Устройство для защиты цепи возбуждения генератора

 

Изобретение относится к электротехнике , в частности к релейной защите генераторов. Лель изобретения - расширение функциональных возможностей за счет выявления обрыва цепи возбуждения и повышения безопасности обслуживания защиты. При возникновении , например, виткового замыкания величина сопротивления ротора уменьшается, а устройство автоматического регулирования возбуждения (ОРВ) поднимает ток возбуждения так, чтобы напряжение статора не уменьшилось . Напряжение на выходе выпрямителя 10 возрастает и становится больше , чем на выходе выпрямителя 9. Напряжение на выходе сумматора 11 станет не равным нулю, и срабатывает первый пороговый элемент 12, и после срабатывания реле времени 14 появляется сигнал на выходе исполнительного органа 1Ь, а на блоке сигнализации появляется индикация о витк.овом замыкании в обмотке возбуждения. Если, наоборот, происходит нарушение контакта токопровода, то возникает дуга и, следовательно , увеличивается сопротивление цепи возбуждения. Следовательно, напряжение на ьыходе выпрямителя 9 становится больше, чем на выходе выпрямителя 10. Выходное напряжение сумматора i1 меняет свой знак и срабатывает пороговый элемент 13, и после срабатывания реле времени 15 появляется сигнал на. выходе исполнительного органа 16, а на блоке сигнализации появляется индикация о нарушении контакта токопровода. 1 ил. /э С Mi о ел СО О

СОЮЗ СОВЕТГЖИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ÄÄSUÄÄ 1705 (51)5 Н 01 Н 7/06

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

И A ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

IlQ ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4811326/07 (22) 09.04.90 (46 ) 15. 01. 92. Еюл. !"- 2 (/1) Всесоюзный научно-исследовательский институт электроэнергетики lf

Черепетская ГРЭС (7 2) С. А. Евдохи. юв, Л, В, Крылова, В.И.11оляхов и С.Е.Сурцева (53) 621.316.925(088.8) (56) Авторское свиде ельство СССР

;! 706900, кл. Н 02 !! 7/06, 1979.

Авторское свидетельство СССР

Р 410512, кл. Н 02,! /,/06, 1974.

Авторское свидетельство СССР

606184, кл. Н 02 Н 7/06, 1978. (54) УСТР011СТВО !.!1ч ВАЛ,1ИТ11 ЦЕГИ

ВОЗ ВУЖДЕШ1!1 ГЕНЕ Р ATO РА (57) Изобретение относится к электротехнике, в частности к релейной защите генераторов. Лель изобретения — расширение функциональных возможностей за счет выявления обрыва цепи возбуждения и повышения безопасности обслуживания защиты. При возникновении, например. виткового замыкания величина сопротивления ротора уменьшается, а устройство автоматического регулирования возбуждения (0РВ) поднимает ток возбуждения так, чтобы напряжение статора не уменьшилось. Напряжение на выходе выпрямителя 10 возрастает и становится больше, чем на выходе выпрямителя 9. Напряжение на выходе с у ьматора 11 станет не равным нулю, и срабатывает первый пороговый элемент 12, H после срабатывания реле времени 14 появляется сигнал Hë выходе исполнительного органа 16, а на блоке сигна.. изации поя.".ляется индикация о витковом заман;анин в обмотке возбуждения. ЕсJIH> наоборот, происходит нарушение контакта токопровода, то возникает дуга и, следоif/ г .тельно, увеличивается сс противлен е цепи возбуждения. Слеповательно, напряжение на выходе выпрямит.-лч 9 становится бо:!ьше, чем на выходе выпрямителя 10. Выходное напряж ..ие cv.ìàòî ра i меняет свой знак и срабатьи ает пороговый элемент 13> и после срабатывания реле времени 15 появляеч ся сигнал на выходе исполнитель> ого органа !6, а на блоке сигна,изацеи появляется индикация о нарушении контакта токопровода. 1 ил. фивами»

1 705о() 1

Изобретение относится к эл ктрогехнике, н частности к релейной защите генераторов.

Из неc.тttо ус Грой ство для зящит1)! от обрыва цепи обмотки возбуждения днигяте. я постоянного тока, состоящего из датчика тока цепи возбуждения, тиристорного преобрязовятеля, блока сеточной защиты, элемента ИЛИ и блока управления. Ири наличии тока н обмотке возбуждения сигнал с датчика тока отсутствует и тиристорный преобразова— тель, управляемый блоком управления, подает напряжение ня двигатель. В слу-15 чае пропадания тока возбуждения датчик тока вырабатывает сигнал, который через элемент ИЛИ поступает на блок управления и блокирует тиристорный преобразователь, снижая напряжение на 2р выходе до нуля. Но это устройство не обеспечивает защиту от витконых замы— каний в обмотке возбуждения и коротких замыканий между контактными кольцами. 25

