автореферат диссертации по энергетике, 05.14.02, диссертация на тему:Микропроцесссорная защита турбогенератора в режиме частотно-тиристорного пуска

Новочеркасск^ ордена "Трудового Красного Знамени политехнический институт имени Серго Орджоникидзе

На правах рукописи

САПРОНОВ АНДРЕЙ АНАТОЛЬЕВИЧ

УДК 621.316.925:621.313.3.001.5?

ШКРОГРОЦЕССОРКАй ЗМЩТА ТУРБОГЕНЕРАТОРА В РЕ5ИМЕ ЧАСТОТШ-ТИРИСТОРНОГО ПУСКА

Специальности 05.14.02 - "Электрические станции (электрическая часть),сети, электроэнергетические

системы и управление ими" ^■^о'ойГ«^.

~ л 5ам?.-0 Г.:'.4:

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Новочеркасск 1992

Работа выполнена на кафедре "Злектрические станции" Ноес черкасского ордена Трудового Красного Знамени политехнически института имени Серго Орджоникидзе.

Научный руководитель: доктор технических наук, профессор

С.Л.Кужеков

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор

Я.С.Гельфанд ,

кандидат технических наук , цоиент В.В.Яуков

»

Ведущая организация: Ростовский научно-исследовательский проектно-конструкгорский институт Теплоэлектропроект,г.Ростов

Заоита состоится Н 1992 г. а 10 час., в

107 ауд.главного корпуса на заседании специализированного Сое< та Д 063.30.01 в Новочеркасском политехническом институте им.Серго Орджоникидзе {346400, г.Новочеркасск, ул.Просвещения, 132).

С диссертацией маяно ознакомиться э библиотеке института

Автореферат разослан «Л^Л^/ хддо г.

УченнЯ секретарь специализированного Совета Э.В.Подгорный

- I -

; ' общая характеристика работы

■ ч. - Актуальность темы. Опережающие темпы развития протяженности по сравнению с энергетикой ставят перед последней требования повышения надежности и маневренности энергосистем. Одни-! из путей'достижения указанной цели является строительство пикоеых электростанций с маневренными энергоблоками. Для пуска энергоагрегатов пиковых .электростанций: газотурбинных (ГТУ), парогазовых установок (ПТУ), энергоагрегатов гидроаккумулируюдкх (ГАЗС) и тюздухоакку^улируюдпх (ваэс5 электростанций используют статические преобразователи частоты - тиристорнне пусковые устройства СХПУ).

При пуске турбогенератора (ТГ) энергоблока от ТПУ (ре*»им частотно-ткристорного пуска (ЧТИ) на статор возбужденного 7Г подается напряжение с изменяющимися во времени амплитудой и частотой. Существующие устройства релейной защиты (РЗ) ТГ, выполненные для частоты 50 Гц, не обеспечивают эффективной защиты последнего з режиме ЧТП. Так как эксплуатация силового знергооборудо-вания без средств РЗ недопустима, то требуется разработка эффективной РЗ ТГ В'режиме ЧТП. Решении комплекса задач, связанных с разработкой указанной зациты для ТГ газотурбинных установок,реализованной на современном техническом уровне, поеппщена представленная работа. Разработки выполнена р соответствии с КЬТП ГКНТ СССР О.Ц.ООй Подпрограмма 0.01.ОЗЦ, задание 01,пункт К105), а такие темой ТО 482.038853.

Целью работы является разработка эффективной микропроцессорной защиты турбогенератора газотурбинной установки в режиме час-тотно-тирнсторного пуска. Для"достижения поставленной пели решаются следующие задачи:

- исследование нормальных, аварийных и анормальных режимов работе турбогенератора при пуске от тпу;

- анализ изменения входных сигналов РЗ от замыкания ка земли обмотки статора ТГ при пуске от ТкУ ;

- ькбор минимальной совокупности логических признаков (ЯШ, характеризующей режимы работы ТГ при пуске от ТПУ и синтез структуры релейной защиты ТГ б режиме ЧТП;

- разработка алгоритмов и программ микропроцессорной защиты ТГ я рекиме ЧТП.

