Устройство для защиты синхронного генератора

О П И С А Н И Е (и)750637ИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскнкСоцналнстнческнкРеспубттнк(51) М. Кл,э Н 02 Н 7/06 Государственный комитет Опубликовано 23.07.80. Бюллетень27Дата опубликования описания 28.07.80по делам иэабретеяяя и открытия(54) УСТРОИСТВО ДЛЯ ЗАЩИТЫ СИНХРОННОГО ГЕНЕРАТОРА1Изобретение относится к области электротехники и предназначено для защиты синхронных генераторов от коротких замыканий в статорных цепях и зашиты нагрузок генераторов от повышения напряжения в случае выхода из строя регулятора напряжения,В известных устройствах защиты синхронных генераторов измерительными органами короткого замыкания являются преимущественно трансформаторы тока. В качестве исполнительных органов устройств защиты применяются специальные коммутационные аппараты, за кора чивающие цепь обмотки возбуждения либо до выпрямителя возбуждения, либо после его непосредственно на зажимах обмотки возбуждения. Применение громоздких трансформаторов тока и . специальных коммутационных аппаратов значительно усложняет устройство защиты генератора 1) и 12.Наиболее близким техническим решением к данному изобретению является устройство . для защиты синхронного генератора, содержащее измерительные органы напряжения обмотки возбуждения и статорной обмотки генератора с выходными элементами в виде реле, реле времени, подключенное к источнику оперативного постоянного тока и исполнительный орган на тиристоре. Недостатком рассмотренного устройства является то, что оно не обеспечивает защиты генератора от коротких замыканий, Кроме того, устройство осложнено применением в качестве исполнительного органа защиты специального тиристора, вКлюченного параллельно обмотке возбуждения генератора%,Целью изобретения является расширет 0 ние функциональных возможностей устройства путем обеспечения защиты генератора от коротких замыканий в его статорных цепях,Поставленная цель достигается тем, что т 5в устройстве для защиты синхронного генератора, содержащем измерительные органы напряжения обмотки вОзбуждения и статорной обмотки генератора с выходными элементами в виде реле, реле времени, подключенное к источнику оперативного посо тоянного тока, и исполнительный орган натиристоре, контакт упомянутых выходных. реле измерительных органов напряжения обмотки возбуждения и статорной обмотки генератора, соединенные параллельно, вклю750637 4Устройство работает следующим образом При двух- или трехфазном коротком замыкании в цепях обмоток статора генератора напряжение возбуждения достигает 35 кратного значения от номинальной величины. Это напряжение поступает ва вход измерительного органа 7, сравниваетсч с напряжением стабилизации стабилитрона 11 и включает транзистор 12. Катушка реле 13 получает питание и его блок-контакт 14 замыкается. К реле 16 времени поступает 16 напряжение от источника 15 оперативногопостоянного тока и с выдержкой времени, определяемой уставкой реле времени, к тиристору 5 подается постоянное управляющее напряжение. Ток возбуждения генератора резко уменьшается. прг "сходит профи цесс развозбуждения генератора. Йосле раэвозбуждения транзистор 12 выключается, блок-контакты 14 реле 13 размыкаются, однако благодаря самоподхвату реле 16 времени на управляющем электроде тиристора 5 сохраняется постоянное напряжение, оно снимается с тиристора только после оста- нова генератора, Уровень напряжениявоз,буждения, при котором происходит срабатывание зашиты, определяется положением движка резистора.При превышении напряжения генераторавыше допустимой величины в случае выхода из строя регулятора 6 напряжения возрастает также постоянное напряжение ва входе мостовой схемы измерительного боргана 17. В диагонали мостовой схемы появляется напряжение, включающее транзистор 21. Включается также транзистор 22, катушка реле 23 получает питание и его блок-контакт 24 замыкается, В дальнейшем процесс развоэбуждения происходит таким з же образом, как и при коротком замыкании.Уставка, при которой происходит срабатывание защиты по превышению напряжения, устанавливается резистором8.