Устройство для защиты цепи возбуждения генератора

СОЮЗ СОВЕТАМИСОЦИАЛИСТИЧЕСКРЕСПУБЛИК 9) (11) 51)5 Н 01 Н 7 ия нозбуждевозбуждения татора не уме так, чтобы напряже шилось. Напряжение теля 10 возрастает а выходе выпрям станонится болше,пряжнет в ян ак ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМРИ ГКНТ СССР ТОРСНОМ,Ф СВИДЕП:Л(/1) Всесоюзный научно-исследователский институт электроэнергетики иЧерепетская ГРЭС(56) Авторское свиде ельство СССР9 706900, кл. Н 027/06, 1979.Авторское свидетельство СССРР 410512, кл, Н 027/06, 1974,Авторское свидетельство ССС 1606184, кл. Н 02 Н 7/06, 1978,(54) УСТР 011 СТВО Лч ЗА,ИТ 1 ЦЕ 1 ВВОЗБУЖДЕН 111 ГЕНЕРАТОРА(57) Изобретение относится к электротехнике, н частности к релейнойзащите генераторовель изобретения - расширение функциональных возможностей за счет выявления обрывацепи возбуждения и повышения безопасности обслуживания защиты. 11 ри нозникновении, например. нитконого замыкания величина сопротивленияротора уменьшается, а устройство авто матического регулирония (0 РВ) поднимает чем на выходе выпрямителяение на выходе сумматора 1не равным нулю, и срабатывает первый пороговый элемент 12, и после срабатывания реле ремени 14 появляется сигнал на выходе исполнительного органа 16, а на блоке сигнализации появляется индикация о витконом заман;анин н обмотке возбуждения, Если, наоборот, происходит нарушение контакта токопронода, то возникает дуга и, следов.тельно, увеличивается сопротивление цепи возбуждения, Слеповательно, напряжение на выходе выпрямит,лч 9 становится больше, чем на выходе ныпрящ, - теля 10. Выходное напряжс:не сулмато ра 1 меняет свой знак и срабатывает пороговый элемент 13, и после срабатывания реле времени 15 появляется сигнал на выходе исполнительного органа б, а на блоке сигнализации по ляется индикация о нарушении конт та токопровода. 1 ил.И(обретене относится к э.(ектрогехццке, н частности к релейной защите генераторов.Известно усГройстно для защт) от обрыва цепи обмотки возбуждения днигателя постоянного тока, состоящего из датчика тока цепи возбуждения, тиристорцого преобразователя, блока сеточной защиты, элемецта ИЛИ и блока управления. 11 ри наличии тока н обмотке возбуждения сигнал с датчика тока отсутствует и тиристорцый преобразователь, управляемый блоком управления, подает напряжение на двигатель. В случае пропадания тока возбуждения датчик тока вырабатывает сигнал, который через элемент ИЛИ поступает на блок управления и блокирует тиристорный преобразователь, снижая напряжение на 20 выходе до нуля. Но это устройство це обеспечивает защиту от витконых замыканий в обмотке возбуждения и коротких замыканий между контактными кольцами. 25Известно также устройство для защиты обмотки ротора синхронного генератора о.". витковых замыкании, содержащий трансФорматор,первичная обмотка которого соединена последовательно с ЗО обмоткой возбуждения, параллельно которой через конденсатор включена обмотка трансформатора. Вторичные обмотки трансформатора и трансреактора чеРез двухполупериодные выпрямители подключены к реагирующему органу. В нормальном режиме напряжение на реагирующем органе равно нулю. В случае возникновения витковых замыканий в обмотке ротора изменяется величина индук О тивцости обмотки ротора. Напряжение на обмотке будет не равно напряжению на вторичной обмотке трансреактора и разность этих напряжений вызывает срабатывание исполнительного органа. 45Недостатком этого устройства является то, что оно не обеспечивает защиту обмотки возбуждения от обрыва токо- провода..Наиболее близким по технической сущности к изобре ,.нию является устройство для защиты цепей возбуждения генератора, содержащие датчики тока, напряжения и температуры ротора, пороговый элемент и исполнительны( орган. Принцип работы основан на том, что при замыкании на корпус в двух точках или непосредственно витков обмотки возбуждения происходит нарушение соот(ошения между током и напряжением цепи возбуждения. Это изменение вызывает нарушение балансировки, что приводит к срабатыванию порогового элемента и исполнительного органа, Если н процессе работы изменилась температура ротора, то изменится сопротивление датчика температуры, разбалансировки схемы це произойдет, и на входе порогового элемента напряжение отсутстнует, Устройство защищает обмотку возбуждения от витконых замыканий, но не обеспечивает защиту обмотки возбуждения от обрыва токопронода,Цель изобретения - расширение Функциональных возможностей за счет выявления обрыва цепи возбуждения и повышении безопасности обслуживания защиты,Это достигается тем, что устройство для эащить цепи возбуждения генератора содержащее датчики тока, напряжения и температуры ротора, пороговыйэлемент и исполнительньгй орган, дополнительно содержит блок согласования,два выпрямителя, сумматор, два релевремени, блок сигнализации и второйпороговый элемент, причем выход датчика напряжения соединен с первым входом вспомогательного устройства, второй вход которого подключен к Выходудатчика тока, первый и второй выходыблока согласования через первый и второй выпрямители соединены с первым ивторым входами сумматора соответственно, третий, вход которого соединен с выходом датчика температуры, а выход суматора соединен с входами первого и второго пороговых элементов, выход первого порогового элемента подключенчерез первое реле времени к первымвходам исполнительного органа и блокасигнализации, а вторые входы последних объединены и через второе реле времени соединены с выходом второго порогового элемента, при этом блок согласования имеет два канала - напряженияи тока, канал напряжения состоит из последовательно соединенных преобразователя уровня, Фильтра низкой частоты и элемента гальванической развязки, выход которого являетсл первым выходом блока, а вход преобразователя уровня, его первым входом, канал тока состоит из последовательно соединейных .