Методы исследования. При реаении описанных задач ислользо-вани методы теории релейной защиты и релейных устройств, теоретических основ электротехники, математического и физического моделирования, натурного эксперимента, теории,информации, тех-мйчс-ской диагностики и др.

Научная новизна

1. Разработала математическая модель процесса образования и изменения ЗДС кулевой последовательности ТПУ в режиме ЧТП турбогенератора газотурбинного энергоблока ГГЗ-150 с учетам режиме и работы Т11У, частоты вращения генератора, взаимных фазовых едьигов ЭДС литаодей ТПУ сети и генератора, угла регулирования шпрямителя ТПУ.

2. Определено максимальное значение эквивалентного тока несимметричного несинусоидального режима ЧТП ТГ.

3. Выбраиа минимальная совокупность логических признаков, характеризуют л режимы работы 1Г при ЧТП, и синтезирована структура РЗ ТГ а режиме ЧТП.

4. Разработаны алгоритмы и программы эффективной микропроцессорной ?3 ТГ е режиме ЧТП.

Практическая ценность результатов работы

I- Предложена последовательность выходных воздействий РЗ ТГ е режиме ЧТП, основанная на анализе отклвчаххцей способности выключателя при прохождении через него тока КЗ частоты, меньше номинальной.

2. Предложена защита от зашхания на землю обмотки статора ТГ в реяиме ЧТИ, контролирующая наложенное на генератор напряжение нулевой последовательности ТПУ.

3. предложена методика расчета уставок срабатывания устройств РЗ от звмакания на земли генераторов с ЧТП, контролируо-гих наложенное напряжение нулевой последовательности ТПУ.

4. Разработано nporpai.il/Hoe обеспечение (ПО) микропроцессорной защиты ТГ е режиме Ч1П. Ггоограммы защиты ориентированы на пгиглененаз в 16-разрядных ыикроЗШ семейства "Электроника" и позволяют распознавать виткевые и короткие замыкания (КЗ) з ТГ, а тахт, о зплдсакия обуотки статора на зеылю.

5. Разработано микропроцессорное (121) устройство автоматизированной диагностики измерительных трансформаторов тока (ТГ) Бтсргчньк током 5 А, г.озьо.чкхщее сшаать вольт-аыпе-рнуя (Б&.Х)

и частотные характеристики. Устройство распознает до I коротко-замкнутого витка (КЗ) во вторичной обмотке ТТ. '

Реализация результатов работы. Рекомендации по выполнению зашиты от замыкания на землю обмотки статора ТГ в режиме ЧТП на реле БРЭ1301.01, содержащие схемы подключения и расчет уставки срабатывания комплекта защита, а также рекомендации по изменению последовательности выходных воздействий РЗ ТГ в режиме ЧТП использованы Ростовским институте:.! "Теплоэлектролроект" в работах чертежах расширения ГРЭС 3 Мосэнерго двумя газотурбинными энергоблоками ГТЗ-150 с ЧТЯ.

Апробация работы. Основные материалы и результат» диссертационной работа докладывались и обсуждались на IX, XII сессиях Всесоюзного семинара АН СССР "Кибернетика электрических систем" по тематике "Диагностика электрооборудования", - Новочеркасск, 1388 г., 1990 г. ; на Щ Всесоюзной научно-тохничоской конференции "Диагностика-90", - Мариуполь, 1590 г. ; на I Всесоюзной научно-технической конференции. "Проблемы комплексной автоматизации электроэнергетических систем на основе микропроцессорной техники", - Киев, 1990 г. ; на Всесоюзно;) научно-технической конференции "Современная релейная защита ¡электроэнергетических объектов", - Чебоксары,1990 г.

Пх^^ликапии» По результатам выполненной рлбогм опубликовано 9 печатни работ.

Структура п объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав с выводами, заключения, списка используемой литературы и приложений. Материал изложен на 150 страницах машинописного текста и иллвстрирован 66 рисунками и 16 таблицш.'.и.

ОСНОВШВ ЯЭЛОНШКИй дасСЕРТАЩОгаЮЙ работы

- • Выбор последовательности шходнях воздействий системи релейной зашиты турбогенератора о режиме частотно-таристорного пуска

Частстно-тиристоркы'Л пуск (ЧТП) ТГ газотурбинной установи ГТЭ-150 осуществляется при.помощи ГПУ, подключаемого к ТГ при попоим выключателей ¿?2, £3 (рис.1). Питание на ТПУ подается от зин собственных нужд (СК) электростанции через Еыклачатель 01

- 4 -

Структурная схема пусковой установки

К m рай с си.