Отстройка от ложных срабатываний за е щиты при набросах и сбросах нагрузки обеспечивается соответствующим выбором ус тавки реле 16 времени. В качестве испол нительных элементов измерительных орга нов 7 и 17 вместо контактных реле 13 и 23 могут быть использованы бесконтактные эле менты.В результате использования описанногоизобретения расширяются функциональные возможности устройства и исключается необходимость применения для устройств заНа чертеже представлена принципиальная электрическая схема устройства для защиты синхронного генератора. Обмотка 1 возбуждения синхронного генератора 221 соединена через выпрямитель 3 возбуждения и устройство 4 прямого фазового компаунди рова ния со статориыми обмотками генератора, К выводу обмотки 1 возбужде- ния и одному иэ выводов выходной обмотки трансформатора, питающего обмотку возбуждения, подключен тиристор 5, являюшийся исполнительным органом регулятора6 напряжения н одновременно исполнительным органом защиты. Положительный и отрицательный полюсы выпря мителя 3 возбуждения соединены со входом . измерительного органа 7 напряжения обмотки возбуждения генератора, Измерительный орган 7 состоит иэ делителя напряжения, выполненного на резисторах 8 и 9 измерительной схемы, состоящей из резистора 10, стабилитрона 11, транзистора 12, Последовательно с транзистором 12 включено кон- . тактное реле 13, являющееся исполнительным элементом измерительного органа 7.Блок-контакты 14 реле 13 включены в цепь 4 источника 15 оперативного постоянного тока реле 16 времени, Измерительный орган 17 напряжения статорных обмоток генератора состоит из измерительной мостовой схемы, выполненной на резисторах 18, 19 и стабилнтроне 20. В диагональ измерительной мостовой схемы включен эмиттер базовый переход транзистора 21, сигнал с выхода которого поступает на вход транзистора 22, работающего в ключевом режиме. Последовательно с транзистором 22 ю включено контактное реле 23, являющееся исполнительным элементом измерительного органа 17 напряжения статорных обмоток генератора. Блох-контакты 24 реле 23 включены параллельно контактам 14 реле 13 на входе реле 16 времени, Постоянное напряжение, пропорциональное напряжению генератора, подается на вход измерительного органа 17 через преобразователь 25,формула изобретения 3чены в рассечку между реле времени и источником оперативного постоянного тока, а выход реле времени соединен с управляюшим электродом и катодом тиристора исполнительного органа, включенного между выводом обмотки возбуждения и одним из выводов выходной обмотки трансформатора, питаюшего обмотку возбуждения. Такое соединение обеспечивает не только защиту нагрузок от превышения наприжения генератора, но и защиту генератора от коротких замыканий в цепях его статорных обмоток. Кроме того, при таком соединении их схемы исключается исполнитель.ный орган защиты, так как его роль выполняет тиристор, являюшийся одновременно исполнительным органом релулятора напряжения. щиты трансформаторов тока и дополнительных тиристоров, благодаря чему снижаетсястоимость изделия,Устройство для зашиты синхронного генератора, содержащее измерительные органы напряжения обмотки возбуждения и5статорной обмотки генератора с выходными элементами в виде реле, реле времени, подключенное к источнику оперативного постоянного тока, и исполнительный орган на.тиристоре, отличающееся тем, что, с це-. лью расширения функциональных возможностей путем обеспечения защиты генератора от коротких замыканий в его статор ных цепях, контакты упомянутых выходных реле измерительных органов, соединенные параллельно, включены в рассечку между реле времени и источником оперативного 4 В постоянного тока, а выход реле времени соединен с управляющим электродом и катодом тиристора исполнительного органа, включенного между выводом обмотки возбуждения и одним из выводов выходной обмоткитрансформатора, питающего обмотку возбуждения. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1, Авторское свидетельство СССРМ 399955, кл. Н 02 Н 3/08, 1971,2. Максимов Ю. И Павлюченков А. Н,Эксплуатация судовых синхронных генераторов. М., Транспорт, 1966, с, 71 - 73,3. Авторское свидетельство СССРИв 284121, кл. Н 02 Н 7/06, 1969 (прототип),