Устройство для определения места замыкания на корпус обмотки возбуждения синхронной машины

 

Изобретение относится к электротехнике , в частности к релейной защите . Цель изобретения - повышение быстродействия и надежности устройства . При возникновении замыкания обмотки возбуждения в одной точке на выходе датчика 2 появляется напряжение . Напряжение с выходов датчиков 1 и 2 поступает на входы блока деления 6, кроме того, сигнал с выхода датчика 2 поступает также на вход формирователя импульсов 5, который при отклонении величины входного сигнала от нуля разрешает работу блока деления бис некоторой задержкой формирует сигнал, разрешающий запись информации с выхода блока деления 6 в блок памяти 7 и работу компаратора 8. При возникновении второго замыкания на корпус на выходе блока деления 6 появляется сигнал и на выходе компаратора 8 появляется сигнал Лог. 1, который поступает на вход элемента сигнализации Ю,.замыкание которого свидетельствует о возникно Л С вении второго замыкания обмотки возбуждения 11 синхронной машины на ее .корпус. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (дц 4 Н 02 Н 7/06

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Фиа2

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

flO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3777390 4-07 (22) 01.08.84 (46) 30.11.86. Бюл. Р 44 (72) В.А.Ильичев и А.С.Чапурко (53) 62 1.816.925(088.8) (56) Патент США ь1ь 4187525, кл. Н 02 Н 7/06, 1980.

Авторское свидетельство СССР

У 1108552, 1981. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ

МЕСТА ЗАМЫКАНИЯ НА КОРПУС ОБМОТКИ

ВОЗБУЖДЕНИЯ СИНХРОННОЙ МАШИНЫ (57) Изобретение относится к электротехнике, в частности к релейной защите. Цель изобретения — повышение быстродействия и надежности устройства. При возникновении замыкания обмотки возбуждения в одной точке на выходе датчика 2 появляется напряжение. Напряжение с выходов датчиков i

„„SU„„1274059 A 1 и 2 поступает на входы блока деления 6, кроме того, сигнал с выхода датчика 2 поступает также на вход формирователя импульсов 5, который при отклонении величины входного сигнала от нуля разрешает работу блока деления 6 и с некоторой задержкой формирует сигнал, разрешающий запись информации с выхода блока деления 6 в блок памяти 7 и работу компаратора 8. При возникновении второго saмыкания на корпус на выходе блока деления 6 появляется сигнал и на выходе компаратора 8 появляется сигнал

Tь 11 лог. 1, который поступает на вход элемента сигнализации 10,,замыкание которого свидетельствует о возникновении второго замыкания обмотки воз1 буждения 11 синхронной машины на ее ,корпус. 2 ил.

Иэ схемы замещения по постоянному току (см. фиг. 2) следует, что при отсутствии замыкания обмотки 11 возбуждения на корпус (К,=К =а), на выходах датчиков 1 и 2 устанавливаются напряжения () 1 1274059 2

Изобретение относится к релейной хронной машины на ее корпус. Элезащите, а именно к защите обмотки мент 10 сигнализации служит для сигвозбуждения синхронных машин от замы- нализации о возникновении второго каний на корпус. замыкания обмотки 11 возбуждения на

Цель изобретения — повышение быст- S корпус. родействия и надежности устройства. Сигналы на выходах датчиков напряНа фиг. 1 представлена функцио- жения могут быть представлены как в .3. нальная схема устройства; на фиг. 2 — аналоговои, так и в цифровои форме. ,схема замещения цепи возбуждения по : Устройство работает следующим обпостоянному току. 10 р„,„.

Устройство содержит датчики 1 и 2 напряжения, два резистора 3 и 4, формирователь 5 импульсов, блок 6 деления, блок 7 памяти, компаратор 8, блок 9 индикации и элемент 10 сигнализации, причем резисторы 3 и 4 соединены последовательно и включены между положительной и отрицательной 1 клеммами обмотки 11 возбуждения, пер-:, (2) вый датчик 1 напряжения включен меж- 20 где U,, U< — напряжения на выходах ру положительной и отрицательнои клемперво датчиков напряжения; мами обмотки 11 возбуждения, второй ((— величина напряжения, при датчик 2 напряжения включен между кладываемого к обмотточкой соединения резисторов 3 и 4

25 ке 11 возбуждения; и корпусом синхронной машины, выход первого датчика 1 напряжения соединен о

К вЂ” постоянный коэффициент преобразования. с первым входом блока 6 деления, а выход второго - с вторым входом блоП и возникновении замыкания обмот- . ка 6 деления и входом формирователя 5 При воэ импульсов, первый вьмод которого под- 30 ки 11 в ужд — 30 ки 11 возбуждения например в точке

К1 напряжение на вьмоде датчика 1 е остается без изменения, а на выходе а вто ой — к управляющим второго датчика 2 появляется напряже. вхо ам компа атора и блока памяти, ние, выражение для определения котоинформационный вход блока 7 памяти соединен с выходом блока 6 деления, 33 (R(-14)r а выход — с входом блока 9 индикации

" " " r2r+erR(+R,) +2R К и первым входом компаратора 8, второй где R . — величина сопротивления ревход которого соединен с выходом блозисторов 3 и 4; ка 6 деления а выход — с входом элеУ

R R " активные сопротивления обмента 10 сигнализации. Кроме того, 40 мотки 11 возбуждения до месна фиг. 1 изображены обмотка воэбужта замыкания; дения синхронной машины 11, корпус

r — сопротивление измерительной синхронной машины 12, К1 — точка перчасти датчика 2 напряжения. вого замыкания, К2 (КЗ) — точка второго замыкания. 43

