SU750639A1

SU750639A1 - Method of protecting interpole short-circuitings in synchronous machine excitation system

Info

Publication number: SU750639A1
Application number: SU782571262A
Authority: SU
Inventors: Владимир Федорович Наумов; Евгений Владимирович Савченко
Original assignee: Производственное Энергетическое Объединение "Донбассэнерго"
Priority date: 1978-01-18
Filing date: 1978-01-18
Publication date: 1980-07-23

Description

1one

Изобретение относитс к области электроэнергетики и может быть использовано дл защиты цепей возбуждени синхронной машины .The invention relates to the field of electric power industry and can be used to protect the excitation circuits of a synchronous machine.

Известны способы защиты, основанные на измерении сопротивлени контролируемой цепи 1, 2.Protection methods are known based on measuring the resistance of a controlled circuit 1, 2.

Однако такую защиту в данном случае нельз выполнить быстродействующей, так как в системе возбуждени напр жение возбуждени кратковременно снижаетс до нул в переходных режимах, например при сбросах нагрузки, при коротком .замыкании в цепи статора синхронной мащины и т. п. Применение же защиты с выдержкой времени неприемлемо из-за быстрого развити повреждени , особенно опасном при коротком замыкании в роторе.However, such protection in this case could not be performed quickly, since in the excitation system the excitation voltage quickly decreases to zero in transient conditions, for example, during load drops, with a short connection in the stator circuit of the synchronous maschine, etc. time is unacceptable due to the rapid development of damage, especially dangerous in case of a short circuit in the rotor.

.Наиболее близким по технической сущности . вл етс способ защиты от коротких замыканий, основанный на измерении тока возбудител , формировани сигнала, пропорционального току возбудител , сравнении полученного сигнала с уставкой и при превыщении ее формировании сигнала на отключение (3).. The most closest to the technical essence. is a short circuit protection method based on measuring the current of the exciter, generating a signal proportional to the current of the exciter, comparing the received signal with the setpoint and when its formation of the disconnect signal (3) is exceeded.

Однако данный способ также не можетудовлетворить требовани м чувствительности и быстродействи защиты.However, this method also cannot satisfy the requirements of sensitivity and speed of protection.

Целью изобретени вл етс повышение чувствительности и быстродействи защиты от междуполюсных коротких замыканий в системе возбуждени синхронной мащины , а также повыщение надежности в работе защиты в режиме формировки синхронной мащины-.The aim of the invention is to increase the sensitivity and speed of protection against interpolar short circuits in the synchronous masch excitation system, as well as to increase the reliability of the protection in the synchronous masking shaping mode.

Указанна цель достигаетс тем, что дл О повыщени чувствительности и быстродействи защиты, дополнительно измер ют напр жение возбудител , формкруют снгнэл, пропорциональный напр жению войбудител , формируют разность между сигналами J по току и напр жению возбудител , непрерывно сравнива ее с уставкой, пропорционально измен ющейс этой разности, контролируют напр жение по знаку на выходе вентильного возбудител , и при по влении отклонени от нормального уровн указанной разности фиксируют величину уставки путем фиксации текущего уровн -сигнала по напр жению, а в случае дал1 ейщего возрастани указанной разности выще уставки и знака напр жени возбудител , соответствующего его нормальной пол |эности, фиксируют короткое замыкание;This goal is achieved by the fact that for increasing the sensitivity and speed of protection, the exciter voltage is additionally measured, the slnnel is proportional to the voltage of the driver, the difference between the current signals J and the voltage of the exciter is generated, continuously comparing it with the setting, proportional to this difference, the voltage is controlled by the sign at the output of the valve driver, and when a deviation from the normal level of the specified difference occurs, the set value is fixed by fixing the current its level is signaled by voltage, and in the case of a further increase in the indicated difference, the setting and the sign of the exciter voltage corresponding to its normal field are recorded by a short circuit;

дл повышени надежности в работе защиты в режиме форсировки синхронной машины дЬполнитель:йо измер ют ток кор синхронной машины, формируют сигнал, пропорциональный току кор , и увеличивают уставку защиты путем суммировани сигнала по напр жению возбудител с сигналом по току кор синхронной машины при превышении последним номинального значени .to increase the reliability of the protection in the forcing mode of the synchronous machine dB: yo, measure the current of the synchronous machine, generate a signal proportional to the current of the core, and increase the protection set point by summing the signal by the exciter voltage with the current signal of the synchronous machine when the latter exceeds the nominal value.

