Устройство для защиты синхронного генератора от асинхронного хода

 

Сущность: вход элемента выдержки времени на возврат подключен к первому и второму выходам измерительного органа сопротивления через логический элемент ИЛИ, что обеспечивает запоминание и замедление первого сигнала срабатывания органа сопротивления по первому или второму выходам, выявление первоочередности этого сигнала относительно первого или повторного срабатывания органа сопротивления по первому выходу и фиксацию совпадения выявленного сигнала с выходным сигналом срабатывания органа сопротивления по первому выходу, что уменьшает время срабатывания защиты. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (si)s Н 02 Н 7/06

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4703053/07 (22) 09.06.89 (46) 30.11,92. Бюл. ¹ 44 (71) Всесоюзный научно-исследовательский, проектно-конструкторский и технологический институт релестроения (72) Э.К.Федоров (56) Курилов В.Ф. Применение реле мощности и реле сопротивления в качестве датчиков асинхронного режима при потере возбуждения. — Электрические станции, 1975, ¹ 5, с,64 — 67.

Авторское свидетельство СССР № 1480005, кл. Н 02 Н 7/06, 1989, (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТЫ СИНХРОННОГО ГЕНЕРАТОРА ОТ АСИНХРОННОГО ХОДА

Изобретение относится к электротехнике, а именно к релейной защите синхронного генератора от асинхронного хода.

Цель изобретения — уменьшение времени срабатывания устройства, На фиг.1 приведена блок-схема предлагаемого устройства; на фиг.2 — характеристики срабатывания и поведение годографа сопротивления при частичной потере возбуждения и асинхронном ходе генератора.

Блок-схема устройства содержит следующие элементы: 1 — измерительный орган сопротивления с комбинированной характеристикой срабатывания; 2, 6 — первый и второй элементы выдержки времени на срабатывание; 3 — выходной орган; 4 — логический элемент ИЛИ; 5 — элемент выдержки времени на возврат (расширитель импульсов); 7 — блок выявления первоочередности

„„SU ÄÄ 1778853 А1 (57) Сущность: вход элемента выдержки времени на возврат подключен -к первому и второму выходам измерительного органа сопротивления через логический элемент

ИЛИ, что обеспечивает запоминание и замедление первого сигнала срабатывания органа сопротивления по первому или второму выходам, выявление первоочередности этого сигнала относительно первого или повторного срабатывания органа сопротивления по первому выходу и фиксацию совпадения выявленного сигнала с выходным сигналом срабатывания органа сопротивления по первому выходу, что уменьшает время срабатывания защиты, 2 ил. срабатывания на основе триггера-арбитра;

8 — логический элемент И.

К первому выходу измерительного органа 1 сопротивления последовательно включены первый элемент 2 выдержки вре.мени на срабатывание и выходной орган 3 своим первым входом, а также последовательно включенные логический элемент

ИЛИ 4, подключенный первым входом, элемент 5 выдержки времени на возврат, второй элемент 6 выдержки времени нэ срабатывание, блок 7 выявления первоочередности срабатывания, подключенный первым входом к выходу второго элемента выдержки времени на срабатывание, логический элемент И 8, подключенный первым входом к выходу блока 7 выявления первоочередности срабатывания, первый выход измерительного органа сопротивления подключен к вторым входам блока 7 выявления

1778853

10 блоков 6 и 7

50 первоочередности срабатывания и логического элемента И 8. Выход логического элемента И 8 подключен к второму входу выходного органа 3, а второй вход логического элемента.ИЛИ 4 — к второму выходу измерительного органа 1 сопротивления.

Измерительный орган сопротивления имеет определенные области срабатывания

1. в IV квадранте и 1t в Ill квадранте комплексной плоскости сопротивления (см. фиг.2), При потере возбуждения без существенных колебаний годографа сопротивления (например, при ошибочном отключении АГП генератора) вектор сопротивления (кривая 9 на фиг,2) попадает в область срабатывания .I органа сопротивления (т.е. обеспечивается срабатывание по первому выходу) и устройство производит разгрузку генератора (или отключение) с выдержкой времени элемента 2 через выходной орган 3, При этом дополнительный канал, состоящий из блоков

4-8, не формирует выходной сигнал, так как входной сигнал, поступающий на второй вход блока 7 с первого выхода блока 1, приходит раньше чем входной сигнал, поступающий на первый вход блока 7 через блоки

4-6, на выходе блока 7 имеется блокирующий сигнал, а элемент 8 не срабатывает.