тпу

Û40KZ

К

Ш т I" i——f

*

1 о2 /м fía ÜQ4 inJUb-ui

шины ОН 6,3/10,5хВ \___^____! шины u/f- const

6,5 к8 ГТЗ-WQ

Рис.1

Расчетная схема для оцрваадвниа ЦГ.С нул-^о;

последовательности ^апяг^тедя ?ц/

Leí/ id

Le к

ф а*

S Ü S Ldz

v

vvxili

Рйс.2

Структурная схема защиты от замыкания на землю обу.откя статора ТГ в ре.-же ЧТО

Рзс.З

и разделительный трансформатор Т • Генераторный выключатель ¿74 при ЧТП отключен. Пуск и разгон газотурбинного энергоблока ГТЭ-150 частотно-тиристорнык способом производится из неподвижного состояния до частоты самоходности газовой турбины

<^2000 об/мин ( У я 33,3 Гц). Практически на всем протяжении пуска поддерживается постоянным отношение напряжения статора к частоте вращения ТГ и/т- .

При коротких замыканиях (КЗ) в схеме пусковой установки в точке. К1 при ЧТП выключатель ¿73 должен быть отключен релейной защитой генератора. Однако, как показали исследования, токи КЗ 1Г достигают своих предельных значений с частоты вращения ^ 0,05-^ , где = 50 Гц - номинальная частота вращения ТГ. Для ТГ 200 МВт ( = 15,75 кВ), установленного на Г1Э-150 ГРЭС № 3 Мосэнерго зависимость тока трехфазного КЗ от частота при КЗ в точке (рис.1) определяется в (0.61) по формуле (I):

где - частота вращения генератора; д" , р>д - индуктивное и активное сопротивления фазы статора;/^ - значение фазной ЗДС генератора; коэффициент 0,6 учитывает поименное значение тока возбуждения ТГ при ЧТП (тис. выходное напряжение ТПУ равно 10,5 кВ при ^ = I).

Современные выключатели отключают тон при переходе его через нулевое значение. При пониженной частоте тока продолжительность полуволны оказывается много больше времени отключения { , нормированного для выключателей по действующим стандартам. Поэтому для принятия рвпсжт о возможности отключения тока пониженной частоты / необходимо прОйеетИ йнаййз откявчакь дей способности Еыклвчателя. Опенка отключающей способности выключателя при пониженной частоте тока и данной работе произведена на основе сравнения энергии, выделяемой в дугОгаСНтельной камера выключателя за время гашения дуги, с ее предельно допустима значением (определяемым при частоте = 50 ГиЬ Если в кайазтве допущения принять сопротивление дуги отйлйчеНМя постояк--

то амеато выражений Дйя энергии МояНб йспольЗ&е&тв выражения для теплового импульса тока КЗ 8К и его допустимого значен ния ¿вп • Дри вычислении и Зл ¿ап будем полагать,

1

>

(I)

-б -

что в токе КЗ присутствует максимальная апериодическая составляющая, что вносит в расчеты некоторый запас. Тогда

¿и,

Для выключателей время гашения дуги = 0,02 с, а

минимально возможное время с момента возникновения КЗ до качала расхождения дугогасительных контактов Г= ¿^ + ^с / = О'®'0 где - 0,01 - минимальное возможное время срабатывания ре-

лейной зашиты ; t, а= 0,06 с - собственное время отключения выключателя. После "подставки значений в (2), получим ¡а„~ 0,023/^ .

Тепловой импульс тока КЗ генератора (при т = 0,0? с и частоте / ) за время гашения дуги , равное в пределе

Таким образом, выключатель способен отключить периодический ток КЗ ТГ с максимальным содержанием апериодической составляющей при выполнении услоеия

1;ТЦ*■ о)

А.нализ полученного выражения показывает, что не при всех частотах обеспечивается успешное отключение тока КЗ. В связи с этим целесообразно не отключать выключатель ¿?3 релейной зашитой, а гасить поле ТГ и отключать выключатель £?1 (рисЛ).