Защита, выполненна по данному способу исключает указанные недостатки и срабатывает практически в первоначальный момент междуполюсного короткого замыкани .Protection made in this way eliminates the above disadvantages and works almost at the initial moment of the inter-pole short circuit.

На чертеже дана блок-сх ема, по сн юща сущность описываемого способа.The drawing is a block diagram of an explanation of the essence of the described method.

В качестве примера вз та высокочастотна система возбуждени , включающа в себ : высокочастотный генератор 1, вентильный преобразователь 2 и устройство 3 автоматического гашени пол высокочастотного генератора 1.As an example, a high frequency excitation system is taken, including: a high frequency generator 1, a valve converter 2 and a device 3 for automatically damping the floor of the high frequency generator 1.

Защита от междуполюсных коротких замыканий 4 включает в себ : орган 5 измерени тока возбудител и формировани сигнала , пропорционального току возбудител , орган 6 измерени напр жени возбудител и формировани сигнала, пропорционального напр жению возбудител , выходы которых подключены к органу 7 формировани разности указаннь1х сигналов и сравнени этой разности с уставкой, пропорционально измен ющейс этой разности , и к органу 8 фиксации отклонени данной разности от нормального уровн , причем орган 6 соединен с органом 7 через орган 9 фиксации текущего уровн сигнала по напр жению возбудител и орган 10 суммировани сигнала по напр жению возбудител с сигналом -ПО току кор синхронной машины и с сигналом выходного напр жени возбудител обратной пол рности.Protection against interpolar short circuits 4 includes: a driver current measurement body 5 and generating a signal proportional to the driver current, a driver voltage measuring body 6 and generating a signal proportional to the voltage of the driver, the outputs of which are connected to the difference signal forming body 7 and the signals indicated and compared of this difference with a setpoint proportional to the change of this difference, and to the body 8 fixing the deviation of this difference from the normal level, and the body 6 is connected to the body 7 through Stage 9 of fixing the current signal level at the exciter voltage and organ 10 summing the signal at the exciter voltage with the -op signal of the synchronous machine current and with the output signal of the reverse polarity exciter.

Сигнал, пропорциональный току кор синхронной машины, образуетс в органе 11, а сигнал, пропорциональный выходному напр жению возбудител обратной пол р ности , - в органе 12. Выход органа 8 соединен с входом органа 9, а органа 7 - с входом исполнительного .органа 13, который соединен с устройством 14 гашени пол Синхронной машины 15 и устройством 3 гашени пол высокочастотного генерато . ра 1.-.A signal proportional to the current of the synchronous machine core is formed in organ 11, and a signal proportional to the output voltage of the reverse-field exciter is in organ 12. The outlet of organ 8 is connected to the input of organ 9, and organ 7 to the input of the executive organ 13 which is connected to the device 14 for damping the floor of the synchronous machine 15 and the device 3 for damping the floor of a high-frequency generator. pa 1.-.

При возникновении- внутренних повреждений вертикального возбудител , например при коротком замыкании плеча вентильного преобразовател 2, выпр мленное напр жение , преобразовател сннжилось до нул , н под действием ЭДС самоиндукции обмотки ротора синхронной машины 15 на выходе вертикального возбудител по вл лось напр жение обратного знака. ЗащитаWhen internal damage to the vertical exciter occurred, for example, when the valve converter 2 arm short-circuited, the rectified voltage dropped to zero, the voltage of the opposite sign appeared at the output of the vertical exciter under the action of EMF of the rotor winding of the synchronous machine 15. Protection

не должна работать в этом режиме, поэтому вышеуказанный сигнал выходного напр жени возбудител формировалс в органе 12; а затем в органе 10 суммировалс с сигналом по напр жению возбудител , который с помощью органа 9 фиксировалс прн возникновении данного аварийного режима . Тем самым сигналы фиксировались, ia затем увеличивалась уставка защнтыв органе 7.should not work in this mode, therefore, the above signal of the exciter output voltage was formed in organ 12; and then in organ 10 was summed with the signal on the voltage of the exciter, which with the help of organ 9 recorded the occurrence of this emergency mode. Thereby, the signals were fixed, ia then the setpoint of the organ 7 was increased.

