, появление переменной составляющей в pOTOjie н noHB/ieinie отрицательной реактивной составляюще , причем все STH факторы как качественно, jaK и со.1ичествеино Fie резких от.шчий от таковых при несинхронном ).
Чтобы отстрониться от качаний при использовании этих параметров, в зан1,иту потребовалось бы ввести выдержку времени, что, учи1ывая значительную длительность возможных 1 :ачаний, ухудjnaei качество згициты.
Выявление несинхронного режима но увеличению числа оборотов также не является надежным, так как, учитывая коэффициент запаса, уставка срабатывания реле оборотов должна быть, взята достаточно высокой, а д,1я отстройки от временного уве,1ичения оборотов нри коротких замыканиях до,1жна быть введена также выдержка времени. Кроме того из-за действия рег ляторов скорости турбин увеличение скорости вран1,ения генератора нри выпадении его из синхронизма буде име1-ь место непродолжительное время и защита может не уснеть нрийти в действие, а при ма. нагрузках на генераторе увеличение числа оборотов вообще будет незначи1ельным и защита окажется нечувствительной.
Таким об1)азом, ни один из перечисленных выше факторов не .может быть иснользован для надежного, быстрого и селективного выявления несинх)онного режима.
Если выполнить защиту, реагирующую на нереход ротора через положение Зи:180°, то она будет удов,;1етворять предъявляемым к ней требованиям: будет приходить в действие нри выпаде} ии из синхронизма и будет )1ечувствительна к качаниям.
Неносредственное измерение угла 5 генератора представляет значи1ельные трудности.
По расс.матрнваемому способу нереход этого угла через значение 180 .может быть определен но переходу вектора фазного тока через угол 90 в емкостной полуплоскости векторов тока. TaiaiM
образом контроль за синхроииой работой электрического генератора может быть осун;ествлен но разности фаз .между фазным током статора и напряжением на его зажпмах.
На фиг,1 представлена плоскость углов -f между током и напряжением; на фиг. 2 годограф вектора Kd; на фиг. 3 годограф вектора AE-:;:Ed--U; па фиг. 4 годограф векторов фазного тока,
I lycTb генератор, имеюнщй э. д. с. Kd, работает несинхронно на Н1ины бесконечной мощности с HaHfniжение.м U. Примем, что величина Kd в течение периода скольжения пе изменяется и что сопротивлении в продольной и поперечной осях одинаковы.
В этом случае, считая вектор и ненодвижны.м, нолутп.м годограф векто|)а ld в виде оиружпости (фиг. 2). Разность потенциалов, онределяюн,ая ток У, AE-:::Ed -U и годограф ее вектора (фиг. 3) представит собою также окружность с центром, с.ме ценны.м на величину и.
Пренебрегая активны.м сонротивлением, може.м считать, что ток отстает от ДЕ на 90.
Таки.м образом, повороту вектора Ed, т. е. повороту ротора, па 5г-360 соответствует поворот тока относительно напряжения также па угол tt -r360 (фиг. 4).
Угол -f в течение периода скольжения из.меняется непронорционально изменению угла о. Однако углу й --:180° (вектор E.J на фиг. 2) соответствует вполпе онределекПЫЙ угол tf-:: 90° (фиг. 4),
Таким образом, интересующий пас момент перехода ротора через положение Sr-lBO отмечать по переходу вектора тока статора из квадранта П в квадрант III (фиг, 1) т. е. через положение 1 па фиг. 4.
Диаграммы, приведенные на фиг. 2, 3 и 4, не учитывают, что в течение периода скольжения величина Ed значительно из.меняется. В действительности годограф вектора Kd представляет собою эл.-чинс.
Соответственно этому, а в cBM3Ji с перавенствол сонротивvleHHii по продольной и поперечной осям, искажается годограф вектора тока.
Одпако при любой величине Кй, большей и, в мо.меит 0 - 180° (вектор Bj) вектор Д11 будет находиться в противофазе с U и, cлeдoвaJ eльтю, этому моменту всегда будет соответствовать угол « 90.
Для выявления этого молтента може1 быть применен любой из известных методов определения фазы тока и направления ее изменения и на этом нринципе может быть запщча возбужденных синхронных генераторов от несинхронного режима.
При работе синхронного генератора через сопротивление, имеющее заметную величину, вектор напряжения на зажимах маишны в течение периода скольжения уже не будет неиз.менным вследствие влияния падения напряжения от тока в сопротивлении связи.
Правильное действие защиты, установле гной на зажимах генератора, легко обеспечить, вводя дополнительно к измеряемому наг ряжепию компенсацию падения папряжения в сопротивлении связи подобно тому, как это де.тается для регуляторов папряжепия.
Предмет изобретения
Способ выявлепия несипхроппого режи.ма возбужденного синхронного 1-еперато{1а, отличающийся тем, что, с целью упроп1,ении схем защиты геператоров от этого режима, контроль за синхронной работой генератора осуществляется по разности фаз между фазпыл током статора и наприженнем, а факт перехода генератора в несинхронный режим определяется по переходу вектора фазного тока через угол -90 в емкостпой полуплоскости векторов тока.
Фиг. 2
ia
Фиг. 3 dE Ed-l/
Фиг. 4