Дополнительно необходимо проверить выключатель £?3 по условию термической стойкости во включенном состоянии при прохождении через него тока трехфазного КЗ. Это можно сделать, сразит 'допустимый и расчетный тепловые импульсы (от совместного действия апериодической и периодической составляющих тока КЗ).

2. Исследование несимметричного кесинусоидального режима работа ТГ при пуске от ТГ1У

Токи обратной последовательности и высшие гармонические вызывают повышенный нагрев ротора ТГ'. Однако продолжительность режима ЧТИ, а такад значение пускового тока малы (соответственно, 10-16 мин. и , где Т^ - номинальный ток ТГ). .>кгзг.нные противоречивые обстоятельства нэ позволяют сделать однозначны?, вывод о необходимости у;/анавки интегрального орга-

на токоеой зашиты обратной последовательности. Для решения этой задачи проведен анализ неполнофазного режима работы ЗГ с ЧТИ.

Форма тока статора ТГ в режиме ЧТП -трапецеидальная. Разложение кривой (разного тока в рдц Фурье при малых углах коммутации ¿г имеет виц

4 Г/ Я / -ГТ

I т*— ¡¿Л ~ £сл £ыТ +,,,), (4)

Действующие значения гармонических фазного тока для ТГ 200 МВт и ТПУ УР-800 приближенно равны 0,069; ~

0,014- 1Н ; ~0,С09Э..£ ; ^ яО.ООбз". ^ ; ^,«0,0053^, где .Г - номинальный ток ТТ. Гармонические, вше 13-й, не учитываются ввиду их малой величины.

Суммарные потери в роторе от токов обратной последовательности и высших гармонических токов статора в режиме ЧТП характеризуются эквивалентным током, обуславливавшим все несинхронные поля а ТГ:_'__

С С *

где ^ = • • ~ Т0К обРатаоГ' последова-

тельности и гармонические сосгарлятадие тока статора ; , ^ , К- 1 V1,, • • - - лозйфшиенгк потерь, упитывающие долю тока

/ /7

обратной последовательности и сеотаетстзуюших гармонических и общих потерях в роторе. При этом - ^

так как частота токов, наюдккых в роторе для гармоник ^^ и > 1С13-. соотнетстЕенно рагны к ььгле частоты тока в роторе, наведенного тоном 7. • Коэффициенты </3 , /§ , •. • учитывают зависимость потерь в ротора от частоты гармонической. Подставляя значения всех слагаемых подкоренного выражения (5), получи.?

« 0,048^, . Так как полученное значение не лретмает нормированное ГОСТ 533-85Е значение длительно допустимого тока обратной последовательности при номинальной частоте, разное 0,08„Г , то необходимость установки интегрального органа токовой защиты обратной последовательности ТГ в режиме ЧТП отсутствует.

3. Изменение входных сигналов зашита от замыкания на земла обмотки статора ТГ ГТЭ-150 в режиме ЧГЦ.

В режиме 4111 ТГ трехфазные ездугдеедь и инвертор ТПУ являются источниками ЗДС, нудедой. щекедавательносга, приложенных к эквивалентным емкостям. 1Г Я 1ПУ относительно землю. При пуске гармонический состав, ц амплитуда эквивалентной ЭДС нулевой последовательности ТПУ ¡¡* изменяются. При определении« ünfl полагаем, что изоляция оборудования идеальна, емкости полюсов ТПУ и фаз стороны питания ТЦУ и ТГ симметричны относительно земли, коммутация тиристоров мгновенная, индуктивности реакторов в полюсах звена постоянного тока равны. Тогда для любого ыежхоымутационного интерзала выпрямителя (рис.2, где g , ¿^ , Sg - фазные ЭДС питающей ТПУ сети; Lc - индуктивности сети ; ' ~ индуктивности реакторов звена постоянного тока ;

«Г экьивалентная ЭДС полюса инвертора относительно земли) его ЗДС нулевой послйдоиательности

-cdí(cjJ -/три

_ . cj.z i (£« т f)£/3 J

cos(uei rcC - (¿л+/)Я/3 + Ю - фи (6)

Í2,<- 1)Z/3 é ecc i Á 2(x*№/3.

