Устройство для защиты генератора от перегрузки

Союз Советских Социалистических Республик(51)М, Кл 3 Н 02 Н 7/06 Госуаарствеииый комитет СССР ло яелам язобретеяий и открытий(53) УДК 621. 316. . 925 (088. 8) Дата опубликования описания 251280(72) Авторы изобретения В. У. Кизилов и И. В. Пантелеева Харьковский ордена Ленина политехнический институт им. В. И. Ленина(54) УСТРОИСТВО ДЛЯ ЗАЩИШ ГЕНЕРАТОРА ОТ ПЕРЕГРУЗКИ Изобретение относится к устройствамзащиты объектов энергосистем отперегрузки током и может найти применение в защите синхронных генераторов как локальное устройство, а также в качестве узла регуляторов возбуждения синхронных генераторов.Известны устройства защиты генераторов от перегрузки током возбуждения и током обратной последовательности 1.Наиболее близким к предлагаемомуявляется устройство для защиты генератора от перегрузки, содержащее датчик тока, подключенный ко входу квадратора, выход которого подключен квходу интегратора, вычитатель напряжений и выходные органы, подключенныек выходу интегратора Г 2,Однако в связи с большой тепловой 20постоянной времени необходимо большое время интегрирования, что йрианалоговой форме интегрирования напряжения приводит к необходимостиустанавливать значительную емкость, 2 за это увеличивает габариты и вес устройства. Необходимо также принимать,специальные меры для уменьшения влияния токов утечки, что приводит к необходимости подбора элементов и де лает производство нетехнологичным.В результате точность выполнения требуемой функции оказывается низкой.Относительная погрешность достигает15 при неизменности влияющих величин. При изменении температуры окружающей среды погрешность еще видеиз-за очень приближенного учета охлаждения ротора генератора в процессе нагрева,Цель изобретения - повышение точности устройства защиты генераторовот перегрузки,Поставленная цель достигаетсятем, что в устройстве защиты генератора от перегрузки, содержащемдатчик тока, подключенный ко входуквадратора, выход которого подключенк входу интегратора, вычитатель на- .пряжений и выходные органы, подключенные к выходу интегратора, квадратор выполнен в виде последовательно соединенных частотного квадратора и делителя частоты, интеграторвыполнен в виде реверсивного счетчика импульсов н дополнительно снабженделителем частоты, преобразователемнапряжение-частота и преобразователем код-аналог, при этом выход интегратора через последовательно соединенступающих на реверсивный вход счетчика 4т чч;.р=К.,и,-к,ц(; 1 ю, ро 0где Г - частота на выходе преобразователя 7 напряжение-частота,выходной код счетчика 4,Оф )-напряжение, пропорциональноетемпературе окружающей среды.Рост кода на выходе счетчика 4или накопленного числа импульсовпродолжается, пока две частотные последовательно:ти не становятся равныГц: Г,;что соответствуетустановившемуся тепловому режиму, 15 когда количество подведенного тепларавно количеству отводимого. Код навыходе счетчика 4 и напряжение навыходе преобразователя 5 код-аналог,пропорциональный температуре ротора.Охлаждение ротора генератора определяется разностью напряжений, пропорциональных температуре ротора и окружающей среды.Поскольку напряжение пропорционально действительной температуреротора, оно используется для управления выходными органами 9, оказывающими различные воздействия:сигнализация, развозбуждение генератора, отключение генератора и гашениеполя. Также к выходу счетчика 4 под-.ключен выходной орган индикации 11,с помощью которого в любой моментвремени оцениваются тепловые процессы в роторе.Коэффициенты в выражениях (1) и(2)К, К и К, определяются при испытаниях генераторов и зависят от их ти"пов.В случае использования частотныхквадраторов с функцией преобразования Уц-К,3 меняются местамипрямой и реверсные входы реверсивного счетчика 4. где Уо - начальная частота ЧК при отсутствии сигнала управления. Выход ЧК. 2 через делитель 3 частоты подключен к одному входу реверсивного счетчика 4 импульсов, выход которого подключен к другому своему входу через последовательно соединенные преобразователь 5 код-аналог, вычитатель 6 напряжений, преобразователь Зэ 7 напряжение-частота ПНЧ) и делитель 8 частоты. К выходу преобразователя.5 код-аналог подключены выходные органы 9, а к входу - выходные органы 10 и 11. 