Устройство для автоматического управления торможением электрического генератора при нарушении динамической устойчивости его работы

Устройство для автоматического управления торможением электрического генератора при нарушении динамической устойчивости его работы

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Класс 21с(г

21с, 65 б

¹ 1205S4

СССР

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Е. А Марченко и P. Г. Тужик

УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ

ТОРМО)КЕНИЕМ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ГЕНЕРАТОРА

ПРИ НАРУШЕНИИ ДИНАМИЧЕСКОЙ УСТОЙЧИВОСТИ

ЕГО РАБОТЫ

Заявлено 9 октября 1957 r. за ¹ 584258/24 в Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Опубликовано в «Бюллетене изобретени((> ¹ 12 за 1959 Г.

Предлагаемое устройство для автоматического управ IQIIIIH торможением электрического генератора при нарушении динамической устойчивости его работы относится к известному типу устройств того жс целевого назначения, состоящих из датчика скорости в виде тахогсиератора, жестко сочлененного с валом основного генератора, фильтра для сгла кивания пульсаций напряжения последнего, элемента, выявляющего нарушение устойчивости, усилителя и исполнительной реле(шой схемы.

Основной особенностью устройства является исгользоваги(е в ка.(сстве элемента, выявляющего наруше)(ие устойчивости генератора, емкостно-омического контура, напряжение выхода которого, пропорц;(о альНое пеРВОЙ ПРоизводной IlPIIP2(l e)II!SI 1, r.(;I нератора и напряжением системы, подастся )!а Вход испол!1((xe:II )Ioi релейной схемы, управляющей выклю:атслсм тормоз";I х сопротивлс шй

Управление торможением В заВисимости от вели шиы и з)гака приращения указа)(НОГО уГла + по его II(. pl oi(произВодной пОВВ(шает динамическую устойчивость работы генератора, B исполнительной релеЙшой схем; предлагаемoro устройства предусмотрено применсш(е двух поляризованных реле, первое из которых срабатывает при повышении напряжения на емкостио-омическом контуре до заданного значения и подготовляет цепь питания второго поляризованного реле, служащего для включения выходного реле, замыкающего выключатель тормозных сопротивлений.

Такое выполнение релейной исполнительной схемы обеспечивает возможность выявления неосходимости и торможении при достижении

12Р584 прои.",130;I êÿ угла <-> положительного значения, а также окончания тормож< ния при прохождении 3TQJI производной lopc3 1f) IcBOQ 3I!3 ILние.

1-(а фиг, 1 изображена блок-схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 — схема элемента, выявляющего нарушение устойчивости геператора; на фиг. 3 — исполнительная релейная схема.

В состав предлагаемого устройства входят следующие основные узлы: тахогенератор ТГ, жестко сочлененньш с валом основного генератора СГ, фильтр Ф, выявительный элемент l3, усилитель У и испогпштельная релейная схема Р.

Тахогенератор ТГ, предназначенный для измереш;я скорости t pQI. ;t..ння основного генератора может быть выполнен в виде машины постоянного тока или машины переменного тока с выпрямителем любого типа.

Фильтр Ф служит для сглаживания пульсаций напря>кения тахогенератора, обусловленных зубцовыми гармониками, возможным эксцентриситетом ротора и т д.

Выявительный элемепт 8, предназначенный для выявления отклонения скорости вращения генератора от синхронной (установившейся), представляет собой емкостно-омический контур RC с постоянной времени порядка 2 — 5 сек. (фиг. 2) . В ycTattoaliazeuca pez zi e на емкости С равно напряжению U< тахогенератора, а напряжение Ь . подаваемое на вход усилителя У, равно нулю При отклонениях скорости от установившейся на вход усилителя поступает напряжение, равное разности между 11апряжением тахогенератора в данньш момент времени и напряжением, имевшим место в предшествующем аварии режиме. Таким образом, емкость С в данном случае играет роль элемента, запоминающего характер режима, предшествовавшего аварийному.

