Устройство для защиты цепи возбуждения синхронной электрической машины
Изобретение относится к электротехнике , в частности к релейной защите. Цель изобретения - повышение чувствительности при перегрузках и к.з. в обмотке возбуждения . В нормальных режимах работает выпрямитель 2. Форсированный выпрямитель 3 искажает входные сигналы. Токи после трансформаторов выпрямляются выпрямителями 14, 17, 21, затем сигналы дифференцируются на дифференциаторах 9, 18, 22, после чего сигналы поступают на выпрямители 15, 19, 23, с выходов которых - на сумматор 24, который выполняет функцию сложения сигналов , совпадающих во времени, и затем сигналы поступают на формирователь 10 прямоугольных сигналов. Сформированные сигналы подаются на первый вход реагирующего элемента 12, на второй вход которого подано опорное напряжение. При повреждениях угол коммутации увеличивается, что приводит к срабатыванию реагирующего органа . 1 3. п. ф-лы, 2 ил. Q (Л 1C Фиг.
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК (50 4 Н 02 Н 7/08, 7/085
1 g, f
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К А BTOPGHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3867118/24-07 (22) 02.01.85 (46) 23.12.86. Бюл. № 47 (71) Рижский ордена Трудового Красного
Знамени политехнический институт им. А. Я. Пельше (72) В. Г. Гарке, А. С. Дувняк и Г. С. Макаров (53) 621.316.925 (088.8) (56) Федосеев А. М. Релейная защита электрических систем. — М.: Энергия, 1976, с. 116, рис. 2 — 49а.
Авторское свидетельство СССР № 919010, кл. Н 02 Н 7/08, 1982. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТЫ ЦЕПИ
ВОЗБУЖДЕНИЯ СИНХРОННОЙ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ МАШИНЫ (57) Изобретение относится к электротехнике, в частности к релейной защите. Цель
„„SU„„1279011 изобретения — повышение чувствительности при перегрузках и к.з. в обмотке возбуждения. В нормальных режимах работает выпрямитель 2. Форсированный выпрямитель 3 искажает входные сигналы. Токи после трансформаторов выпрямляются выпрямителями 14, 17, 21, затем сигналы дифференцируются на дифференциаторах 9, 18, 22, после чего сигналы поступают на выпрямители 15, 19, 23, с выходов которых — на сумматор 24, который выполняет функцию сложения сигналов, совпадающих во времени, и затем сигналы поступают на формирователь 10 прямоугольных сигналов. Сформированные сигналы подаются на первый вход реагирующего элемента 12, на второй вход которого подано опорное напряжение. При повреж- Q дениях угол коммутации увеличивается, что приводит к срабатыванию реагирующего органа. 1 з. п. ф-лы, 2 ил.
1279011
l 5
25
5О
Изобретение относится к электротехнике и предназначено для использования в релейной защите и автоматике энергосистем.
Цель изобретения — повышение чувствительности при перегрузках и коротких замыканиях в обмотке возбуждения синхронной машины, повышение чувствительности при коротких замыканиях в тиристорах и трансформаторе возбуждения.
На фиг. 1 представлена структурная схема устройства; на фиг. 2 — диаграммы работы устройства.
Устройство для защиты цепи возбуждения синхронной электрической машины 1, выполненной с рабочим 2 и форсировочным 3 тиристорными выпрямителями, входами подключенными соответственно к рабочим 4 и форсировочным 5 выводам вторичной обмотки трансформатора 6 возбуждения, а выходами — параллельно к обмотке 7 возбуждения электрической машины, содержит первый трансформатор 8 тока, включенный в первую фазу (А) питания первичной обмотки трансформатора 6 возбуждения, первый дифференциатор 9, формирователь 10 прямоугольных импульсов, к выходу которого подключен преобразователь 11 длительности импульсов в напряжение. Выход последнего подключен к первому входу реагирующего элемента 12. к второму входу которого подключен выход блока 13 опорно о напряжения. Между выходом первого трансформатора 8 тока и входом первого дифференциатора 9 включен первый однополупериодный выпрямитель 14, второй однополупериодный выпрямитель 15 включен между выходом дифференциатора 9 и входом формирователя 10 прямоугольных импульсов. Кроме того, устройство содержит первую цепочку, выполненную из последовательно соединенных второго трансформатора 16 тока, однополупериодного третьего выпрямителя 17, второго дифференциатора
18, однополупериодного четвертого выпрямителя 19, вторую цепочку, выполненную из последовательно соединенных третьего трансформатора 20 тока, однополупериодного пятого выпрямителя 21, третьего дифференциатора 22, однополупериодного шестого выпрямителя 23, и сумматор 24. Второй 16 и третий 20 трансформаторы тока включены соответственно во вторую (В) и третью (С) фазы питания первичной обмотки трансформатора 6 возбуждения
Третий 17, четвертый 19, пятый 21 и шестой 23 однополупериодные выпрямители включены согласно первому 4 и второму 15 выпрямителям, а выходы второго 15, четвертого 19 и шестого 23 однополупериодных выпрямителей подключены к входу формирователя 10 прямоугольных импульсов через сумматор 24.
