Способ защиты синхронного генератора от внутренних коротких замыканий в обмотке якоря и устройство для его осуществления

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДН 1 сдЬСТВУ Союз Советских Социалистических Республик(11) 555493 61) Дополнительное к авт. свид-ву22) Заявлено 03,01. 75 (21) 2092499/07с присоединением заявки51) Кл е2 Н 7/06 Приорит 43) Опубликовано 25 04,77, Бюллетень15 4 б) Дата опубликования описания 03.06.77(5 СПОСОБ ЗАЩИТЫ СИНХРОННОГО ГЕНЕРАТОРА ОТВНУТРЕННИХ КОРОТКИХ ЗАМЫКАНИЙ В ОБМОТКЕЯКОРЯ И УСТРОЙСТВО ЯЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ снованный на измерени Изобретение тора,ков на носится к технике зашит торов от внутренних ксив обмотке якоря и предыходе генератора и в одно в, вычитании изме ванин разностных коммутирующей а зв синхронных генерротких замыканийназначено для защторов, используемь енных т игналов ренних конту ков ц лсполь для упрвлен иты синхронных генерах в качестве автономпаратурои в составе ков электроснабжения рубоагрегатов.пособ защиты синхронного гевнутренних коротких замыкающийся в измерении тока нуовательности, протекающегоой нейтрали генератора, и исых источн Зто особ являетс дизель - иИзвестеннератора отний, заключ предложенному по т Его осуществляют продольной диффе Осоде торь ослед мленн жашего измерител тока, установленн ора и в нейтрали ент, выполняемый в заз игнала, пропорционального я управления коммутирующей11. Ток нулевой последовательпользовани этому токуаппаратурой элем 15 релеьк ности при этом имеет место тол однофазных внутренних коротких ниях в генераторах с заземленн лью, поэтому такой способ не о ет защиты генератора от внутре гофазных коротких замыканий, а акой способ обес ратора только от коротких замыкан ашиты генератора зных и витковых продольной дифф амыкаген ных неитра- печивает 0 ноф ствтакже от нних однофазных коротких замык генераторах с изолированной ней внуний т быть ус шем не мене мо им ти выводных коны выводов и нейталью три со сто также способ защиты генераес рал осударственный комитетСовета Министров СССРпо делам изаоретенийи откоытий я наиболее близкцм хнической сущности. при помсшп устройренциальной зашиты, ьные трансформаые на выходе ген исполнительный обычно на токовых ечивает зашиту внутренних многофазий и не обеспечиваот внутренних одзамыканий. Устройренциальной защиты лено на генераторе,555493 0 зТаким образом, известный способ не обеспечивает защиты генератора при всех видах внутренних коротких замыканий, а его практическая реализация требует увеличения числа выводных концов генерато 5 ра до шести.Целью изобретения является обеспечение защиты генератора при всех видах внутренних коротких замыканий в обмотке якоря, т.е. расширение функциональных возможностей защиты и области ее применения.Это достигается тем, что по предложенному способу измеряют составляюшую тока двойной частоты обмотки возбуждения н для формирования сигнала, пропорционального току на выходе генератора, выделяют из него составляющую обратной последовательности, причем. сигнал, пропорциональный току двойной частоты, по дают на вход исполнительного элемента вместе с разностным сигналом.В устройстве для осуществления предложенного способа датчик внутреннего контура выполнен в виде преобразовательно го трансформатора с воздушным зазором, первичная обмотка которого включена последовательно с обмоткой возбуждения, одна из вторичных обмоток присоединена к входу исполнительного элемента, другая 30 через выпрямительный мост-к схеме сравнения, а между датчиками тока на выходе генератора и схемой сравнения включены последовательно фильтр обратной последовательности и выпрямительный мост, 35На чертеже изображено устройство для осуществления предложенного способа.Оно содержит датчики токов, установленные на выходе генератора 1, датчик 2 тока двойной частоты, первичная обмотка 40 которого включена последовательно с обмоткой 3 возбуждения, фильтр 4 обратной последовательности, выпрямительные мосты 5, 6, блок коррекции 7, учитывающий нелинейность магнитной цепи генератора, 45 выпрямительный мост 8, фиксирующий знак разностного сигнала, элемент сравнения 9, исполнительный элемент, состоящий из полупроводниковых триггеров 10 и 11.При внутреннем коротком замыкании в об Омотке якоря генератора на вход триггера 10 исполнительного элемента поступает ненулевой сигнал, пропорциональный току двойной частоты обмотки возбуждения, а на вход триг гера 11 - ненулевой разностный сигнал, снимаемый с элемента сравнения 9, что приводит к опрокидыванию триггеров 11 и 10 и последующей подаче оперативного напряжения на катушки управления выклю чателя 12 и контактора гашения поля 13. ф При внешнем несимметричном коротком замыкании и несимметричных нагрузках разностный сигнал, снимаемый с элемента сравнения 9, остается равным нулю и защита не работает.Такая схема осуществления способа защиты синхронных генераторов от внутренних коротких замыканий обеспечивает защиту синхронных генераторов при всех видах внутренних коротких замыканий в обмотке якоря.Обеспечивается локализация аварийного процесса в генераторе, что значительно уменьшает размеры повреждений и не только сохраняет ремонтоспособность генератора, но и существенно удешевляет его ремонт. Кроме того, своевременное отключение поврежденного генератора от системы электроснабжения, параллельно с которой генератор работал до аварии, сохраняет устойчивость системы электроснабжения, и, следовательно, повышает ее надежность. Формула изобретения 1, Способ защиты синхронного генератора от внутренних коротких замыканий в обмотке якоря, основанный на формировании сигналов, пропорциональных токам на выходе и в одном из внутренних контуров генератора, их сравнении и использовании разностного сигнала, в случае его отличия от нуля, для управления исполнительным элементом, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей зашиты и области ее применения путем обеспечения защиты генератора от однофазных и витковых коротких замыканий и возможности установки на геиера торах с любым числом выводных концов, для формирования сигнала, пропорционального току во внутреннем контуре, измеряют составляющую тока двойной частоты обмотки возбуждения и для формирования сигнала, пропорционального току на выходе генератора, выделяют из него составляющую обратной последовательности, причем сигнал, пропорциональный току двойной частоты, подают на вход исполнительного элемента совместно с разностным сигналом.2, Устройство для осуществления способа защиты синхронного генератора от внутренних коротких замыканий в обмотке якоря, содержащее датчики токов, уставов ленные на выходе и в одном из внутренних контуров генератора, выходы икорка авюв чены через элемент сравнения на исполни тельный элемент, о т л ич аю ще ест555493 Составитель Л. КорнееваРедактор Е. Кравцова Техред О. Луговая Корректор диж 27 И Тираж 902ПИ Государственного комитет по делам изобретений 13035,Москва,Ж 35, р ПодписноеСовета Минисров СССРи открытийшская наб., д. 4/5 ал ППП "Патентф, г. Ужгород, ул, Проектная, 4 датчик внутреннего контура выполнен в виде преобразовательного трансформатора своздушным зазором, первичная обмотка которого включена последовательно с обмоткой возбуждения, одна из вторичных обмоток 5присоединена к входу исполнительного элемента, другая через выпрямительный мостк элементу сравнения, а между датчикамитока на выходе генератора и элементомсравнения включены последовательно фильтробратной последовательности и выпрямительный мост.Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:1. Беркович М. А.,Семенов В, А, "Основы техники и эксплуатации релейной защиты " М. "Энергия", 1971 г, с, 383 - 384 (аналог).2. Чернобровов Н. В "Релейная защита", М 1974, с. 455-466 (прототип).