Известно также устройство для защиты обмотки ротора синхронного генератора о." витковых замыканий, содержащий трансформатор, первичная обмотка которого соединена последовательно с gp обмоткой возбуждения, параллельно которой через конденсатор включена обмо-.ка трансформатора. Вторичные обмотки трансформатора и трансреактора чеРез двухполупериодные выпрямители под- ключены к реагирующему органу. В нормальном режиме напряжение на реагирующем органе равно нулю. В случае возникновения витковых замыканий в обмотке ротора изменяется величина индук- 4р тивности обмотки ротора. Напряжение на обмотке будет не равно напряжению на вторичной обмотке трансреактора и разность этих напряжений вызывает срабатывание исполнительного органа. 45

Недостатком этого устройства является то, что оно не обеспечивает защиту обмотки возбуждения от обрыва токопровода. .Наиболее близким по технической О сущности к изобре ..нию является устройство для защиты цепей возбуждения генератора, содержащие датчики тока, напряжения и температуры ротора, пороговый элемент и исполнительный орган.

Принцип работы основан на том, что при замыкании на корпус в двух точках или непосредственно витков обмотки возбуждения происходит нарушение соотношения между током и напряжением цепи возбуждения. Это изменение вызывает нарушение балансировки, что приводит к срабатыванию порогового элемента и исполнительногo органа. Если н процессе работы изменилась температура ротора, то изменится сопротивление датчика температуры, разбалансировки схемы не произойдет, и на входе порогового элемента напряжение отсутi стнует, Устройство защищает обмотку возбуждения от витконых замыканий, но не обеспечивает защиту обмотки возбуждения от обрыва токопронода.

Цель изобретения — расширение функциональных возможностей зя счет выявления обрыва цепи возбуждения и повышении безопасности обслуживания зящиты.

Это достигается тем, что устройство для защиты цепи возбуждения генератора, содержащее датчики тока, напряжения и температуры ротора, пороговый элемент и исполнительниц орган, дополнительно содержит блок согласования, два выпрямителя, сумматор, два реле времени, блок сигнализации и второй порогoBblA элемент, причем выход датчика напряжения соединен с первым входом вспомогательного устройства, второй вход которого подключен к Выходу датчика тока, первый и второй выходы блока согласования через первый и второй выпрямители соединены с первым и вторым входами сумматора соответственно, третий, вход которого соединен с выходом датчика температуры, я выход сумматора соединен с входами первого и второго пороговых элементов, выход первого порогового элемента подключен через первое реле времени к первым входам исполнительного органа и блока сигнализации, а вторые входы последних объединены и через второе реле времени соединены с выходом второго порогового элемента, при этом блок согласования имеет два канала — напряжения и тока, канал напряжения состоит из последовательно соединенньгх преобразователя уровня, фильтра низкой частоты и элемента гальванической развязки, выход которого является первым выходом блока, а вход преобразователя уровня, его первым входом, канал тока состоит из последовательно соединейных злемента гальванической развязки и прсобразователя уровня, выход поспеднего является выходом блока согласования, а егn вторым вход»м вход элемента гальнаническ»й разняз(и, Сущность предложения заключаетcÿ в том, что при повреждениях р(тор», 5 связанных с эамыклнием витков, сопр»тивление по постоянном; току рот»ра уменьшается, а при нарушении конгакта токопровода возникает дуга, что приводит .к увеличению сопротивления, На эти изменения сопротивления рот»ра и реагируют соответствующие пороговые элементы. Применение блока согласования обеспечивает гальваническую Развязку устройства от цепи в»з буждения, что повышает безопасность обслуживания самого устройства.

Предлагаемое устройство защиты содержит блок согласования 1, входы которого предназначены для падклю;.—

Ю ния к зажимам цепи возбуждения, и (остоящего из преобразователей уровня 2 и 3, элементов гальваническои развязки 4,5 и фильтра низкой частоты 6.

Вход преобразования уровня 2 является 25 входом блока 1 согласования, предназначенного для подачи на него напряжения возбуждения от датчика напряже— ния 7, а вход элемента гальванической развязки 4 является входом блока 1, 3Q предназначенного для подачи на него напряжения от датчика тока 8, Нгп..ряжение с выхода преобразователя уровня 2 через фильтр низкой частоть! и элемент гальванической развязки 5 по35 дается на вход первого выпрямителя 9, а с выхода элемента гапьвани-(еской развязки 4 через преобразователь уровня 3 поступает на вход второго выпрямителя 10, Первый 9 и второй 10 внпрямители соединены с первым и вторым входом сум(атора 11. Выход сумматора подключен к входам первого и второго пороговых элементов 12 и 13, при этом каждьгй из них реагирует только на свою полярность входного напряжения. Выход первого пор»говог о элемента 17 через первое реле време— ни 14 соединен с первым входом исполнительного элемента 16 и первым вхо50 дом блока сигнализации 17, Выход второго порогового элемента 13 через второе реле времени 15 соединен с вторым входом исполнительного органа 16 и вторым входом блока сигнАлизации 17.