Аналогично для ЭДС нулевой последовательности инвертора ТПУ можно записать

CÜS (CJ^ i-б)

скя/З ¿cjr~±(¿x + OJT/3J (7)

-COSf^i '(Sx^O'VS)-qsv

(3* * f)S/3 íoJrtí£{x* ОЯ/3.

где .<•=> 0,1,2,...; CJ, - круговая частота ТГ ; CJC и ^^¿г соответственно, круговая частота ц амплитуда фазной ЭДС пит&зкцей ТПУ сетя; угод опережения; инвертора ТПУ.

Работу Бьа^атедя íffi? удойна характеризовать дискретной функцией режима, работ«; ' р _ fl-v при» нормальном ЧГП; ^

3 1.0 - в режиме инвертирования.

Бри законе регулирования напряжения и частота ТГ U/¿*c3/}St угод регулирования выпрямителя ТПУ

<á -с/«« (-0,64-—-) • (3),

v* г ~.п<рс

о.

ем сс2с

Угол ? в выражении (6) учитывает асинхронную работу вы-фяыителя и инвертора ТПУ: ^- ■

Эквивалентная ЭДС нулевой последовательности ТПУ. •

г Р-а -з (Ю)

"ап <з ~аб зи '

Уравнения (б)-(Ю) являются математической модельо ЭДС ну-

:евой последовательности ТПУ в режиме ЧГП ТГ. Так как частоты

В.. и $ соответственно з 3 раза выше частот и зй си■ " '

¡веден индекс третьей гармонической (3).

Напряжение нулевой последовательности, приложенное я ем-остям фаз ТГ ( Сг, ) при нормальном ЧТП

иоп(3)г= 3 (П)

де - эквивалентная емкость ТПУ относительно земли.

В результате математического моделирования на ЭВМ ля различных значений , ¥ , установлено, что в режиме ормалького ЧТП (при отсутствии замыканий на землю) в схема- пуховей установки преобладающее значение до частоты 40 Гц ¿шзет ДС • Причем в указанном диапазоне (0+40 Гц) частота и

мплитуда практически неизменны (соответственно 193 Гц

(0,5 4- 0,46)£в£.). ЭДС нулевой последовательности ТПУ неет частоту 150 Гц и амплитуду, изменягкцуюск в диапазоне сПри замыкании на землю и любом месте халдой из ех фаз напряжение снижается практически до нуля. Так::.'.:

бразом, указанное наложенное напряжение монет использо-

аться з качестве информативного признака замыкания на землю об-отки статора ТГ з режиме ЧТП.

4. Разработка залиты от замыкания на землю обмотки статора урбогенесатсоа газотурбинной усталоаки ГТЭ-150 в редиме ЧТП на енове блок-реле ЕРЭ1301.01. .

Структурно-функциональная схема защиты показана на рис.3, риняты следующие обозначения: в" - генератор ; ' - транс-

форматор тока ; /VI, ТУ 2 - трансформаторы напряжения; , С/. -

* /7 /Т

инейныэ ток и напряжение генератора ; ¿^ , - напряжение нулс-ой последовательности на линейнах быеодзх и нейтрали гаиерато-а, соответственно ; РШ - реле направления мощности ; БТГ - блок ретьей гармоника ЭЭ1201.01; НЗ, И - логические элементы (схе-

а). ■' - ■.•■-.■•. . ■ • . -.

Блок третьей гармоники (ЕГГ) защиты включен на сумму напряжений ий + и^. В режиме нормального ЧТО лодосовт фильтром КГГ с резонансной частотой 150 Гц пропускается наложенное на генератор напряжение нулевой последовательности выпрямителя. При замыкании на землю обмотки статора наложенное на генератор напряжение выпрямителя снижается практически до нуля, защита срабатывает. Реле напряжения мощности (РНМ) предотвращает ложные срабатывания защиты при кратковременно!,! переводе выпрямителя ТПУ в инверторный режим (используется для искусственной коммутации тиристоров инвертора ТЛУ на низких частотах вращения, а также для регулирования частоты вращения генератора при ЧГП). Эади-та охватывает 100% обмотки статора (включая нейтраль) и работоспособна до частоты у = 40 Гц, что достаточно для успешного запуска газовой турбины и отключения ТПУ.

