CS253469B1 - A device for protecting a synchronous machine from an inadmissible stator current in an under-excited state - Google Patents
A device for protecting a synchronous machine from an inadmissible stator current in an under-excited state Download PDFInfo
- Publication number
- CS253469B1 CS253469B1 CS854780A CS478085A CS253469B1 CS 253469 B1 CS253469 B1 CS 253469B1 CS 854780 A CS854780 A CS 854780A CS 478085 A CS478085 A CS 478085A CS 253469 B1 CS253469 B1 CS 253469B1
- Authority
- CS
- Czechoslovakia
- Prior art keywords
- output
- input
- synchronous machine
- stator current
- voltage
- Prior art date
Links
Landscapes
- Control Of Eletrric Generators (AREA)
Abstract
Zařízení se týké regulátoru buzení a ' řeší problém ochrany synchronního stroje před nepřípustnou velikostí statorového proudu v podbuzeném stavu. Problém Je vyřešen tím, že výstup čidla pracovního režimu Je připojen na vstup zesilovače s nastavitelným posuvem nuly výstupního napětí, Jehož výstup Je připojen na druhý vstup násobičky. Její nrvní vstup Je připojen na výstup omezovače statorového proudu pro přebuzený stav synchronního stroje. Výstup násobičky Je přioojen na vstun nelineárního členu. Jeho výstun Je výstupem zařízení a Je připojen na čtvrtý vstun porovnávacího a regulačního členu regulačního obvodu napětí. Zařízení Je možno využít u budicích soustav velkých synchronních strojů pracujících ve vodních i parních elektrárnách.The device relates to an excitation regulator and solves the problem of protecting a synchronous machine from an inadmissible stator current in an overexcited state. The problem is solved by connecting the output of the operating mode sensor to the input of an amplifier with an adjustable zero shift of the output voltage, the output of which is connected to the second input of the multiplier. Its second input is connected to the output of the stator current limiter for the overexcited state of the synchronous machine. The output of the multiplier is connected to the input of a nonlinear element. Its output is the output of the device and is connected to the fourth input of the comparator and control element of the voltage control circuit. The device can be used in excitation systems of large synchronous machines operating in hydroelectric and steam power plants.
Description
Vynález se týká zařízení pro ochranu synchronního stroje před nepřípustnou velikostí statorového proudu v podbuzeném stavu.BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to a device for protecting a synchronous machine against an impermissible stator current in an under-excited state.
Až dosud se používají pro ochranu synchronního stroje ořed nepřípustnou velikostí statorového proudu taková zařízení v regulátoru buzení, která při překročení dovolené velikosti statorového proudu a po určitém časovém zpoždění, synchronní stroj odbuzují. Nevýhodou těchto zařízení je, že při překročení dovolené velikosti statorového proudu v podbuzeném stavu toto zařízení statorový proud zvětšují, čímž dochází k trvalému zásahu hlídače meze podbuzení a stroj nelze ovládat žádanou hodnotou regulačního obvodu napětí.Until now, devices in the field controller have been used to protect the synchronous machine from an inadmissible stator current size which, after exceeding the permissible stator current size and after a certain time delay, energize the synchronous machine. The disadvantage of these devices is that if the permissible state of the stator current is exceeded, the devices increase the stator current, thus causing the monitor to operate permanently and the machine cannot be controlled by the voltage control circuit setpoint.
Uvedené nevýhody odstraňuje zařízení pro ochranu synchronního stroje před nepřípustnou velikostí statorového proudu v podbuzeném stavu, podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že výstup čidla pracovního režimu je připojen na vstup zesilovače s nastavitelným posuvem nuly výstupního napětí, jehož výstup je připojen na druhý vstup násobičky, jejíž prvý vstup je připojen na výstup omezovače statorového, proudu pro přebuzený stav synchronního stroje. Výstup násobičky je připojen na vstup nelineárního členujjehož výstup je výstupem zařízení a je připojen na čtvrtý vstup porovnávacího a regulačního členu regulačního obvodu napětí.The disadvantages of the present invention are to eliminate a device for protecting a synchronous machine against an inadmissible underloaded stator current according to the invention, wherein the output of the operating mode sensor is connected to an amplifier input with adjustable zero shift output voltage, the output of which is connected to a second input a multiplier whose first input is connected to the stator current limiter output for the overloaded state of the synchronous machine. The output of the multiplier is connected to the input of a non-linear member whose output is the output of the device and is connected to the fourth input of the comparator and control member of the voltage control circuit.