Выход исполнительного органа 16 воз55 действует на пепь отключения генератор".. Третий вход сумматора 11 соединен с датчиком температуры ротора 18, кот»рнй исключает л»:.н(н r ðëáäтывание ч тр(, ;(.. . а при изм ненни T(мп(рзт ры р»т ра. Устр»йств» защити ныполн Но нд известных блоках, описанных в технической литературе ° При нормальном р .жнм(. раб» fhl системы возбуждения г .— ператора, напряжение, поступающее от датчика напряжения 7, подается на вход блока 1 c»ãëÿñ»â,! èèÿ, где преобразу— ется в необходимьгi ур(>вень нлпряж(.нпя, которо и поступает на фильтр низкой частот;.! 6, которнй не пр»пускает токи зыс»к»й частоты. Элемент гальванической развязки 5 производит электрическое Г.:.зделени . цепей возбуждения и поз.дров»дниковой части устройства. Внпрям;енное напряжение выпрямителем 9 и пр;порциональное напряжению возбуждения подается и:, первый вход сумматора 11. Напряжени от датчика тока 8 опадает на другой вход блока 1 согпасования, где вначале происходит электрическое разделение, а затем получают необходимый уровень напряжения в преобразователе уровня 3.

После выпрямления выпрямителем 10 это напряжение подается на второй вход сумматора ll. На третий вхо п»дается напряжение от датчика тем-. пературы ротора 18. Устройство настраивается так, чтобы в нормаль-!! oM режим напряжение на вых >де сумматора 1 было равн» нулю. При возникнов(нии, например, виткового замыкания coпротивлени.. ротора умень— шается, а устройство автоматического регулирования возбуждения (АРВ) поднима. т ток зозбуждения так, чтобы напряжение статора не уменьшалось.

Напряжение на выходе выпрямителя 10

1, возрастает и становится больше, ч .и на выходе выпрямителя 9. Напряжение ! на, выходе сум1атора 11 станет не,равным нулю, и срабатывает первый порого зый элемент 12, и после срабатывания реле времени 14 появляется сигнал на выходе исполнительного органа

16, а на блоке сигнализации появляется индикация о витK»U»M замыкании в обмотке возбуждения. Если, наоборот, происходит нарушение контакта токопровода, то возникает дуга, и, следовательно, увеличивается сопротивление цепи возбуждения. Под воздействием АРВ напряжение возбуждения поднимается для поддержания прежнего тока в цепи обмотки возбуждения. Следовательно, напряжение на выходе вы1705901 токопровода.

20

Формула изобретения

Составитель С.Евдокимов

Редактор М.Товтин Техред A.Кравчук Корректор С.Иекмар

Заказ 198 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.Ужгород, ул. Гагарина, 101 прямителя 10. Выходное напряжение сумматора 11 меняет свой знак и срабатывает пороговый элемент 13 и после срабатывания реле времени 15 появляется

5 сигнал на выходе исполнительного органа 1б, а на блоке сигнализации появляется индикация о нарушении контакта

Если по каким-то причинам изменилась температура обмотки ротора, то на выходе датчика температуры ротора появляется напряжение такой полярности и значения, чтобы напряжение на выходе сумматора было равно нулю.

Установка предлагаемого устройства на генераторе позволит уменьшить объем повреждения, уменьшить в >емя и стоимость ремонта.

Устройство для защиты цепи возбуждения генератора, содержащее датчики 25 тока напряжения и температуры ротора, пороговыи.элемент и исполнительный орган, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных воэможностей путем выявления обрыва цепи возбуждения, дополнительно введены блок согласования, два выпрямителя, сумматор, два реле времени, блок сигнализации и второй пороговый элемент, причем выход датчика напряжения соединен с первым входом блока согласования, второй вход которого подключен к выходу датчика тока, первый и второй выходы блока согласования через первый и второй выпрямители соединены с первым и вторым входами сумматора соответственно, третий вход которого соединен с выходом датчика температуры, а выход сумматора соединен с входами первого и второго пороговых элементов, выход первого порог вого элемента подключен через первое репе времени к первым входам исполнительного органа и блока сигнализации, а вторые входы последних объединены и через второе реле времени соединены с выходом второго порогового элемент;-i, при этом блок согласования имеет два канала — напряжения и тока, канал напряжения состоит из последовательно соединенных преобразователя уровня, фильтра низкой частоты и элемента гальванической развязки, выход которого является первым выходом блока, а вход преобразователя уровня его пер. вым входом, канал тока образован последовательно соединенными элементом гальванической развязки и преобразователя уровня, в rxop, последнего является выходом блока согласования, а его вторым входом — вход элемента гальванической развязки.