(лемента гальванической развязки и пр(.образователя уровня, выход поспедцего является выходом блока со70 "901гласования, я ег вторым входмвход элемента гяльняцическй развязки,Сущность предложения заключаетсяв том, что прц повреждениях рторя,5 связанных с замыканием витков, сопр- тивление по постоянном; току ротря уменьшается, а при нарушении коцгякта токопровода возникает дуга, что приводит,к увеличению сопротивления, На эти изменения сопротивления рот- ра и реагируют соответствующие пороговые элементы, Применение 6 гоня согласования обеспечивает гальваническую Развязку устройства от цепи вз 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 состоящего из преобразователей уровня 2 и 3, элементов гяльваническои разнялки 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, предназначенного для подачи на него напряжения от датчика тока 8, Няпряжение с выхода преобразователя уровня 2 через фильтр низкой частоты и элемент гальванической развязки 5 по 35 дается на вход первого выпрямителя 9, а с выхода элемента гапьванической развязки 4 через преобразователь уровня 3 поступает на вход второго выпрямителя 10, Первьй 9 и второй 10 внпрямители соединены с первым и вторым входом сумматора 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 поргового элемента 12 через первое реле времени 14 соединен с первым входом исполнительного элемента 16 и первым вхо 50 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 воз 55 действует на цепь отключения генератора, Третий вход сумматора 11 соединен с датчиком температуры ротора 18, котрнй исключает л; цгц срабатываниеч.тр,;сг я при изм ницци тс мпрят рн ртра, Устрйс тв защиты ннполц и ця известных блкях, описанных в технической литературеПрц цормяльцом режиме работы системы взбуждения гс -церятора, напряжение, поступающее от датчика цапряжения 7, подается на вход блока 1 сгласвяцця, где преобрязу - ется в цеобходимьгй уровень няпряжс ция, которзе и поступает ця филгтр низкой частоты 6, которнй це пропускает токи знскй частоты. Элемент гальванической .развязки 5 производит электрическое Г,:,зделецие цепец возбуждения и позудровдниковой части устрйства, Выпрямленное няцряжецце выпрямителем 9 и пр;порциоцальное напряжению возбуждения подается ц:, первый вход сумматора 11, Напряжени от датчика тока 8 попадает ця другой вход блока 1 согдасовация, 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 11. На третий вход пдается цапряжение от датчика температурь. ротора 18. Устройствонастраивается так, чтобы в нормальном режим напряжение на вых де сумматора 1 было равц нулю, Привозниккении, цапримр, вцткового замыкания сопротивление ротора умць - шяется, а устройство автоматического регулирования возбуждения (АРВ) поднима. т ток зозбуждения тяк, чтобы напряжение статора це умецьщялось.Напряжение на выходе выпрямителя 10 ,возрастает и становится болгше, ч.м ця выходе выпрямителя 9. Напряжение на, выходе сукгатора 11 станет не,равным нулю, и срабатывает первый пороговый элемент 12, и после срабатывания реле времени 14 появляетгя сигнал на выходе исполнительного органа 1 б, а на блоке сигнализации появляется индикация о витковом замыкании в обмотке возбуждения. Если, наоборот, происходит нарушение контакта токопровода, то возпгкает 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 вы105901 токопровода. 10 20 Формула изобретения Составитель С,ЕвдокимовРедактор М.Товтин Техред А,Кравчук Корректор С,Пекмар Заказ 198 Тираж ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул, Гагарина, 101 прямителя 1 О, Выхпдное напряжение сумматора 11 меняет свой знак и срабатывает пороговый элемент 13 и после срабатывания реле времени 15 появляется5 сигнал на выходе исполнительного органа 1 б, 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 время и стоимость ремонта. Устройство для защиты цепи возбуждения генератора, содержащее датчики 25 тока напряжения и температуры ротора, пороговыи.элемент и исполнительный орган, отличающееся 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 блокасогласования, второй вход которогоподключен к выходу датчика тока, первый и второй выходы блока согласования через первый и второй выпрямителисоединены с первым и вторым входамисумматора соответственно, третий входкоторого соединен с выходом датчикатемпературы, а выход сумматора соединен с входами первого и второго пороговых элементов, выход первого порогвого элемента подключен через первоерепе времени к первым входам исполнительного органа и блока сигнализации,а вторые входы последних объединены ичерез второе реле времени соединеныс выходом второго порогового элемент,при этом блок согласования имеет дваканала - напряжения и тока, канал напряжения состоит из последовательносоединенных преобразователя уровня,фильтра низкой частоты и элементагальванической развязки, выход которого является первым выходом блока,а вход преобразователя уровня его первым входом, канал тока образован последовательно соединенными элементомгальванической развязки и преобразователя уровня, выход последнего является выходом блока согласования, а еговторым входом - вход элемента гальванической развязки,