253 489253 489
Uvedené zařízení je součástí regulátoru buzení a jeho výhoda spočívá v rozšíření funkce omezovače statorového proudu do oblasti podbuzení. Zejména v motorickém provozu synchronního stroje to představuje rozšíření a zlepšení funkce celé budicí soustavy.Said device is part of the excitation regulator and its advantage lies in extending the function of the stator current limiter to the under-excitation region. Especially in motor operation of a synchronous machine, this represents an extension and improvement of the function of the entire excitation system.
Příklad praktického provedení vynálezu je znázorněn, na přiloženém výkresu.An example of a practical embodiment of the invention is shown in the attached drawing.
Zařízení oodle vynálezu sestává z porovnávacího a regulačního členu gf regulačního obvodu napětí , jehož prvý vstupThe device according to the invention consists of a comparing and regulating element g f of the voltage control circuit, the first input of which is the same
2.1 je připojen na výstup 1.1 obvodu 1 žádané hodnoty regulačního obvodu napětí. Druhý vstup 2.2 porovnávacího a regulačního členu 2 regulačního obvodu napětí je připojen na výstup 5.3 zpětnovazebního členu regulačního obvodu napětí a třetí vstup 2.3 porovnávacího a regulačního členu regulačního obvodu napětí je připojen na výstup 9.2 omezovače 9 statorového proudu pro přebuzený stav synchronního stroje . Výstup 2.5 porovnávacího a regulačního členu £ regulačního obvodu napětí je připojen na vstup 3.1 akčního členu J budicí soustavy, jehož výstup JX.2 je připojen ma rotorové vinutí 4.1 synchronního stroje na jehož statorové vinutí2.1 is connected to the output 1.1 of the voltage control circuit reference 1. The second input 2.2 of the voltage control circuit comparator 2 is connected to the output 5.3 of the voltage control loop and the third input 2.3 of the voltage control circuit regulator is connected to the output 9.2 of the stator current limiter 9 for the overload condition of the synchronous machine. The output 2.5 of the voltage control circuit comparator 5 is connected to the input 3.1 of the actuator actuator J whose output JX.2 is connected to the rotor winding 4.1 of the synchronous machine on whose stator winding
4.2 je připojeno jednak čidlo 2 statorového napětí a jednak čidlo 8 statorového proudu. Výstup _2.il čidla 2 statorového napětí je připojen jednak na prvý vstup 5.1 zpětnovazebního členu Jjj regulačního obvodu napětí a jednak na prvý vstup 6.1 čidla 6 pracovního režimu. Čidlem pracovhího režimu je v našem konkrétním případě čidlo jalového výkonu nebo proudu. Výstup 8,1 čidla 8 statorového proudu je připojen jednak na druhý vstup J5.2 zpětnovazebního Členu regulačního obvodu napětí, jednak na vstup 9.1 omezovače statorového proudu pro přebuzený stav synchronního stroje, a jednak na druhý vstup 6.2 Čidla & pracovního režimu, jehož výstup 6.3 je připojen na vstup 10.1 zesilovače 10 s nastavitelným posuvem nuly výstupního napětí, jehož výstup 10.2 je připojen na druhý vstup 11.2 násobičky 11. Prvý vstup 11.1 násobičky 11 je připojen na výstup 9.2 omezovače 2 statorového proudu pro přebuzený stav synchronního stroje. Výstup 11.3 násobičky 114.2, a stator voltage sensor 2 and a stator current sensor 8 are connected. The output 12 of the stator voltage sensor 2 is connected to the first input 5.1 of the voltage regulator feedback circuit 11 and to the first input 6.1 of the operating mode sensor 6. The operating mode sensor in this particular case is a reactive power or current sensor. The output 8.1 of the stator current sensor 8 is connected to the second input of the feedback regulator voltage input J5.2, to the input 9.1 of the stator current limiter for the overload condition of the synchronous machine, and to the second input 6.2 of the Sensors & Working Mode whose output 6.3 the output 10.2 is connected to the second input 11.2 of the multiplier 11. The first input 11.1 of the multiplier 11 is connected to the output 9.2 of the stator current limiter 2 for the overloaded state of the synchronous machine. Output 11.3 multipliers 11
253 469 je připojen na vstup 12.1 nelineárního členu 12. jehož výstup 12,2 je výstupem zařízení a je připojen na Čtvrtý vstup 2.4 porovnávacího a regulačního členu 2 regulačního obvodu napětí.253 469 is connected to the input 12.1 of the non-linear member 12 whose output 12.2 is the output of the device and is connected to the fourth input 2.4 of the comparator and control member 2 of the voltage control circuit.
