Устройство защиты генератора от потери возбуждения

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИРЕСПУБЛИК 2 Н 7/06 511 Н 02 3 3/2 ОБРЕТЕН ИДЕТЕЛЬСТВУ ход ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ОПИСАНИЕ ИК АВТОРСКОМУ СВ(71) Ленинградский ордена Ленина политехнический институт им. И.И.Калинина(56) Авторское свидетельство СССР553708, кл. Н 02 Н 7/06, 1975.Авторское свидетельство СССР442546, кл. Н 02 Н 7/06, 1972.Авторское свидетельство СССР758374, кл, Н 02 3 3/24, 1978.Ванин В,К. Разработка и исследование некоторых типов для сопротивления. Изв,высш.учеб. заведений. Электромеханика, 1977,9, (54)(57) УСТРОЙСТВО ЗАЩИТЫ ГЕНЕРАТОРА ОТ ПОТЕРИ ВОЗБУЖДЕНИЯ, содержащее исполнительный блок, два детекторных преобразователя, своими выходами подсоединенные к входам основного блока сравнения, причем вход первого детекторного преобразователя через Фазоповоротный блок и первый полосовой Фильтр подсоединен к первичному преобразователю тока, подключенному к выводам ЯО 12101 обмотки статора генератора, а ввторого подсоединен к выходу сумматора, один вход которого подсоединен к выходу Фазоповоротного блока,а другой - через второй полосовойФильтр к первичному преобразователюнапряжения, также подключенному квыводам обмотки статора, о т л и -ч а ю щ е е с я тем, что, с цельюповышения надежности и быстродействия, в него введены дополнительный блок сравнения, счетчик импульсов, генератор импульсов, логический элемент И и усилитель-Формирователь, а. детекторные преобразователи выполнены управляемыми, причемвыход усилителя-Формирователя подключен к управляющим входам детекторных преобразователей, его входк выходу сумматора, а счетчик импульсов выходом подсоединен к исполнительному блоку входом установки в "0" - к выходу дополнительногоблока сравнения, подключенного квыходам детекторных преобразователей, а счетным входом - к выходулогического элемента И, входы которого подключены к выходу основногоблока сравнения и генератору импульсов.12101Изобретение относится к релейной защите и автоматике энергосистем, а именно к устройствам для выявления потери возбуждения.Цель изобретения - повышение5надежности и бустродействия устройства,На Аиг,1 приведена схема предлагаемого устройства; на Аиг.2характеристики срабатывания устройства; на Фиг.З - временные диаграммы, поясняющие работу устройства,Схема устройства содержит.первичный преобразователь 1 тока, включающий трансформатор 2 тока и преобразователь 3 тока в напряжение,первичный преобразователь 4 напряжения, включающий трансАорматор 5 напряжения и.преобразователь 6 напряжения в напряжение, полосовые Аильтры 7 и 8, блок 9 Аормирования сравниваемых величин, включающий Аазоповоротный блок 10, выполненный наоперационном усилителе (ОУ), исумматор 11 на ОУ, детекторные преобразователи 12 и 13, усилительФормирователь 14, основной и дополнительный блоки 15 и 16 сравнения,каждый иэ которых содержит компаратор 17 на ОУ, элемент 18 времени на30ОУ, реагирующий элемент 19 на ОУ,логический элемент И 20, генератор21 импульсов, счетчик 22 импульсов,включающий двоичный счетчик 23 илогический элемент И 24, исполнитель"ный блок 25. 35На Фиг,2 приведены характеристики срабатывания измерительного органа - основная кривая 26 и дополнительная 27, зона 28 вероятного значения сопротивления генератора припотере возбуждения с учетом скольжения, годограА 29 сопротивлениягенератора при потере возбуждения,годограА 30 сопротивления при асинхронном ходе возбужденного генератора, годограА 31 сопротивления привнешнем коротком замыкании генератора, работавшего с недовозбуждением и минимальной активной нагрузкой, 50Временные диаграммы, поясняющиеработу устройства (Фиг,З) построены для режима потери возбуждения,которому соответствует годограф 29(Фиг.2), По оси ординат на временных 55диаграммах отложены выходные сигналы (О -О,) соответствующих блоковустройства. 178 1Устройство работает следующим образом.Сигналы, пропорциональные току и напряжению генератора, с выходов первичных преобразователей 1 и 4 через полосовые фильтры 7, и 8 поступают на входы блока 9 Формирования сравниваемых величин, на выходах которого Аормируются напряженияО,О=Ояи(М ); О 1 ) - О 2 п з 0-) . 1где О и О- амплитуды сигналов,Р - их разность Ааз.Далее сигналы поступают на входы детекторных преобразователей 12 и 13, управляемых усилителем-Формирователем 14, и на их выходах Аормируются напряжевия:1О,Я) = О (о 3+) (ыцЭ 1.);ОЮ= О из 1 иь)1 5 и з 1 иоЭ).