Способ защиты тиристорной системы возбуждения синхронного генератора от замыканий на кольцах ротора

 

Изобретение относится к электротехнике . Цель изобретения - повышение надежности защиты. При к.з. на кольцах ротора снимают отпирающие импульсы с управляющих электродов тиристоров преобразователя возбудителя. Для повышения надежности защиты накладывают на ток в месте к.з. встречный импульс тока прямоугольной формы амплитудой не менее амплитуды тока к.з. и длительностью, определяемой временем восстановления запирающих свойств тиристоров преобразователя. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ соцИАлистичесних

РЕСПУБЛИН (59 4 Н 02 Н 9 02» 7/06

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

К A STGPCHQIVIY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3810232/24-07 (22) 05.11.84 (46) 07.12.86. Бюл. Р 45 (71) Северо-Западный заочный политехнический институт (72) В.С.Гончар (53) 62 1.316.925(088.8) (56) Глух Е.М.,Зеленов В.Е. Защита полупроводниковых преобразователей.

М.: Энергия, 1982, с. 61-79. (54) СПОСОБ ЗАЩИТЫ ТИРИСТОРНОЙ СИСТЕМЫ ВОЗБУЖДЕНИЯ СИНХРОННОГО ГЕНЕРАТОРА ОТ ЗАМЫКАНИЙ НА КОЛЬЦАХ РОТОРА

SU,ó, 1275638 А 1 (57) Изобретение относится к электротехнике. Цель изобретения - повышение надежности защиты. При к.з. на кольцах ротора снимают отпирающие импульсы с управляющих электродов тиристоров преобразователя возбудителя. Для повышения надежности защиты накладывают на ток в месте к,s. встречный импульс тока прямоугольной формы амплитудой не менее амплитуды тока к.з. и длительностью, определяемой временем восстановления запирающих свойств тиристоров преобразователя. 2 ил.

1275638

Изобретение относится к эяектротехнике и может быть использовано в энергосистемах дЛя защиты тиристорной системы возбуждения мощных синхронных генераторов от замыкания на кольцах ротора.

Цель изобретения — повышение надежности защиты.

На фиг. 1 представлена схема для

10 реализации способа в тиристорной системе возбуждения; на фиг. 2 — графики, поясняющие физическую сущность способа.

В схеме (фиг. 1) обмотка возбуждения генератора 1 получает питание

t5 от тиристорного преобразователя 2.

При коротком замыкании на кольцах ротора 3 между ними горит электрическая дуга 4 с нелинейной проводи20 мостью. Импульс тока обратной полярности прямоугольной формы с т;ребуемой длительностью и амплитудой формируется в схеме, в качестве которой можно использовать известную в им25 пульсной электротехнике схему, содержащую предварительно заряженный от источника 5 питания конденсатор 6, к которому подключены последовательно реактор 7, резистор 8 и,цва (:или более) противорезонансных контура из параллельно подключенных реактора 9, конденсатора, 10 реактора 11:и конденсатора 12. Подключение схемы формирования прямоугольного импульса тока к закороченным кольцам ротора про- 35 изводится коммутаторами 13 и 14, в качестве которых можно использовать управляемые разрядники или импульсные дуговые коммутаторы. Импульс на включение коммутаторов 13 и 14 поступает от датчика 15, реагирующего на скорость изменения тока короткого замыкания. После срабатывания коммутаторов 13 и 14 датчик 16, реагирующий на скорость изменения прямоугольного импульса тока, выдает импульс в тиристорный преобразова— тель 2 для снятия отпирающих;импульсов с управляющих электродов тирисгоров. 50

Способ защиты осуществляется сле— дующим образом.

Через обмотку возбуждения мощного синхронного генератора 1 (фиг. 1) в нормальном режиме работы проходит 55 ток возбуждения 1 (фиг.2, кривая а ) от тиристорного преобразователя.

В момент времени t„ происходит замыкание на кольцах ротора генератора.

При этом ток короткого замыкания I кэ. (кривая о ),, проходящий через ошиновку и горящую электрическую дугу между кольцами с переменной проводимостью, достигает своей амплитуды через время t =1000-1200 мкс. При l замыкании на кольцах индуктивность цепи резко уменьшается вследствие закорачивания обмотки возбуждения ротора (в среднем на два †т порядка).

При этом скорость нарастания тока короткого замыкания становится в среднем на два-три порядка выше, чем скорость нарастания тока возбуждении при форсировке возбуждения. Это обуславливает причину выхода из строя тиристоров преобразователя.

Если в момент замыкания на кольцах ротора на ток короткого замыкания наложить прямоугольный импульс обратной полярности (кривая Ь ) с соответствующей длительностью „ и амплитудой I„ то вследствие резкого при этом уменьшения результирующего тока Тр =I -I„ (êðèâàÿ г ) резко уменьшается йроводимость дуги, что приводит к дальнейшему снижению результирующего тока и в конечном итоге — к его нулевому значению. Соот1 ветственно в тиристорах преобразователя также будет снижаться ток до нуля и удерживаться с нулевым значением,пока будет воздействовать прямоугольный импульс тока. Так капри этомс управля— ющих электродов тир..асторов снятыотпирающие импульсы. .о приводит к выключению тиристорного преобразователя.

Оптимальная длительность прямоугольного импульса тока определяется временем, необходимым для эапирания тиристоров преобразователя. Принимая„ что время для запирания тиристоров

I в мостовой схеме лежит в пределах

3000 мкс, длительность импульса необходимо принять не менее 3000 мкс.

Максимальную длительность импульса можно ограничить временем 4000 мкс, с целью упрощения схемы формирования импульса тока. Амплитуда тока должна бить в пределах амплитуды тока замыкания на кольцах. Принимать ее существенно бопьшей этого значения не целесообразно. В среднем при длительностях импульса тока 3000-4000 мкс амплитуда импульса тока будет достаточна 18000-20000 А для турбогенераторов мощностью 800 МВт.

1275638

После погасания дуги между кольцами в случае необходимости можно гейератор вновь включить в работу либо с тиристорной системой возбуждения, либо с запасной системой возбуждения, 5 так как из-за быстрого погасания

"кругового огня" поверхности щеточного аппарата и колец будут в сравнительно хорошем состоянии.

Формула изобретения

Способ защиты тиристорной системы возбуждения синхронного генератора от замыканий на кольцах ротора, согласно которому при возникновении замыкания снимают отпирающие импульсы с управляющих электродов тиристоров преобразователя, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения надежности защиты, накладывают на ток в месте замыкания встречный Импульс тока прямоугольной формы амплитудой не менее амплитуды тока короткого замыкания и длительностью, определяемой временем восстановления запирающих свойств тиристоров преобразователя.

1275638

Составитель К.Фотина

Редактор Н,Яцола Техрец Л.Олейник Корректор С.Шекмар

Заказ 6575/51 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