Поскольку торможение производится однократно, емкости необходимо «удержать в памяти» предшествук>шую величину напряжения тахогенератора до первого максимума угла генератора, что и опрсделяет постоянную времени контура. При необходимости многократного торможения постоянная времени соответственно увеличивается.

В качестве усилителя У может быть использован как электронный, так и магнитный усилитель, собранный по известным схемам. Величина коэффициента усиления выбирается в зависимости от величины напряжения U>, поступающего от выявительного элемента, т. е. от величины номинального напряжения тахогенератора.

Исполнительная релейная схема, непосредственно осуществляющая управление торможением, состоит из блокирующего реле P-l, избирательных поляризованных реле P-2 и P-3 и ис IQJIHHTeëüíîão промежуточного реле Р-4 (фиг, 3).

Включение и отключение торможения осуществляются замыканием и размыканием нормально открытых контактов реле P-4. Эти контакты используются для управления катушками выключателя или иного исполнительного механизма.

Избирательное реле Р-2 имеет две обмотки (рабочую и допогпштельную) и реагирует на положительную величину входного напряжения, т е. на величину первой производной приращения угла 8, имеющей положительный знак. Уставка этого реле изменяется с помощью переменного сопротивления R>.

Избирательное реле P-3 реагирует на положительное значение приращения Л угла 6. Напряжение, пропорционалы.ое Л 8 снимается с конденсатора Сь который вместе с сопротивлением R составляют интегрирующий контур. Чувствительность реле P-3, т. е. установка по Л Н, изменяется с помощью переменного сопротивления Ra — 3—

В устанОВ!1Вшемся доаВ IpriiIIIoxl режих!с chopocTb Вр ilricli I!, ; 1И)r <>р3 1 elle()aTop3 постоянна, напря»<ение тахогснсратора с> ; == 0>!х>, Г1РЯ»<еilliЯ На В ОДЕ lf ВЫХОДЕ УСИЛИТЕЛЯ ()3ВНЫ ii 110 KoriT3!

С jj Âeëff÷er11fe)1 скорости Вращения генератора, Вl!Зван!!О, ., !1, 1!!р!!EIcp, коротки 333lbiKанием, ВозрастаeT напря»<ение T r:;o! el!el);iтор;1 1, появляется напря) ение на выходе выявительного элемс1 .та, проис >;i;loняльное про!!3ВОдной прирагце11ия x !.>3 ° Это напря)кс11ilc пос.10 i с;!ления поступает на вход исголнитсльной релейной схемы.

Избирательное реле Р-2 следит за вели«пшой произвол: ой глa срабать:васт прн возрастании ее до заданного значения. Сра!>aтывая, это реле чсрез нормально закрытые контакты блокнровочного реле Р-1 подает «плюс» на контакты избирательного реле Р-3 и одногрсме:.1:О другой парой контактов шунтирует сопротивление R!, увеличивая тем самым свою чувствительность.

В моме:!т, когда приращение Л1-1 x:! ëa достигает зада;и:ого значения, замыкает свои контакты избирательное реле Р-З, вследствие чего

«плюс» попадает на катушку исполнительного реле P-4 и послед!;ее, срабатывая, вызывает замыкаш:е выкл;очателя ВТ тормозных сопротивлений Рт (фиг. 1).

Тор>можение длится дс момента дости)кения 3 глсм 1:1 м21<сима. !ь ° кого значеш!я. В этот момент производная угла становится равной нул1о, т. е становится равным нулю напряжение н2 входе исполнительной! релейной схемы, вследствие чего реле Р-2 отпускает свои Kor!Tar

При необходимости ъ!ногократного тормо)кения в процессе качаний выключатель В! должен быть разомкнут. В этом случае прп очередном ускорении генератора (если это ускорение может представлять опасность, т. е если напря)кение на входе релейной схемы вновь достиг Ст уставки реле Р-2) вновь повторится цикл торможения.