На диаграммах работы устройства защиты (фиг. 2) даны следующие обозначения:
i„, i, i . — токи на выходах первого 8, второго 16 и третьего 20 трансформаторов тока;
3 — угол коммутации тиристоров рабочего выпрямителя 2; /1/ — сигналы на выходах первого 14, третьегс 17 и пятого 21 однополупериодных выпрямителей; di/dt — сигналы на выходах первого 9, второго 18 и третьего 22 дифференциаторов; /di/dt/ сигналы на выходах второго 15, четвертого 19 и шестого 23 однополупериодных выпрямителей соответственно, а также на выходе сумматора 24; U np — сигналы на выходе формирователя 10 прямоугольных импульсон; Ucp — сигналы на выходе преобразователя 11 длительности импульсов в напряжение; U on — напряжение»а выходе блока 13 опорного напряжения; Устройство работает следующим образом. В нормальных режимах в основном работает выпрямитель 2. Его работе соответствует угол коммутации з". Форсировочный выпрямитель 3 искажает входные сигналы. Токи с выходов трансформаторов тока i, i c, подаются на выпрямители 14, 17, 21, где выпрямляются (пропускаются только положительные полуBG;IHb(входных сигна10B). Затем сигналы дифференцируются дифференциаторами 9, 18. 22. С выходов дифференциаторов сигналы поступают на выпрямители 15, 19, 23, выделяются только положительные части входных сигналов. С выходов выпрямителей 15, 19, 23 сигналы подаются на сумматор 24. Сумматор выполняет функцию сложения сигналов, совпадающих во времени. Если сигналы не совпадают во времени, то сумматор работает как логическая схема И,/1И. После сумматора сигналы поступают на формироватеть 10 прямоугольных импульсов, где из входных сигналов формируются сигналы прямоугольной формы Unp Данные импульсы поступают на преобразователь 11 длительности импульсов в напряжение, амплитуда выходных сигналов которого пропорциональна длительности входных. В результате амплитуда U cp выходного сигнала преобразователя 11 пропорциональна углу 3 коммутации тиристоров рабочего выпрямителя 2. Искажающие сигналы Ucp (фиг. 2), которые зависят от работы форсировочного тиристорного выпрямителя 3, всегда меньше по амплитуде полезных сигналов L cp и поэтому не оказывают влияния на работу устройства. Сигналы подаются на первый вход реагирующего элемента 2, на второй вход которого подано опорное нагряжение Uon с блока 13 опорного напряжения. Если Ucp 1279011 Формула изобретения di и и Un ñð ВНИИПИ Заказ 6849, 55 Тираж 612 Подписное Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4 тиристорных выпрямителях, в трансформаторе возбуждения) угол У коммутации увеличивается, что приводит к увеличению U p. В случае Ucp > Поп реагирующий орган срабатывает. Для выявления перегрузок и коротких замыканий в обмотке возбуждения достаточно использовать одну цепочку устройства, например, элементы 8, 9, 10. 11, 12, 14, 15. Для выявления коротких замыканий в тиристорных выпрямителях и в трансформаторе возбуждения необходимо контролировать токи во всех трех фазах, так как при указанных повреждениях токи могут изменяться не во всех фазах. Например, при двухфазном коротком замыкании в трансформаторе возбуждения ток в неповрежденной фазе может оставаться таким же, как и при отсутствии данного короткого замыкания. Положительный эффект, создаваемый изобретением, заключается в повышении чув- 2О ствительности защиты почти в два раза по сравнению с максимальной токовой защитой на реле типа PT-40, что позволяет выявить аварию в начальной стадии и уменьшить последствия повреждений (расходы на ремонт, время простоя оборудования и т.д.). 1. Устройство для защиты цепи возбуждения сихронной электрической машины, вы- ЗО полненной с рабочим и форсировочным тиристорными выпрямителями, входами подключенными соответственно к рабочим и форсировочным выводам вторичной обмотки трансформатора возбуждения, а выходами — параллельно к обмотке возбуждения электрической машины, содержащее первый трансформатор тока, включенный в первую фазу питания первичной обмотки трансформатора возбуждения, первый дифференциатор, формирователь прямоугольных импульсов, к выходу которого подключен преобразователь длительности импульсов в напряжение, выходом подключенный к первому входу реагирующего элемента, к второму входу которого подключен выход блока опорного напряжения, отличающееся тем, что, с целью повышения чувствительности при перегрузках и коротких замыканиях в обмотке возбуждения синхронной машины, в него введены включенные согласно однополупериодные первый и второй выпрямители, первый выпрямитель включен между выходом первого трансформатора тока и входом первого дифференциатора, выходом подключенного к входу второго выпрямителя, а выход второго выпрямителя подключен к входу формирователя прямоугольных импульсов. 2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что, с целью повышения чувствительности при коротких замыканиях в тиристорах и трансформаторе возбуждения, в него введены первая цепочка, выполненная из последовательно соединенных второго трансформатора тока, однополупериодного третьего выпрямителя, второго дифференциатора, однополупериодного четвертого выпрямителя, вторая цепочка, выполненная из последовательно соединенных третьего трансформатора тока, однополупериодного пятого выпрямителя, третьего дифференциатора, однополупериодного шестого выпрямителя, и сумматор, причем второй и третий трансформаторы тока включены соответственно во вторую и третью фазы питания первичной обмотки трансформатора возбуждения, третий, четвертый, пятый и шестой выпрямители включены согласно первому и второму выпрямителям, а выходы второго, четвертого и шестого выпрямителей подключены к входу формирователя прямоугольных импульсов через сумматор.