Omezovač % statorového proudu pro přebuzený stav synchronního stroje se skládá z lineárních obvodů 91 omezovače statorového proudu pro přebuzený stav synchronního stroje a z diody 92. Lineární obvody 91 omezovače statorového proudu pro V ' Γ 1 nr»3 V\ Λ 4 Λ ·-tO + přebuzený stav synchronního stroje jsou svým zovače statorového proudu pro přebuzený stav synchronního stroje a svým výstupem 91.2 jsou připojeny na katodu uiodv 92. jejíž anoda je připojena na výstup 9.2 omezovače % statorového proudu pro přebuzený stav synchronního stroje.The stator current limiter% for the overloaded state of the synchronous machine consists of linear stator current limiter circuits for the overloaded state of the synchronous machine and a diode 92. Linear circuits 91 of the stator current limiter for V ' Γ 1 nr »3 V \ Λ 4 Λ · -tO + the overloaded state of the synchronous machine are connected to the cathode uiodv 92 of its stator current generator for the overloaded state of the synchronous machine and its output 91.2, whose anode is connected to the output 9.2 of the stator current limiter% for the overloaded state of the synchronous machine.
Zesilovač 10 s nastavitelným posuvem nuly výstupního napětí se skládá z operačního zesilovače^lO8, Zenorových diod 109 a 106. z. potenciometru 102. zdroje7Štejnosměrného napětí a z odporů 103. 104, 107. Jeden konec potenciometru 102 je připojen na zdroj 101 stejnosměrného napětí, druhý konec potenciometru 102 je připojen na nulový potenciál. Jezdec potenciometru 102 je připojen přes odpor 103 na invertujíci vstup operačního zesilovače 108. Invertujíci vstup operačního zesilovače 108 je dále připojen jednak přes odpor 107 na vstup 10.1 zesilovače 10 s nastavitelným posuvem nuly výstupního napětí a jednak přes odpor 104 na výstup operačního zesilovače 108. Výstup operačního zesilovače 108 je dále připojen na anodu Zenerovy diody 106|připojené katodou na katodu Zenerovy diody 109. Anoda Zenerovy diody 109 je připojena na invertující vstup operačního zesilovače 108. jehož výstup je připojen na výstup 10,2 zesilovače 10 s nastavitelným posuvem nuly výstupního napětí. Neinvertující vstup operačního zesilovače 108 je připojen na nulový potenciál. Nelineární člen 12 se skládá z operačního zesilovače 123. diod 124. 129 a odporů 121. 122. Vstup 12,1 nelineárního členu 12 je připojen přes odpor 121 na invertujíci vstup operačního zesilovače 123 , který je svým neinvertujícím vstupem připojen na nulový potenciál. Výstup operačního zesilovače 123 je připojen jednak na anodu diody 129. která je katodou připojena na výstup 12.2.The adjustable output voltage shift amplifier 10 consists of an operational amplifier 102, a Zenor diode 109 and a 106th potentiometer 102 of the DC power supply 7 and a resistor 103, 104, 107. One end of the potentiometer 102 is connected to the DC power supply 101, the other. the end of the potentiometer 102 is connected to zero potential. The slider of the potentiometer 102 is connected via a resistor 103 to an inverting input of an operational amplifier 108. The inverting input of an operational amplifier 108 is further connected via a resistor 107 to an input 10.1 of an amplifier 10 with adjustable zero shift of output voltage. the operational amplifier 108 is further coupled to the cathode of the Zener diode 106 | coupled to the cathode of the Zener diode 109. The anode of the Zener diode 109 is coupled to the inverting input of the operational amplifier 108 whose output is coupled to the 10.2 output of the amplifier 10. . The non-inverting input of the operational amplifier 108 is connected to zero potential. The non-linear member 12 consists of an operational amplifier 123, diodes 124, 129, and resistors 121, 122. The input 12.1 of the non-linear member 12 is coupled through a resistor 121 to an inverting input of the operational amplifier 123, which is connected to zero potential by its non-inverting input. The output of the operational amplifier 123 is connected to the anode of the diode 129 which is connected to the output 12.2 by the cathode.