На случай непредвиденно тяжелой аварии, когда, несмотря на включение торможения. угол 8 возрастает беспредельно и устой Il!nocT нарушается, предусмотрено автоматическое отключение торможения с помощью блокировочного реле P-1, имеющего выдержку време!ш, опредсляемую постоянной контура С) — R,. Если длительность торможения превышает предельное значение, срабатывает реле P-1 и с:! llмает

«плюс» с исполнительного реле Р-4, вследствие чего торможс ше прекращается. Реле P-1 с помощью своих кормальнО открытых KorIT1KтОВ пои срабатывании включается на самоудерживание.

После восстановления параллельной работы генератора повтор oe включение устройства в работу осуществляется дежурным псрсоналом вручную с помощью ключа К1. Предварительно неооходимо убедиться

N 120584 в 112л:i«è«уста«овившегося режима (нуля напряже1«1я»2 Входе испо.-.нитсльной репей«1oi1 схемы) с помощью указателя «уля Г.

Избирательные органы исполн11телы ой релейной схемы могут быть выполнены также на тиратро«ах. В этом случае уставка изменяется путем соответствующего изменения постоя«шого смещешгя «а сетках тиратронов

Одновременно с управле11ием тор можс1111см «peg.121 асмое x cTpollc;Bo позВоляет дополнительно ОсъщестВлять управлен 1е грорс11ровкои ВОЗбуждe11ия ге1iераторов принуднтель1iо 32тЯг1132Я ее В первом ц!li;;iе качаний до момента максимума угла генератора. Для этой цели «а реле . -4 добавляется еще 0+H2 пар2 нормаль110 открытых I10жет GBITB Tali jl;e «c«0.1ьзовано 5.311 pci A «рования возбуждения генератора с участиеъ: первой и второй производных угла 1:1 без телеизмерений. Для этого используется напряжение с выхода усилителя Подавая это напряжение РВ (фиг. 1) непосредстве;-:но на вход электронного регулятора возбуждения (через делитель, обеспечивающий соответствующий коэффицие 1т усиления), получаем канал регулирования по 8, дополнительное дифференцирование чапряжешгя с выхода усилителя дает канал О".

Предмет изобретения

1. Устройство для автоматического управления торможен1«ем электрического генератора при нарушении динамической устойчивости его работы, состоящее из датчика скорости в виде тахогенератора, жестко сочлененного с валом основного генератора, фильтра для сглаживанич пульсаций напряжения последнего, элемента, выявляющего нарушеш1е устойчивости, усилителя и исполнительной релейной схемы, о тл и ч а ющееся тем, что, с целью управления торможением B зависимости от величины и знака приращеш1я угла 1;1 между вектором э.д.с. IeilepaTOра и напряжением системы по его IIepBGII IlpoII3BQQIIoll, В ка:IecTBe э.чемента, выявляющего нарушеш1с устойчивости ге11ератора, приме«е11 емкостно-омический контур, напряжение выхода которого, пропорциональное первой производной приращения угла j:I, подается на вход испогпштельной релейной схемы, управляющей выключателем тормозных сопротивлений.

2. Устройство по и. 1, Отличающееся тем, что, с целью выявления необходимости в торможении при достижении производной угла положительног0 значения, а также окончания торможения при проxoæдении этой производной через нулевое значение, В исполнительной релейной схеме применены два поляризованных реле, первое из I QTopblx cp2батывает при повышении напряжения на емкостно-омическом ко1туре до заданного значения и подготовляет цепь питания второго поляризованного реле, служащего для включения выходного реле, замыкающего выключатель тормозных сопротивлений.

3. Устройство по пп. 1 и 2, отличающееся тем, что, с цельюпрекращения торможения при тяжелых авариях, когда включение тормозных сопротивлений не прекращает роста угла 0, в исполнительной релейной схеме применено блокирующее реле, сраоатывающее с заданной выдержкой времени и разрывающее цепь питания поляризованных реле.

4. Применение в устройстве по пп. 1 — 3 в качестве датчика скорости генератора переменного тока небольшой мощности с выпрями-телями.