Напряжения U(и U> с выходов перформирователь импульсов предназна- вого 1 и второго 2 датчиков напряжечен для управления работой блока 6 ния поступают на соответствующие входеления, блока 7 памяти и компарато- ды блока 6 деления. Кроме того, сигра 8, причем импульс, разрешающий ра- нал с выхода второго датчика 2 наботу компаратора 8 и запись информа- пряжения поступает также на вход форции в блок 7 памяти, появляется с эа- мирователя 5 импульсов, который при держкой по отношению к сигналу, раз- отклонении величины входного сигнарешающему работу блока 6 деления. ла от величины 0 (ноль) разрешает

Эта задержка необходима,для отстройки работу блока 6 деления и с некоторой от времени работы блока 6 деления. задержкой формирует сигнал, разрешаюБлок 9 индикации предназначен для ин- щий запись информации с выхода блодикации места возникновения первого ка 6 деления в блок 7 памяти и рабозамыкания обмотки 11 возбуждения сий .тч компаратора 8.

1274059

2п-1 ш м—

2+-+2 — - n (1 — n) Rî»

r r (5) 20

Так как К ((г, то выражение (5) принимает вид

m, =(2n-1) / (2+-) .

К

Учитывая, что (2+-)=(onst, из выражения (6) нетрудно определить место первого замыкания обмотки 11 возбуждения синхронной машины на корпус в относительных единицах.

Сигнал с выхода блока 6 деления поступает на информационный,вход блока 7 памяти. После прихода на управляющий вход этого блока сигнала с выхода формирователя 5 импульсов зна- чение заносится в память, после 35 чего запись нового значения частотного с выхода блока 6 деления уже невозможна. С выхода блока ? памяти значение m подается на вход блока 9 индикации, сигнализирующего .о месте возникновения первого замыкания обмотки 11 возбуждения на корпус 12, и на второй вход компаратора 8. Причем, одновременно с этим на первый вход компаратора 8 поступает сигнал с выхода блока 6 деления.

Так как значения этих сигналов равны, то на его выходе сохраняется уровень

30 чогического нуля.

При возникновении второго эамыка ния на корпус на выходе блока 6 деления появляется сигнал, значение которого определяется из выражений

R 55

m (2п-1+К) /((2+-) (1-K)J; (7) ш =(2п-1-К) / ((2+-) . (1-2)), (8)

При этом на выходе блока 6 деле- ния появляется сигнал, пропорциональный частному от деления

U r(R -R ) ш Х А (4)

U» (2г+К) (К» +Кг ) +2К» Rã 5

Принимая R, =и R,; К =(1-n)- R о где R — величина активного сопротивления обмотки 11 возбуждения; t0

n R,/Ro — расстояние до места первого замыкания на корпус от одной из клемм обмотки 11 возбуждения в относительных единицах (О c n c 1), !5 получают где m — сигнал на выходе блока 6

2 деления при возникновении второго замыкания обмотки 11 возбуждения в точке К2;

ll

m — сигнал на выходе блока 6 деz ления при возникновении второго замыкания обмотки 11 возбуждения в точке КЗ.

Выражение (7) получено путем подстановки в выражение (4) значений

R,=n R, К =(!-n-К)" R, произведении необходимых сокращений и при учете, что К„cc r . Выражение (8) получено .путем подстановки в выражение (4) значений R,=(n — К). R, R =(1-n)R произведений необходимых сокращений и при учете, что R c(r.

Сравнивая выражения (6), (7) и (8)

1 легко заметить, что значение m >m, а

ll

7 ш, (ш».

Следовательно, при возникновении второго замыкания на выходе компаратора 8 появляется сигнал с уровнем логической единицы, который поступает на вход элемента 10 сигнализации, загорание которого свидетельствует о возникновении второго замыкания обмотки 11 возбуждения синхронной машины на ее корпус.

Таким образом, введение двух одинаковых по величине резисторов, соединенных последовательно и включенных между положительной и отрицательной клеммами обмотки возбуждения синхронной машины,.а также включение первого датчика напряжения между положительной и отрицательной клеммами обмотки возбуждения синхронной машины, а второго — между точкой соединения резисторов и корпусом синхронной машины позволяют повысить быстродей,ствие устройства путем исключения 1 операций алгебраического суммирования, а также повысить надежность уст. ройства за счет исключейия из схемы устройства двух .сумматоров.

Формула изобретения

Устройство для определения места замыкания на корпус обмотки возбуждения синхронной машины, содержащее два датчика напряжения, блок деления, выход которого соединен с одним из входов компаратора, формирователь импульсов, вход которого соединен с вторым входом блока деления, а его выходы — с управляющими входами бло—

S 1274059 б ка деления и блока памяти, информаци-, тельной клеммами обмотки возбуждения онный вход которого соединен с выхо- синхронной машины, первый датчик надом блока деления, блок индикации, пряжения включен между положительной вход которого подключен к выходу бло- и отрицательной клеммами обмотки возка памяти и второму входу компарато- буждения синхронной машины, а второйра, выход которого соединен с входом между общей точкой соединения реэисэлемента сигнализации, о т л и ч а ю — торов и корпусом синхронной машины, щ е е с я тем, что, с целью повыше- причем выход первого датчика подкнюния быстродействия и надежности уст- чен к одному из входов блока деления, ройства, в него дополнительно введены 1О а выход второго — к другому входу блодва одинаковых по величине резистора, ка деления и входу формирователя имсоединенные последовательно и вклю- пульсов, второй выход которого соеди нные между положительной и отрица- нен с управляющим входом компаратора.

Фиг. 2

Составитель Т. Щеголькова

Редактор Н.Киштулинец Техред Л.Олейник Корректор Т.Колб

Заказ 6485/53 Тираж 612 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г.ужгород, ул.Проектная, 4