40Устройство работает следующим образом.На вход ЧК 2 поступает от источника 1 тока ток Д(С), и в счетчике 4 эа каждый интервал времени Т накапливается ЧислО импульсов, пропорциональное Д, т. е, количеству выделяемого теплаТ Т1 ид ЯйоК Э (С)Ю (1) 50.о оЕсли нет отвода тепла от ротора, то выходной код счетчика 4 определяет его температуру, однако в реаль-. ных условиях всегда есть естественный и принудительный отвод тепла от генератора, который в первом приближении пропорционален разности температуры ротора генератора и окружающей среды. формула изобретения 60 В первый момент времени на реверсный вход счетчика 4 поступают импульсы частоты Г а по мере роста записанного в счетчике 4 числа импульсов растет частота импульсов, по- б 5 ные преобразователь код-аналог, вычитатель напряжений, к другим входам которого подключены источник напряжения, пропорционального начальной частоте частотного квадратора, и источник напряжения, пропорционального температуре окружающей среды, преобразователь напряжение-частота и делитель частоты, подключен к другому своему входу, выходные органы подключены также к входу преобразователя код-аналог, а другие выходные органы подключены к выходу преобразователя код-аналог.Кроме того, с целью повышения точности устройства защиты генераторов от перегрузки в несимметричном аварийном режиме, оно содержит фильтр тока обратной последовательности, подключенный к входу частотного квадратора.На чертеже приведена функциональная схема устройства.Датчик 1 тока подключен к входу частотного квадратора(ЧК)2, имеющего функцию преобразования Предлагаемое защитное устройство в 3-5 раз повышает точность определения температуры ротора. генератора, резко упрощает настройку устройства в процессе изготовления, позволяет сократить габариты устройства и снизить его вес, а также применить стандартные устройства для дистанционной цифровой индикации температуры ротора. 1. Устройство для защиты генератора от перегрузки, содержащее датчик тока, подключенный к входу квадратора, выход которого подключен к входу интегратора, вычитатель напряжений и выходные органы, одни из которых подключены к выходу интегратора, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что,790063 30 15 Составитель Т. Щеголькедактор И. Черный Техред М.Кузьма емч оррек 048/53ВНИИПИпо11303 Тираж 783 ПодГосударственного комитета СССРелам изобретений и открытийМосква, Ж, Раушская наб., д. 4 писное а Филиал ППП фПатент", г, Ужгород, ул. Проектная,4 с целью повышения точности, квадратор выполнен в виде последовательно,соединенных частотного квадратора иделителя частоты, интегратор выполнен в виде реверсивного счетчикаимпульсов и дополнительно снабженделителем частоты, преобразователемнапряжение-частота и преобразователемкод-аналог, при этом выход интегратора через последовательно соединенные преобразователь код-аналог, вычитатель напряжений, к другим входамкоторого подключены источник напряжения, пропорционального начальнойчастоте частотного квадратора, и источник напряжения, пропорциональноготемпературе окружающей среды, преобразователь напряжение-частота иделитель частоты, подключен к другому своему входу, одни выходныеорганы подключены также к входу преобразователя код-аналог, а другиевыходные органы подключены к выходу преобразователя код-аналог.2. Устройство по п. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что,с цельюповышения точности в несимметричномаварийном режиме, к,входу частотного квадратора подключен дополнительно фильтр тока обратной последовательности,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРР 330508, кл. Н 02 Н 7/06, 1969.2. Надель Л. А. Иварбеева И. В.Дони Н. А. Реле защиты ротора турбогенератора от перегрузок по току. возбуждения типа РЗРМ-УЗ. ТрудыВНИИР. Устройство релейной защитыи автоматики энергосистем. Чебокса-.ры, 1973; вып. 1, с166-177.