Пристрій для захисту генератора від зворотної активної потужності
До СВІДОЦТВОМ (in936175 (61) Додаткове до авт. свид-ву— (22)Заявлено 28. 08.80 (2! ) 2977055/24-07 (5I)M. Кл.
Н 02 Н 7/06 із приєднанням заявки Ж
Геєудеретеенний комнтет (23) ПріоритетвЂ" ло справам нзооретеннй н відкритій
Опубліковано 15. 06. 82. Бюлетень йе 22
° 925(088.8) (72) Автори винаходу
І.М.Еренбург, М.E.Êóùåâ та М.І.Ратнер
Московський прожекторний завод (71) Заявник (54) ПРИСТРІЙ ДЛЯ ЗАЦІТИ ГЕНЕРАТОРА
ВІД ЗВОРОТНОЇ АКТИВНОЇ ПОТУЖНОСТІ
Винахід відноситься до електротехніки і може бути використане для захисту синхронного генератора, що працює паралельно з іншими генераторами в автономній системі електро5 постачання, номінальна потужність якої можна порівняти з потужністю споживача, зокрема для захисту генераторів у складі автоматизованої багатоагрегатної дизель-електростанції.
Відомі пристрої захисту генератора, що містять вимірювальні перетворювачі струму і напруги генератора, фазочутливі елементи, що формують сигнал, пропорційний; ний фазі між струмом і напругою або активної потужності генератора та виконавчі органи. Ці пристрої виробляють відключення контактів несправного генератора з мінімальною 2О затримкою по сигналу від фазочутливого елемента при зміні напрямку активної потужності генератора 11 12) і 13).
Недоліком таких пристроїв є". ється низька перешкоднозахищеність, яка призводить до відключення справного генератора за наявності великих обмінних коливань активної потужності між паралельно працюючими генераторами, або при перехідних процесах в системі електропостачання, що супроводжують зміну навантаження на шинах або зміну кількості паралельно працюю". чих генераторів.
Відомопристрій, що містить пойменовані елементи і, додатково, елемент затримки проходження сигналу на відключення контактора генератора при появі на ньому зворотної активної потужності (4).
Недоліками цього пристрою є те, що за наявності істинної зворотної активної потужності на генераторі затримка його відключення призводить до зниження частоти змінного струму в системі. Причому, найважчий режим у системі з'являється, коли зворотна активна потужність виникає на провідному генераторі, обов'язком якого є підтримка номінальної частоти на винах і навантаження на якому служить еталоном для інших генераторів. Інші генератори в цьому випадку, прагнучи вирівняти своє навантаження щодо навантаження на ведучому, скидають потужність. При цьому зниження частоти на 1О шинах відбувається особливо швидко і затримка відключення такого генератора призводить до аварій у системі електропостачання.
Найбільш близьким за технічною сутністю і досягається ефект до пропонованого винаходу є пристрій, що містить вимірювальні перетворювачі струму і напруги генератора, входи яких підключені до входів
20 фазочутливого елемента, вихід якого підключений до входу компаратора, що фіксує момент вимірювання фази струму, елемент затримки, формує вихідний сигнал під дією послідовності імпульсів з виходу компаратора, що відповідає неодноразово і часто змінюється повторюваної фази струму, і виконавчий орган t5)
Недоліками даного пристрою є можливість суттєвого зниження частоти змінного струму в системі електропостачання до того, як буде відключено несправний генератор, а також недостатня перешкода стійкість, оскільки він реагує тільки на факт появи зворотної потужності без урахування їїзначення, що у разі малого навантаження на генераторах і великих обмінних потужностей між 40 ду ними, викликаних нерівномірністю обертання первинних приводів, може призвести до помилкового відхилення справного генератора.
Мета винаходу - відключення
45 генератора зі зворотною активною потужністю без зниження частоти змінного струму в системі електропостачання, а також підвищення стійкості до перешкод пристрою.
Поставлена мета досягається тим, що пристрій для захисту генератора від зворотної активної потужності, що містить вимірювальні перетворювачі струму і напруги, підключені входами до фаз генерато- 5 ра, що захищається, а входами вЂ" до входів фазочув твительного елемента, до виходу якого підключені поспедуват llbHo з'єднані компаратор елемент затримки та додатковий орган додатково введені елемент контролю роботи генератора і логічний блок, при цьому вихід елемента контролю підключений до першого входу логічного блоку, до другого входу якого підключений вихід компаратора, а до інших входів підключені виходи логічних блоків пристрою захисту від зворотної потужності -ських блоків 9. Логічний блок реалізує функцію виду 10 = 11х12х. n фазочутливий елемент 3 формує на виході сигнал пропорційний значення зворотної активної потужності, Пристрій працює наступним чином.