Управление детекторными преобразователями необходимо для реализации амплитудно-Ааэного принципа сравнения двух электрических величин, который позволяет получить эллиптическую характеристику срабатывания устройства.Каждый из компараторов основного 15 и дополнительного 16 блоков сравнения переключается в момент времени, когда напряжения на инвертирующем и неинвертирующем входах ОУ равны между собой, Делители на входах компараторов позволяют изменять время переключения и тем самым задают размеры основной 26 и дополнительной 27 характеристик срабатывания, угол максимальной чувствительности которых задается Аазоповоротным блоком 10 на ОУ,Постоянные времени К - С цепей элементов времени основного 15 и дополнительного 16 блоков сравнения определяют Формы соответственно основной 26 и дополнительной 27 характеристик срабатывания,При потере возбуждения изменяется сопротивление на выводах генератоРа и годограА 29 сопротивления начинает перемещаться в четвертый квадрант комплексной плоскости к зоне 28 вероятного значениясопротивления генератора при потере возбуждения с учетом скольжения. В момент времени(Фиг.З) годограф 29 сопротивления пересекает дополнительную 27 характеристику срабатывания, при этом пе зреключается реагирующий элементдополнительного блока 16 сравненияи на входе установки в 0 двоичного счетчика 23 появляется потенциал,разрешающий счет,В момент времени 1при пересечении годограАом 29 основной характеристики 26 срабатывания переключается реагирующий элемент 19 на ОУосновного блока 15 сралнения, и навыход логического элемента И 20 начинают проходить импульсы от генератора 21 импульсов, которые поступают на счетный вход двоичного счетчика 23 На выходе счетчика 22 импульсов и входе исполнительного блока 25появляется сигнал срабатывания привыполнении -условияКйт,где Ть - уставка времени на срабатывание,К - число импульсов генератора21, прошедших на вход счетчика за время сь1 - частота импульсов.При частичной потере возбужденияили при полной в случае замыканияобмотки возбуждения на вентили область потери возбуждения расширяется и радиус годографа сопротивленияпревышает размер области, охваченнойосновной характеристикой срабатывания, что приводит к выходу годографа из основной характеристики срабатывания (момент времени 1) довыполнения условия К /11Реагирующий элемент 19 на ОУ основногоблока 15 сравнения при этом возвращается в исходное состояние, чемприостанавливает работу двоичногосчетчика 23, но счетчик не обнуляется, так как годограА сопротивления не выходит за дополнительнуюхарактеристику срабатывания, и тем 2101 7 Лсамым Аиксирует, сколько временинаходился годограА сопротивления восновной характеристике. При следующем попадании годографа сопротивления в основную характеристику срабатывания в момент временидвоичный счетчик 23 начинает считатьне с нуля, а со значения, на которомон бьи остановлен. В момент. времени10 1 з происходит выполнение условияК/1 ) Й и на выходе устройства появляется сигнал срабатывания. Такимобразом осуществляется оценка времени нахождения годограАа сопротивле 1 ния внутри основной характеристикисрабатывания.При выходе годограАа сопротивления из дополнительной характеристики срабатывания реагирующий элемент20 дополнительного блока 16 сравнениявернется в исходное состояние и обнулит счетчик импульсов.При асинхронном ходе возбужденного генератора или при коротком за 25 мыкании время нахожцения годограАасопротивления в основной характеристике срабатывания значительно меньше, чем при потере возбуждения, исчетчик 22 импульсов не успеваетсАормировать сигнал срабатывания,подаваемый в исполнительный блок 25,исключая тем самым ложную работуустройства,Таким образом, введение в устройство защиты генератора от потеривозбуждения дополнительного блокасравнения, счетчика импульсов, генератора импульсов, логического элемента И и усилителя-Аормирователя,4 б выполнение детекторных преобразователей управляемыми и соединение этихэлементов предлагаемым образом позволяет повысить быстродействие инадежность.1210178 В Составитель К.ФотинаРедактор Н.Тупица ТехредЖ.Кастедевич Корректор С.Иекм Заказ 527/57 Тираж 613 осударственного елам изобретенийква, Ж, Рауш Подписноета СССР ий д, 4/5 и отк кая н по113035,Патент", гужгород, ул. Проектная илиал