253 469 nelineárního členu 12 a jednak na katodu diody 124. která je anodou připojena na invertující vstup operačního zesilovače 123. Katoda diody 125 je připojena přes odpor 122 na invertující vstup operačního zesilovače 123.253 469 of the non-linear member 12 and, on the other hand, to the cathode of the diode 124 which is anode connected to the inverting input of the operational amplifier 123. The cathode of the diode 125 is coupled via a resistor 122 to the inverting input of the operational amplifier 123.
Zařízení podle vynálezu pracuje ve třech pracovních režimech synchronního stroje. V prvním pracovním režimu má synchronní stroj nulový jalový výkon, to je čidlo 6 jalového výkonu nebo proudu má nulový výstupní signál. Potenciometrem 102 je na výstupu 10.2 zesilovače 12 S nastavitelným posuvem nuly výstupního napětí nastaveno kladné napětí, jehož absolutní velikost je rovna polovině poměrné jednotky vstupního signálu násobičky 11. Jestliže se objeví na výstupu 9.2 omezovače £ statorového proudu pro přebuzený stav synchronního stroje záporné napětí vyvolané překročením dovolené velikosti statorového proudu, pak se na výstupu 12.2 nelineárního členu 12 objeví kladné napětí stejné absolutní velikosti, neboť koeficient násobení násobičky 11, je v tomto případě jedna polovina a zesílení signálu v nelineárním členu 12 je rovno dvěma, neboť odpor 122 je dvakrát větší než odpor 121 . Tedy při nulovém jalovém výkonu synchronního stroje zařízení podle vynálezu neovlivňuje buzení synchronního stroje.The device according to the invention operates in three operating modes of the synchronous machine. In the first operating mode, the synchronous machine has a zero reactive power, i.e. a reactive power sensor 6, or the current has a zero output signal. Potentiometer 102 sets a positive voltage at the output 10.2 of the adjustable voltage shift of the output voltage, whose absolute magnitude is equal to half the unit of the multiplier input signal 11. If the overload condition of the synchronous machine exceeds negative voltage caused by exceeding permissible stator current magnitude, then a positive voltage of the same absolute magnitude appears at the output 12.2 of the non-linear member 12, since the multiplication factor of multiplier 11 in this case is half and the signal gain in the non-linear member 12 is two, resistance 121. Thus, at zero reactive power of the synchronous machine, the device according to the invention does not affect the excitation of the synchronous machine.
V druhém pracovním režimu synchronního stroje předpokládejme jednak záporné napětí na výstupu 9.2 omezovače 2 statorového proudu pro přebuzený stav synchronního stroje vyvolané překročením dovolené válikosti statorového proudu a jednak takový jalový výkon induktivního charakteru, který vyvolá na vstupu 11.2 násobičky 11 nulové nebo záporné napětí. Toto napětí má za následek nulové napětí ha výstupu 12.2 nelineární-, ho členu 12. Z ařízení podle vynálezu ovlivňuje buzení synchronního stroje pouze záporným napětím· z výstupu 9.2 omezovače £ statorového proudu pro přebuzený stav synchronního stroje, které synchronní st*Pj odbuzuje ·In the second mode of operation of the synchronous machine, assume, on the one hand, the negative voltage at the output 9.2 of the stator current limiter 2 for the overloaded state of the synchronous machine caused by exceeding the stator current permissibility. This voltage results in a zero voltage to the output 12.2 of the non-linear member 12. The device according to the invention only affects the excitation of the synchronous machine by a negative voltage from the output 9.2 of the stator current limiter pro for the overloaded state of the synchronous machine.
