SU1495894A1 - Device for protection of synchronous generator with system of parallel self-excitation - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к электротехнике, в частности к релейной защите. Цель изобретени  - повышение надежности действи  и быстродействи  защиты при близких коротких замыкани х. Устройство содержит датчики тока 2 и напр жени  3, первое и второе реле сопротивлени  4 и 5, блоки выдержки времени 6 и 7, исполнительный орган 8. При близких к.з. токи статора до истечени  выдержки времени, заданной в блоке 6, меньше тока реле сопротивлени  4. Сохранение сигнала на выходе реле при этом не обеспечиваетс . Сигнал на возникшем выходе реле 4 сохран етс  на выходе блока 14 при помощи сигнала с выхода блока 10. За счет этого отключение к.з. обеспечиваетс  с выдержкой времени, заданной в блоке 4, т.е. в области срабатывани  реле 4.2 ил.This invention relates to electrical engineering, in particular, to relay protection. The purpose of the invention is to increase the reliability and speed of protection in case of close short circuits. The device contains current sensors 2 and voltage 3, the first and second resistance relays 4 and 5, time blocks 6 and 7, and the actuator 8. For close ones. the stator currents before the expiration of the time delay specified in block 6 is less than the current of the resistance relay 4. The signal at the relay output is not provided. The signal at the output of the relay 4 is saved at the output of the block 14 by means of the signal from the output of the block 10. Due to this, switching off the short circuit is provided with the time delay specified in block 4, i.e. in the area of operation of the relay 4.2 Il.

Description

31А931А9

Изобретение относитс  к электротехнике , в частности к устройствам защиты генератора от коротких замыканий ,This invention relates to electrical engineering, in particular, to devices protecting a generator against short circuits,

Цель.изобретени  - повышение на- де 1сности действи  и быстродействи  защиты при близких коротких замыкани х .The purpose of the invention is to increase the power of the action and speed of protection in case of close short circuits.

На фиг. 1 приведена лринципиаль- на  схема предлагаемого устройстваi на фиг. 2 - характеристики срабатывани  реле сопротивлени , используемых в устройстве.FIG. 1 shows the principle of the proposed device i in FIG. 2 shows the response characteristics of the resistance relays used in the device.

На выводах генератора 1 включены датчики тока 2 и напр жени  3, соединенные с первым и вторьм реле 4 и 5 сопротивлени , первый и второй блоки 6 и 7 вьщержки времени подсоединены к соответствующим входам ис- полнительного органа 8 защиты, воздействующего на отключение выключател  9, основной и дополнительный блоки 10 и 11 сравнени  напр жени  с заданной уставкой соединены соот- ветственно с входами основного и дополнительного логических блоков 12 и 13,, выполн ющих функцию и, логические блоки ИЛИ 14 и 15 подключены соответственно к блокам выдержки вре- мени.At the outputs of generator 1, current sensors 2 and voltages 3 are connected, connected to the first and second resistance relays 4 and 5, the first and second blocks 6 and 7 of the time latch are connected to the corresponding inputs of the protection authority 8 acting on the trip of the switch 9, the main and additional blocks 10 and 11 of the comparison voltage with a given setpoint are connected respectively to the inputs of the main and additional logic blocks 12 and 13, performing the function and, the logical blocks OR 14 and 15 are connected respectively to the blocks of exposure time.

Реле 4 сопротивлени  имеет общеприн тую традиционную харак-реристику 16 срабатывани , реле 5 сопротивлени  имеет характеристику 17 с умень- шенной областью срабатьшани  (фиг. 2The resistance relay 4 has a generally accepted traditional response characteristic 16, the resistance relay 5 has a characteristic 17 with a reduced area of operation (Fig. 2).

Ток и напр жение статора генератора измер ютс  соответственно датчиками тока 2 и напр жени  3 и подаютс  на,входы реле 4 и 5 сопротивлени  Реле 4 сопротивлени  имеет общеприн тую характеристику срабатьшани , обеспечивающую отстройку защиты от действи  в. нормальных эксплуатационных режимах генератора.The current and voltage of the stator of the generator are measured by the current sensors 2 and voltage 3, respectively, and are fed to, the inputs of the relay 4 and 5. The resistance relay 4 has a generally accepted response characteristic that provides protection against the action of. normal operating conditions of the generator.