Уставка срабатывания БГГ защите выбирается по выражению:

// - ^ (12) ис.} -feT Сд +Cr 3

где aV - коэффициент возврата реле ЫГ ; Л^ - коэффициент запаса, учитывавший модулщиа ¿¿fry ПРИ частотно-тиристорном пуске;

КТ - коэффициент трансформации измерительных ТН 7VI, ту 2 ;. Сл -эквивалентная емкость ТПУ и разделительного трансформатора относительно земли ; Сг - эквивалентная емкость генератора относитель ко земли (включая емкости подводящих силовых кабелей) ; ~crng(3j ~ минимальное значение амплитуды ЭДС нулевой последовательности выпрямителя ТПУ (принимается для частоты 40 Гц). Для схемы включения ТПУ на ГТЗ-Х&О ГРЭС № 3 Мосэнерго Uc£ а 2,4 В.

5. Синтез структуры релейной защиты турбогенератора.в режиме ЧТИ.

Ври синтезе структуры релейной защиты турбогенератора (ТГ) в ренине ЧГП используются следующие входные сигналы: фазные ток;* и напряжения турбогенератора Тф , ; угол сдвига между фазными напряжением и током V ; разности углов сдвига между векторами напряжений трех фаз, соответственно л % = %mefJ( - ^„¿^ > ^ % z г У - - (rue У^ ■ ~ соответственно, максимальный

'с ЯМ V /7?6<? Л 'mOXJ /nil

к минимальный угловой сдвиг между векторами напряжения или тока; напряжение нулевой последовательности на линейных выводах и ней орали ТГ и их сумма ^ -ft/,, активная мощность ТГ Р и ее знак si^nР; частота фазного напряжения (тока)У ; частота наяря-

кения нулевой последовательности f , ^ • Указанные входные сигналы преобразуются в логические признаки (ЛД), характеризующие все нормальные, анормальные и аварийные .режимы работы ТГ при пуске Т11У. Переход от непрерывного исходного сигнала к его ЛИ осуществляется путем искусственного введения верхней (нижней) граница допустимого измерения каждого из вышеуказанных сигналов, где ЛП разен 0., Выход сигнала за установленную границу соответствует значению логической I для его ЛП. Далее проводится минимизация полученных ЛИ по методу критерия различимости. Структура релейной защиты ТГ в режиме ЧТП, полуденная в результате синтеза показана на рис.4, где приняты обозначения: & - генератор ; ТА1-ТАЪ - измерительные ТГ; 7VI, 7V2 - измерительные ТН ; ОШ - орган направления мощности ; ОЫЧ - орган минимального напряжения ; ОСЧ - орган сравнения частот; 0С§ - орган фаз ; ОСМ - орган, сравнения модулей ; Fa = 150 - полосовой фильтр с j0 - 150 Гц; ОТ - орган тока; Д!1 - дешифратор ; ЕИР -блок индикации режима; НЕ, И,. ПИЙ - логические элементы (схемы); ВО - выходной орган. Данная структура была положена в основу разработки программного обеспечения (ПО) МПРЗ ТГ в режиме ЧТП.

6. Программное обеспечение микропроцессорной защиты турбогенератора в режима ЧТП.

Структурная схема алгоритма от замыкания на землю обмотки статора ТГ в режиме ЧТП приведена на рис.5,а. Алгоритм состоит из следующих основных операций. Ввод с АЩ мгновенных значений напряжений нулевой последовательности на линейных выводах ТГ ¿Л и его нейтрали . Вычисление частоты напряжения и средненыпрямленного значения напряжения на нейтрали

где к - число з

Частота наложенного напряжения / вычисляется как

(13)

(14)

где - частота дискретизации.

Далее выполняется проверка условий срабатывания защиты

Структура защиты

ТГ н рекше ЧТП

Рис.4

Структурная схема микропроцессорного устройства автоматизированной диагностики TT

В тму испытаний TT

Ьлок-схега алгоритмов микропроцессорной защиты ТГ-з речимо ЧТИ

_ 1-

Запуск

Инициализация

нет

Вычисление

Ни ср.

"Т

'Отключение защитой.