При синхронных качаниях (кривая 10 на фиг.2), возникших, например, из-за появления и последующего отключения короткого замыкания (ккз), годограф сопротивления может попадать в область! на фиг.2. Однако при этом не обеспечивается действие устройства, так как выдержка времени элемента 2 выбирается больше, чем время нахождения годографа сопротивления в области срабатывания I, а дополнительный канал, состоящий иэ элементов 4 — 6, также не . работает. Последнее объясняется тем, что при синхронных качаниях колебания годографа сопротивления происходят сравнительно медленно, а блок 5 эа время паузы импульса, снимаемого с выхода l (т,е. за время отсутствия срабатывания органа сопротивления), успевает вернуться в исходное состояние, что обеспечивает быстрый возврат блока 6: Поэтому при синхронных качаниях блок 7 обеспечивает постоянный блокирующий сигнал, а элемент 8 не срабатываетт.

При частичной потере возбуждения (например, глубоким снижением уставки АРВ) или полной потере возбуждения (например, инвертированйем тиристорного возбудителя) и возникновении асинхронного хода происходят существенные колебания годографа сопротивления (кривая 11 на фиг.2).

При этом устройство не обеспечивает действия через элемент 2 времени, так как последний не успевает набрать требуемую выдержку времени, Однако при этом обеспечивается действие устройства по дополнительному каналу 4 — 6. При первом вхождении годографа сопротивления. в область срабатывания It в точке А блок 5 запоминает импульс срабатывания органа сопротивления по выходу 11 на заданное время (т.е. расширяет его на заданное время) и обеспечивает быстрое срабатывание

В момент времени В обеспечивается возврат органа сопротивления по выходу II, однако блоки 5 — 7 удерживаются в сработанном состоянии. В момент времени С обеспечивается срабатывание органа сопротивления по выходу t и на обоих входах элемента И 8 присутствуют рабочие сигналы. При этом на выходе элемента 8 появляется рабочий сигнал, который через блок 3 производит разгрузку (или отключение) генератора, Выдержка времени на возврат блока 5 выбирается больше времени прохождения годографа сопротивления от точки В до С при потере возбуждения и асинхронном ходе (например, 0.5 с), а выдержка времени элемента 6 может выбираться значительно меньше выдержки времени элемента 2 (например, 0,1 с), поэтому в момент времени С обеспечивается быстрое срабатывание устройства.

Таким образом, дополнительный канал из блоков 4-8 не работает при первом вхождении годографа сопротивления в заданную область сопротивления! в IV квадранте комплексной плоскости сопротивлений и отстроен от повторных срабатываний при глубоких синхронных качаниях (так как при синхронных качаниях колебания вектора< сопротивления происходят сравнительно медленно). При быстрых и интенсивных колебаниях годографа сопротивления в! И и IV квадрантах (кривая 11 на фиг.2) комплексной плоскости (например, при инвертировании тиристорного возбудителя) по каналу из блоков 4 — 8 обеспечивается быстрое действие устройства на разгрузку после потери устойчивости генератора в момент времени

С.

Технико-зкономический эффект изобретения заключается в повышении надежности работы энергосистемы и предотвращении аварий мощных турбо- и гидрогенераторов.

Формула изобретения

Устройство для защиты синхронного генератора от асинхронного хода, содержащее измерительный орган сопротивления с комбинированной характеристикой срабатывания, выход которого подключен к вто1778853

Составитель Э.Федоров

Техред М.Моргентал Корректор П.Гереши

Редактор A.Бер

Заказ 4199 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 рому входу блока выявления первоочередности срабатывания на основе триггер-арбитра, второму входу логического элемента

И и через первый элемент выдержки времени на срабатывание к первому входу выходного органа, выход элемента выдержки времени на возврат через второй элемент выдержки времени на срабатывание — к первому входу блока выявления первоочередности срабатывания, выход которого соединен с первым входом логического элемента И, а выход последнего к второму входу выходного органа, отл и ч а ю щеес я тем, что, с целью уменьшения времени сра5 батывания устройства, дополнительно введен логический элемент ИЛИ, входы которого подключены к первому и второму выходам измерительного органа сопротивления, а выход — к входу элемента выдержки

t0 времени на возврат.