При возникновении короткого замыкани  за таким внешним сопротивлением Z, что оно оказываетс  внутри характеристики 16, сигнал с выхода реле 4 проходит через блок 14, вьтол н ющий функцщо ИЛИ, и подаетс  на входы блоков 6 и 12. Вьщержка времени в блоке 6 принимаетс  на ступень больше наибольшей вьщержки времени резервных защит линий и составл ет, как правило, 4-9 с. В тех случа х, когда короткое замыкание  вл етс  достаточно удаленным, величины токов статора либо увел ичиваютс  в процесIf there is a short circuit for such external resistance Z, that it is inside the characteristic 16, the signal from the output of relay 4 passes through block 14, which functions OR, and is fed to the inputs of blocks 6 and 12. Lead time in block 6 is taken to the stage more than the largest time lag of backup line protection and is, as a rule, 4-9 s. In cases where the short circuit is sufficiently remote, the magnitudes of the stator currents are either increased in the process.

гg

O O

5 0 5 30 5 0 5 30

5 five

0 50 5

00

5five

се короткого замыкани , либо, уменьша сь вследствие уменьшени  напр жени  питани  системы параллельного самовозбуждени , подключенной к зажимам обмотки статора генератора, остаютс  при.заданной в блоке 6 выдержке времени большими значени ми тока точной работы реле 4 сопротивлени , сигнал на выходе блока 14 сохран етс  в течение всей вьщержки времени, заданной в блоке 6, и по ее истечении исполнительный орган 8 защиты дает команду на отключение выключател  9.All short circuits, or, decreasing due to a decrease in the supply voltage of the parallel self-excitation system connected to the generator stator winding terminals, remain at a time delay set by the block 6 with large values of the exact current of the resistance relay 4, the signal at the output of block 14 is retained during the entire time delay specified in block 6, and after its expiration, the protection executive body 8 gives the command to turn off the switch 9.

При близких коротких замыкани х вследствие значительного уменьшени  напр жени  системы возбуждени , питаемой от зажимов обмотки статора, и интенсивного затухани  токов статора эти токи до истечени  выдержки времени, заданной в блоке 6, могут оказатьс  меньше тока точной работы реле 4 сопротивлени  и сохранени  сигнала на выходе реле в течение всей вьщержки времени, заданной в блоке 6, не обеспечиваетс . В этих случа х, сигнал, возникающий в начальный момент короткого замыкани  на выходе реле 4, сохран етс  на выходе блока 14 в результате удерживани  этого си-гнала при помошл сигнала с выхода блока 10, регистрирующего уменьшение напр жени  на зажимах генератора о Таким образом обеспечиваетс  повьш1ение надежности отключени  короткого замыкани  с выдержкой времени , заданной в блоке 6, в области срабатьшани  реле 4, ограниченной характеристикой 16.With close short circuits due to a significant reduction in the voltage of the excitation system, fed from the stator winding clamps, and the intense stator current attenuation, these currents before the time delay specified in block 6 has elapsed may be less than the exact current of the resistance relay 4 and the output signal the relay is not provided for the entire time specified in block 6. In these cases, the signal arising at the initial moment of a short circuit at the output of relay 4 is retained at the output of block 14 as a result of holding this signal through the signal from the output of block 10 registering a decrease in voltage at the terminals of the generator. Thus Improving the reliability of short-circuit tripping with the time delay specified in block 6 in the area of the relay 4, limited by the characteristic 16.

Повьшение быстродействи  защиты достигаетс  путем воздействи  на дог , полнительный вход исполнительного органа 8 защиты сигнала с выхода блока 7, выдержка времени которого выбираетс  на ступень селективности больше времени действи  основных защит генератора , и составл ет 0,5-1,5 с. Характеристика 17 срабатывани  реле 5 сопротивлени  выбираетс  так, чтобы она охватьшала сопротивление трансформатора блока. При работе двух и более генераторов на один трансформатор величина Z, отвечающа  граничной кривой характеристики 17, может быть меньше на 0,05 сопротивлени  генератора , если характеристики реле построены в базисных единицах генератора. Вследствие интенсивного, затухани The increase in the speed of protection is achieved by acting on the dog, the complementary input of the actuator 8 to protect the signal from the output of block 7, the time delay of which is selected at the selectivity level longer than the time of operation of the main generator defenses, and is 0.5-1.5 s. The response characteristic 17 of the resistance relay 5 is chosen so that it covers the resistance of the unit transformer. When two or more generators are operated on one transformer, the Z value corresponding to the boundary curve of characteristic 17 may be less by 0.05 generator resistance if the characteristics of the relay are built in basic units of the generator. Due to intense fading