-Я

Коней,.

а)

Запуск

инициализация

Опрос МП,Шд

Ц , ¿3 , 1с

нет

Вычисление

г

1аА}1с.г ¡¡/гз^сз^сЪЪ-з

1

Отключение защитой

... 3

^ Коиэц }

нег

Рзс.51

где = У - частота тока (напряжения) статора ; ¿/ - определяется по методике, изложенной в п. 4.

Выполнение первого условия свидетельствует о замыкании на землю в зоне линейных выводов, второго - в зоне нейтрали ТГ .

Структурная схема алгоритма от КЗ обмоток ТГ в рехиме ЧТИ показана на рис. 5,6. Защитой вводятся с ЛИД выборки тока со ст<. роны нулевых выводов ТГ по прерываниям от аппаратного таймера за полпериода тока. Вычисляются амплитуды токов I , 7 „ , Т ,

,/ /44 /7ГГ

газовые сдвиги ыечщу векторами токов г- ,, , г• . у. и иг

них определяются максимальный и минимальный , & . . Бы-

,// /// и/яех^ /ыл

числяется угловая тзазность лг. ~ т- У , . производится

¿4 тех /та

сравнение с уставками срабатывания защиты

ализоваиы на языке Ассемблера микроЗЗМ " Электроника- МС1212" я обеспечивают эффективную защиту ТГ П'Э-150 в режиме ЧТО до мсмс та отключения ТПУ и запуска газовой турбины. Разработанные программы являются составной частью АСУ и диагностики ТГ,к которую такне могут входить средства диагностики измерительных преобразователей тока и напряжения.

7. Разработка микропроцессорного устройства автоматизированной диагностики измерительных трансформаторов тока (ТТ).

Анализ имеющихся средств диагностики измерительных ТТ пок зал, что они не позволяют производить комплексную диагностику измерительных ТТ, имеют низкую производительность, невысокую точность измерений и не могут использоваться при создании интегрированных АСУ к диагностики электрооборудования электростанций Разработанное МП устройство автоматизированной диагностики изме рительных ТТ с вторичным тоном 5 А позволяет снимать зольт-ам-пермую (ВАК) и частотные характеристики ТТ. Структурная схема

Программы, функционирующие по вышеуказанным алгоритмам, ре

¡тройства приведена на рис.б. На рис.6 принята обозначения: ':'Л - формирователь тактозых импульсов; ЛТН - преобразователь пс-налря^ение ; ПНН - преобразователь напряжение-напряжение ; т - масштабные усилители ; 1-САС - коммутатор аналоговых сигна-1Е ; АЦП - аналого-цифровой преобразозатель ; БР - буферный реЕстр ; БЗН - блок задания номера ТТ; БЗ? - блок задания режима 1боты; КЦС - коммутатор цифровых сигналов ; БЦИ - блок цифро-

индикации ; ВВД - внеиний накопитель данных ; ЕСУ - блок свя-! с внешним устройством," ВУД - блок управления двигателем поротного механизма ЛАТРа; УК - микроконтроллер.

Программа функционирования устройства находится в ПЗУ Ш. зависимости от установки переключателя режима работы на БЗР ¡тройство работает по тому или иному алгоритму (съем ЕА.Х или ).) для ТТ с номером, установленном на БЗН. Результаты измере-:Я и обработки информации заносятся в энергонезависимую память ¡тройства - ЕКД или (к) выводятся на БЦИ (передаются во внезшее ¡тройство через ЕСУ). Основная погрешность устройства не протает 1%. Разрядность процессора - 8(0ЭЕ\1 К1816ВЕ35). Количест-) одновременно хранимых в памяти результатов испытаний не ме-:е, чем для сО ТГ.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

1. Предложена последовательность выходных воздействий РЗ в режиме ЧГП, основанная на анализе отключающей способности

гклвчатеяя, при прохождении через него тока КЗ с частотой, зньшей номинальной.

2. Разработана математическая модель процесса образования изменения ЭДС нулевой последовательности ТГ1У в режиме ЧТЯ ТГ 1зотурбинного энергоблока ГТЗ-150 с учетом режимов работы ТПУ, ю то ты вращения ТГ, взаимных фазовых сдвигов ЗДС питащей ТПУ ;ти и ТГ, угла регулирования выпрямителя ТПУ.