V třetím pracovním režimu synchronního stroje předpokládejme takový jalový proud kapacitního charakteru, že se na vstupu 11.2 násobičky 11 objeví kladné napětí, jehož absolutní velikost je rovna jedné poměrné jednotce vstupního napětíIn the third operating mode of a synchronous machine, assume a reactive current of a capacitive nature that a positive voltage occurs at the input 11.2 of the multiplier 11, the absolute magnitude of which is equal to one relative unit of the input voltage
253 469 násobičky .-^ři záporném výstupním napětí omezovače % statorového proudu pro přebuzený stav synchronního stroje se pak na výstupu 12.2 nelineárního Členu 12 objeví kladné napětí, jehož absolutní velikost je dvakrát větší než napětí na výstupu 9.2 omezovače Jg statorového proudu pro přebuzený stav synchronního stroje. Zenerovy diody 105 a 106 ve zpětné vazbě operačního zesilovače 108 zajišťují, aby maximální velikost výstupního napětí tohoto zesilovače byla rovna jedné poměrné jednotce vstupního napětí násobičky 11 . Je tedy zřejmé, že jestliže dojde k zásahu zařízení, podle vynálezu, pak v přebuzeném stavu toto zařízení sycnhronní stroj odbuzuje a v podbuzeném stavu přibuzuje. Přechod z jednoho stavu do druhého je plynulý, s nulovou vlivností zařízení při nulovém jalovém výkonu. Čidlem £ pracovního režimu může být také hlídač meze podbuzení nebo čidlo budicího proudu synchronního stroje.A positive voltage whose absolute magnitude is two times greater than the voltage at the output 9.2 of the stator current limiter Jg for the synchronous overload condition will then appear at the output 12.2 of the nonlinear member 12 at the negative output voltage of the stator current limiter. machinery. The zener diodes 105 and 106 in the feedback of the operational amplifier 108 ensure that the maximum magnitude of the output voltage of the amplifier is equal to one relative unit of the input voltage of the multiplier 11. Thus, it is apparent that if the device according to the invention is intervened, in the over-excited state, the device excites the synchronous machine and excites in the under-excited state. The transition from one state to another is smooth, with no effect of the device at zero reactive power. The operating mode sensor 6 may also be an under-voltage monitor or a field current sensor of a synchronous machine.
Zařízení podle vynálezu lze využít u budicích soustav velkých synchronních strojů pracujících na vodních i parních elektrárnách.The device according to the invention can be used in excitation systems of large synchronous machines operating on hydroelectric and steam power stations.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CS854780A CS253469B1 (en) | 1985-06-28 | 1985-06-28 | A device for protecting a synchronous machine from an inadmissible stator current in an under-excited state |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CS854780A CS253469B1 (en) | 1985-06-28 | 1985-06-28 | A device for protecting a synchronous machine from an inadmissible stator current in an under-excited state |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CS478085A1 CS478085A1 (en) | 1987-03-12 |
| CS253469B1 true CS253469B1 (en) | 1987-11-12 |
Family
ID=5391325
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CS854780A CS253469B1 (en) | 1985-06-28 | 1985-06-28 | A device for protecting a synchronous machine from an inadmissible stator current in an under-excited state |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CS (1) | CS253469B1 (en) |
-
1985
- 1985-06-28 CS CS854780A patent/CS253469B1/en unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CS478085A1 (en) | 1987-03-12 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4064419A (en) | Synchronous motor KVAR regulation system | |
| US4237531A (en) | Controlled current inverter system having semiconductor overvoltage protection | |
| US4044296A (en) | Electronic voltage regulator for three-phase generators | |
| SE444372B (en) | emergency power | |
| US4482852A (en) | Motor slip controller for AC motors | |
| US4219768A (en) | Method for regulating the voltage of an electric generator and a system for the application of said method | |
| US3275838A (en) | Equipment for regulating transmitted power between two asynchronously connected electric alternating current grids | |
| Rezek et al. | The modulus optimum (MO) method applied to voltage regulation systems: modeling, tuning and implementation | |
| US4633160A (en) | Self-excited alternator | |
| US3686552A (en) | Synchronous motor field regulator control | |
| CS253469B1 (en) | A device for protecting a synchronous machine from an inadmissible stator current in an under-excited state | |
| US11804789B2 (en) | System and method for protecting an electrical load of a drive system | |
| Shukla et al. | Speed-sensorless voltage & frequency control in autonomous DFIG based wind energy systems | |
| US3614585A (en) | Central power plant for feeding dc power transmission plant | |
| CA1115344A (en) | Voltage regulator for a.c. generator | |
| Attikas et al. | EXCITATION SYSTEM MODELS OF GENERATORS OF BALTI AND EESTI POWER PLANTS. | |
| US4048553A (en) | Interruption-free power supply | |
| Tan et al. | Static VAr compensators for critical synchronous motor loads during voltage dips | |
| US3686551A (en) | Synchronous motor field regulator control | |
| RU2079962C1 (en) | Electric drive control method | |
| GB2100894A (en) | Motor slip controller for AC induction motor | |
| US3366870A (en) | Voltage regulator | |
| US2472571A (en) | Regulating system | |
| Chapman et al. | Operation of an isolated hydro plant supplying an HVDC transmission load | |
| RU2187194C1 (en) | Slip control device for phase-wound motor |