. 514. 514

токов генераторов с системами параллельного самовозбуткдени  при таких величинах Z эти токи при определенных значени х параметров генераторов могут также оказатьс  меньше токов точной работы реле 5 сопротивлени . Поэтому и здесь, аналогично току, как это вьшолнено дл  сигнала с выхода реле 4, используетс  удержива- ние сигнала с выхода реле 5 сопротивлени  при помощи логических блоков 13 и 15, выполн ющих соответственно функции И и ИЛИ, и блока 11 сравнени  напр жени  с заданной уставкой. Уставки по направлению в блоках 1О и 11 принимаютс  соизмеримыми с зка,- чени ми 0,5 UH и 0,2 UH соответственно .Generator currents with systems of parallel self-propagation at such values of Z, these currents with certain values of the parameters of the generators may also be less than the currents of the precise operation of the resistance 5 relay. Therefore, here, similarly to the signal from the output of relay 4, the signal from the output of the resistance relay 5 is used by logic blocks 13 and 15, performing AND and OR functions, and voltage comparison unit 11, respectively. preset setting. The setpoints in direction 1O and 11 are considered to be commensurate with that, - 0.5 UH and 0.2 UH, respectively.

С целью деблокировки блоков 10 и 11 после отключени  коротких замыканий в схеме может быть предусмотрено (через нормально разомкнутые контакты выключател  9) воздействие сигнала с выхода блока 8 дл  возвра- та их в исходное состо ние.In order to unlock blocks 10 and 11 after disconnecting short circuits, the circuit can provide (via normally open contacts of switch 9) the effect of the signal from the output of block 8 to return them to their initial state.

Claims (1)

Формула изобретени Invention Formula .Устройство защиты синхронного генератора с системой параллельного самовозбуждени  от продолжительных коротких замыканий, содержащее датчики тока и напр жени  синхронного генератора, два реле сопротивлени , два блока выдержки времени, блок сравнени  напр жени  с заданной уставкой , логический блок И и исполнительный орган защиты, при этом выход исполнительного органа защиты подключен к приводу генераторного выключател , а вход исполнительногоA protection device for a synchronous generator with a system of parallel self-excitation against prolonged short circuits, containing current sensors and voltage of a synchronous generator, two resistance relays, two time delay blocks, a voltage comparison unit with a predetermined setpoint, a logical AND block, and an executive of protection, the output of the protection executive is connected to the generator switch actuator, and the input of the executive органа защиты соединен с выходом второго блока.выдержки времени, причем выходы датчика тока и напр жени  подключены к входам обоих реле сопротивлени  и выход датчика напр жени  соединен также с входом блока сравнени  напр жени  с заданной уставкой , выход которого подключен к первому входу логического блока И, отличающеес  тем, что, с целью повьнвени  Надежности действи  и быстродействи  защиты при близких коротких замыкани х, оно снабжено дЗйолнительными блоком сравнени  напр жени  с заданной уставкой, логическим блоком И, двум  логическими блоками ИЛИ, а исполнительный орган защиты снабжен дополнительным входом, подключенным к выходу первого блока вьщержки времени, вход которого соединен с выходом первого логического блока ШШ, первый вход которого подключен к выходу перво о реле сопротивлени , а второй вход и выход первого логического блока ИЛИ соединены соответственно с выходом и вторым входом основного блока И, причем выход второго, реле сопротивлени  соединен с первым входом второго логического блока ИЛИ, второй вход и выход которого подключены соответственно к выходу и к первому входу дополнительного логического блока И, второй вход которого соединен с выходом дополнительного блока сравнени  напр жени  с заданной уставкой, йход которого подключен к выходу датчика напр жени , а выход второго блока ШШ соединен с входом второго блока вьщержки времени.The protection unit is connected to the output of the second block. The time delay, the outputs of the current and voltage sensors are connected to the inputs of both resistance relays and the output of the voltage sensors is also connected to the input of the voltage comparison unit with a predetermined setpoint whose output is connected to the first input of the logic unit , characterized in that, in order to reliably increase the reliability and speed of protection in case of close short circuits, it is equipped with an additional voltage comparison unit with a predetermined setpoint, a logical AND block, two and the actuator is provided with an additional input connected to the output of the first time delay block, the input of which is connected to the output of the first logical block SH, the first input of which is connected to the output of the first resistance relay, and the second input and output of the first logical block OR connected respectively to the output and the second input of the main unit AND, the output of the second, the resistance relay connected to the first input of the second logical block OR, the second input and the output of which are connected respectively enno to the output and to the first input of an additional AND logic block, a second input coupled to an output of the complementary box comparison voltage at a predetermined setpoint, yhod is connected to the sensor output voltage and the output of the second block Hilti connected to the input of the second unit of time vscherzhki. .едthe unit Фие.2Fie.2