Аналогично защита работала в переходных режимах, например при поврежде0 ни х в цепи кор синхронной машины 15. Однако при высоких уровн х напр жение возбудител , например, в режиме формировани возбуждени синхронной машины 15, сигнал на выходе органа 12 отсутствовал, так как знак выходного напр жени возбудит ел не мен лс . Поэтому с целью повышени надежности в работе защиты в режиме форсировки синхронной машины дополнительно использовали сигнал, пропорциональный току кор синхронной маши0 ны, формирующийс в органе 11, дл увеличени уставки защиты путем его суммировани в органе 10,в случае превышени им номинального значени , с сигналом по напр жению возбудител .Similarly, the protection worked in transient conditions, for example, when there were damages in the core of the synchronous machine 15. However, at high levels, the exciter voltage, for example, in the excitation mode of the synchronous machine 15, the signal at the output of the organ 12 was absent, as the sign of the output voltage wives will excite ate not mens. Therefore, in order to increase the reliability of the protection in the forcing mode of the synchronous machine, an additional signal proportional to the current of the synchronous machine core, formed in the organ 11, was used to increase the protection setting by summing it in the organ 10, if it exceeded its nominal value, with a signal exciter voltage.

При возникновении междуполюсного короткого замыкани напр жение возбудител скачкообразно снижалось до нул , а ток возрастал. В этом случае с помощью органа 9 фиксировалась уставка защиты, соответствующа предаварийному режиму, When an inter-pole short-circuit occurs, the driver voltage abruptly decreased to zero, and the current increased. In this case, with the help of authority 9, the protection setting corresponding to the pre-emergency mode was fixed,

0 и резко возрастала выше уставки контролируема величина разности между сигналамн по току и напр жению возбудител , а в .органе 7 формировалс отключающий сигнал ., который через исполнительный орган 13 воздействовал на устройства гашени пол возбудител 3 и гашени пол синхронной машины 14. Сигнал по току кор синхронной машины при этом отсутствовал, так как ток был не выше номинального значени . Сигнал, пропорциональный выходному напр жению возбудител обратной пол рности , также .отсутствовал вследствие норм;ального знака выше указанного напр жени .0 and sharply increased above the setpoint, the difference between the signal current and voltage of the driver was monitored, and a shutdown signal was formed in organ 7, which through actuator 13 affected the field damping devices of the driver 3 and the field damping of the synchronous machine 14. Current signal the core of the synchronous machine was absent, since the current was not higher than the nominal value. A signal proportional to the output voltage of the reverse polarity exciter was also absent due to the norms; the real sign above the specified voltage.

Использование описанного способа защиты от междуполюсных коротких замыканий в системе возбуждени синхронной машины обеспечивает по сравнению с суШ1ествуюш ,ими. способами следующие преимущества:The use of the described method of protection against interpolar short circuits in the excitation system of a synchronous machine provides, as compared with the current, them. ways the following benefits:

повыщенйё чувствительности и быстродействи защиты;increased sensitivity and speed of protection;

повышение надежности работы защиты в режнме формировки синхронной машины.increase the reliability of protection in the mode of forming a synchronous machine.

Все это значительно повысит надежность в работе синхронной машины.All this will greatly increase the reliability of the synchronous machine.

Claims

1. The method of protection from inter-pole short circuits in the excitation system of a synchronous machine, based on measuring the excitation current, generating a signal proportional to the exciter current, comparing the received signal with the setpoint and when exceeding it, generating a disconnect signal, characterized in that increase the sensitivity and speed of protection, additionally measure the voltage of the exciter, form a signal proportional to the voltage of the exciter, form the difference between the mentioned signals, continuously with Its voltage with a setpoint proportional to the change of this difference controls the voltage by the sign at the output of the valve exciter, and when a deviation from the normal level of the specified difference occurs, the set value is fixed by fixing the current signal level by April, and in case of further increase of the specified difference above the setpoint and the sign of the voltage of the exciter corresponding to its normal field, short circuit. 2. The method according to claim I, characterized in that, in order to increase the reliability of the protection in the forcing mode of the synchronous machine, the core current of the synchronous machine is additionally measured, a signal is proportional to the current of the core and the protection setting is increased by summing the signal to the driver voltage with the current signal of the synchronous machine when the last nominal value is exceeded. Sources of information taken into account in the examination {. Chernobrovov N. V. Relein protection. M.i 19t4, p. 304-306.

2. USSR author's certificate number 188560, cl. H 03 K 17/08, 1965.

3. Chernobrovov N. V. Relein defense, M., 1974, p. 131-132, 163-17)