При відсутності зворотної активної потужності на працюючому генераторі полярність сигналу з виходу фазочуBcT вительного елемента така, що компаратор 4, елемент 5 затримки і виконавчий орган 6 відключені. На вході
11 логічного блоку 7 вЂ" одиниця" на вході .12 вЂ" "нуль", і якщо на інших входах "нулі, що свідчать про те, що жоден з генераторів, що працюють паралельно з даним генератором не є провідним, то на виході 10з'являється сигнал, рівний "одиниці", що визначає даний генератор як ведучий. Цей сигнал надходить у бло;>1 9 захисту
9361 на інших генераторах та забороняє формування на них сигналу "провідний генератор". Поява зворотної активної потужності цьому генераторі викликає зміна полярності сигналу на. виході фазочутливого елемента
3. Якщо при цьому зворотна потужність перевищує деяке гранично допустиме значення, то включається компаратор 4. Процес зміни напрямку активної потужності 10 на генераторі носить нерівномірний характер, що викликає неодноразові зміни значення і полярності сигналу на виході фазочутливого елемента 3, при ts цьому на виході компаратора 4 з'являється" ся послідовність імпульсів, причому в міру зростання зворотної активної потужності на даному генераторі, тривалість їх збільшується, а інтервали між ними скорочуються. Перший імпульс з виходу компаратора 4, що надійшов на вхід 1? логічного блоку 7, змінює сигнал на виході 10 з "одиниці на "нуль". З цього моменту даний генератор перестає бути провідним і знімається заборона формування сигналу
"провідний генератор" в інших пристроях 9 захисту генераторів. Після чого один із інших паралельно працюючих генераторів стає провідним і починає підтримувати номінальну частоту в системі.
Якщо зворотна активна потужність на даному генераторі продовжує зберігатися досить тривалий час, то послідовність імпульсів з виходу компаратора 4 накопичить достатній сигнал в елементі 5 затримки і 4р викличе його включення. При цьому включається виконавчий орган, який відключає контактор даного генератора. Таким чином, короткочасна поява зворотної активної потужності на генераторі викликає лише передачуфункції, що веде з нього на інший генератор і не призводить до відключення цього генератора. Тривала ж поява зворотної активної потужності
75 6 на даному генераторі викликає спочатку передачу функції провідного з нього на інший генератор, потім з досить великою, порядку 7-10 с, витримкою часу відключення генератора. формула винаходу
/будівля для захисту генератора від зворотної активної потужності, що містить вимірювальні перетворювачі струму і напруги, підключені входами до фаз генератора, що захищається, а виходами - до входів фазочутливого елемента, до виходу якого підключені послідовно з'єднані компаратор, елемент затримки і виконавчий орган, про тл і ч а ю щ е з тим, що, з метою відключення генератора зі зворотною активною потужністю без зниження частоти змінного струму в системі електропостачання, а також підвищення перешкодостійкості пристрою, в нього додатково введені елемент. контролю роботи генератора і логічний блок, при цьому вихід елемента контролю підключений до першого входу логічного блоку, другого входу якого підключений вихід компаратора, а до інших входів підключені виходи логічних блоків пристроїв захисту від зворотної потужності на іншу- . гих генераторах, а вихід логічного блоку підключений однією з входів, -починаючи з третього, кожного зі згаданих логічних блоків.
Джерела інформації, прийняті до уваги під час експертизи
1. Авторське свідоцтво СРСР
N 525194, кл. H02Н 3/40, 1974.
2. Патент Англії Р 1234519, кл. Н 2 К, 1968.
3. Патент Японії та 41-71813, кл. Н 2 К, 1966.
4. Патент Англії та 1096412 кл.Н 2 К, 1964.
5. Патент Англії N 1524475, кл.Н 2 К, 1978.
Редактор Н.Воловик ТехРед Л. Пекарь КоРРектоР М.Коста
Замовлення4235/63 Тираж 669 Передплатне
ВНДІПД Державного комітету СРСР у справах винаходів та відкриттів
113035, Москва, Ж-35, Рауська наб., Д.4/5
Філія ПВП "Патент", м. Ужгород, вул. Проектна, 4