3. Предложена засшта от замыкания на землю обмотки статора

' з релише ЧТП, контролирующая наложенное на генератор напркже-¡е нулевой последовательности ТПУ.

4. Предложена методика расчета устазок срабатывания уст-)йств РЗ от замыкания на земли ТГ, контролирующих наложенное шряаение нулевой последовательности ТПУ.

5. Определено максимальное значение окайвалентного тока на-:ь:метричного несинусоидального регзша работы ТГ при ЧГП. Пред-

ложено не устанавливать на ТГ интегральный орган токоьой защиты обратной последовательности.

5. Выбрана минимальная совокупность логических признаков, характеризующая режимы работы ТГ при пуске от ТПУ. Синтезирована структура РЗ ТГ в режиме ЧТГ1.

7. Разработано программное обеспечение МП РЗ ТГ в речсиые ЧТП, включающее программы защиты от замыканий на землю и КЗ обмоток ТГ.

8. Разработано микропроцессорное устройство автоматизированной диагностики измерительных ТГ вторичным током 5 А. Устройство позволяет производить комплексную диагностику ТТ.

Основное содержание изложено в работах.

1. Сапронов A.A., Кужеков С.Л. Защита турбогенератора с частотно-тиристорным пуском от замыкания на землю//Тез.докл. Ш региональной науч.-техн.конф. по проблемам энергетики//Злектро-ыеханика,1990. - С.108.

2. Сапронов A.A. Защита от замыкания на землю обмотки статора турбогенератора с частотно-тиристорным пуском на реле БРЭ1301.01//Иэвестия Северо-Кавказского науч.центра Высш.шк., 1990. - № 4. - С.32-35.

3. Аллилуев A.A., Кужеков C.JI., Сапронов A.A. Микропроцессорное устройство для автоматизированной проверки измерительных трансформаторов тока/Дехническая диагностика устройств релейно{ защиты и автоматики электрических систем//Тез.докл.Ш Всесоюзн. науч.-техн.конф.-Мариуполь, 1990, - С.36.

4. Куяеков С.Л., Сапронов A.A., Аллилуев A.A. Программное обеспечение многопроцессорной защиты синхронной машины при час-тотнэ-гиристорном пуске//Проблеш комплексной автоматизации электроэнергетических систем на основе микропроцессорной техни-ки//Тез.докл.1 Всесоюзн.нау.-техн.конф.-Киев,1990, ч.П. - С.15?" 159.

5. Аллилуев A.A., Зуев В.А., Кужеков С.Л., Сапронов A.A. Микропроцессорное устройство для снятия вольт-амперных характеристик трансформатора тока//Сессия Всесоюзн.семинара "Кибернетика электрических систеы'7/Электрокеханика,1990. - Н> I. - С.99,

6. Аллилуев A.A., Кужеков С.Л., Сапронов A.A. Программное обеспечение многопроцессорной защиты турбогенератора 200 КВт в реяиме частотно-тиристорного пуска//Сессия Всесоюзн.семинара

"Кибернетика электрических систем"//Электромзханика,1990. -MI. - С.103-104.

7. Кунеков С.Д., Сапронов A.A., Аллилуев A.A. Защита турбогенератора 200 МВт газотурбинной установки ГТЭ-150 в режиме частотно-тиристорного пуска на микроЭВМ//Современная релейная защита электроэнергетических обьектов//Тез.докл.Всесокззн.науч.-техн.конф. - Чебоксары,1991. - С.111-112.

В. Решение о выдаче патента по заявке № 4931734/07(036201) /Устройство защит синхронного генератора с частотко-тиристор-ным пуском от замыкания на землю обмотки статора/Кужеков С.Л., Сапронов A.A., Аллилуев A.A. - Заявлено 29.04.91.

9. Сапронов A.A. Синтез структуры релейной защиты турбогенератора в режиме частотно-тиристорного пуска//Электромехани-

ка, 1992. - № 2.•

Подписано а печать-. 20-03-92г. Обьем'I п.л. тир. 100 экз., зап. 359

г. Новочеркасск,'ул.Просвещения, 132, Типография ИЛИ