Устройство для управления электроэнергетической установкой переменного тока

Патент 543120

Авторы

Иллюстрации

Показать все

Реферат

О П И С А Н И Е (и) 543120

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 23.06.75 (21) 2147238/07 с присоединением заявки № (23) Приоритет

Опубликовано 15.01.77. Бюллетень № 2

Дата опубликования описания 18.02.77 (51) Ч, Кл."- Н 02Р 9/ 14

Н 02Р 9/04

Государственный комитет

Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 621.316.722:621. .313.322 (088.8) (72) Авторы изоорстсния В. В. Качков, В. В. Краснов, В. И. Мезинов (71) Заявитель Николаевский ордена Трудового Красного Знамени кораблестроительный институт имени адмирала С. О. Макарова (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ

ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИЧЕСКОЙ УСТАНОВКОЙ

ПЕРЕМЕННОГО ТОКА

Изобретение относится к области автоматизации автономных энергосистем и предназначено для использования, например, в судовых электростанциях переменного тока.

Известные устройства для автоматизированного управления электроэнергетической установкой переменного тока, состоящей из синхронных генераторов и первичных двигателей, включают в себя регуляторы напряжения и частоты и блок для распределения активной нагрузки.

Регуляторы напряжения независимо от их конструкции обеспечивают регулирующее воздействие в функции возмущения и отклонения регулируемой величины. Замкнутый контур регулирования по отклоненшо называют корректором напряжения. Цепи корректора питаются через измерительные трансформаторы от шин генератора (1).

Блок для распределения активной нагрузки формирует и усиливает сигнал, пропорциональный разности активных мощностей генераторов. Выход блока подключен к серводвигателю, изменяющему уставку регулятора скорости первичного двигателя. Такое подключение блока для распределения активных нагрузок целесообразно только для устройств, в которых в состав регуляторов первичных двигателей входит серводвигатель.

Известны устройства для управления электроэнергетической установкой переменного тока, состоящей из параллельно работающих синхронных генераторов, приводимых во вращение первичными двигателями, содержащие астатические регуляторы первичных двигателей, чувствительные к пзмененшо угла между вектором напряжения эталонной частоты и вектором э. д. с. генератора, регуляторы напряжения генераторов, содержащие корректор напряжения с элементом изменения уставкп (2).

Использование астатического регулятора угла обеспечивает распределение активной на15 грузкп при параллельной работе генераторов пропорционально жесткости их угловых характеристик.

В этой системе вследствие нсидентичности угловых характеристик генераторов, вызван20 ной разбросом их параметров, и ошибки в распределении реактивной нагрузки точность распределения активной нагрузки может уменьшиться.

Для повышения точности распределения ак25 тивной нагрузки предлагаемое устройство для управления электроэнергетической установкой переменного тока, состоящей из параллельно работающих синхронных генераторов, приводимых во вращение первпчнымп двигателями, 30 содержащее астатические penëÿòoðû первич543120

55 ных двигателей, чувствительные к изменению угла между вектором напряжения эталонной частоты и вектором э. д. с. генератора, регуляторы напряжения генераторов, содержащие корректор напряжения с элементом изменения уставки, снабжено блоком для распределения активных нагрузок между генераторами, выходы которого подключены к элементам изменения уставки корректоров напряжения каждого из параллельно работающих синхронных генераторов.

На чертеже изображена структурная схема описываемого устройства, содержащего первичные двигатели 1, 2, снабженные астатическими регуляторами 3, 4, чувствительными к изменению угла между вектором напряжения эталонной частоты и э.д.с. управляемых генераторов 5, 6. Для регулирования напряжения синхронных генераторов 5, 6 применены регуляторы напряжения 7, 8. Система управления имеет также в своем составе блок для распределения активной нагрузки 9. Выход блока 9 подключен к обмотке управления 10 дросселя насыщения 11, чувствительного к знаку выходного сигнала устройства 9. Дроссель насыщения 11 представляет собой элемент изменения уставки и включен в цепь питания измерительного трансформатора 12 корректора напряжения 13 регулятора 8.

В установившемся режиме при равенстве активных мощностей (нагрузок) генераторов, определяемых общей нагрузкой 14, выходной сигнал блока 9 равен нулю. Ток в обмотке управления 10 отсутствует. Дроссель насыщения 11 не изменяет уставку по напряжению регулятора 8.

При наличии рассогласования в активных мощностях генераторов 5 и б на выходе устройства 9 появится напряжение, которое вызовет появление тока в обмотке управления

10 дросселя 11. Изменится насыщение дросселя 11 и падение напряжения на его рабочих обмотках. Измерительный трансформатор 12 корректора 13 воспримет это как изменение напряжения генератора, причем направление тока в обмотке управления 10 таково, что падение напряжения увеличится, если активная мощность генератора 6 меньше активной мощности генератора 5. Измерительный трансформатор 12 корректора 13 воспримет это как уменьшение напряжения генератора 6. Регулятор 8, стремясь стабилизировать напряжение, увеличит ток возбуждения. Увеличатся э. д. с. генератора 6 и его активная мощность. Появившаяся разность э. д. с. генератора 5 и 6 вызовет уравнительный ток в цепи статора генераторов, намагничивающий магнитную систему генератора 5. Регулятор 7 уменьшит ток возбуждения и, следовательно, э. д. с. генератора 5. Напряжение на шинах станции, являющееся функцией э. д. с. генераторов 5 и б при постоянных параметрах нагрузки 14, останется неизменным, а активная мощность генератора 5 уменьшится. Рассмотренный процесс сопровождается изменением углов между вектором напряжения эталонной частоты и векторами э. д. с. генераторов 5, б, так как при этом нарушается равенство моментов первичных двигателей 1, 2 и генераторов 5, б.

Регуляторы 4, 3, чувствительные к изменению этих углов, соответственно увеличат подачу топлива в первичный двигатель 2 и уменьшат подачу в двигатель 1.

Процесс будет протекать до тех пор, пока сигнал на выходе блока 9 практически не станет равным нулю, Наступит равенство моментов первичных двигателей 1, 2 и синхронных генераторов 5,6, соответствующее новому распределенному значению активных мощностей (нагрузок) генераторов. Углы между указанными векторами также будут равны О.

Таким образом, система позволяет повысить точность распределения активной нагрузки и не требует преобразования электрического сигнала в механическое перемещение, что необходимо при традиционной схеме распределе ния активных нагрузок.

Формула изобретения

Устройство для управления электроэнергетической установкой переменного тока, состоящей из параллельно работающих синхронных генераторов, приводимых во вращение первичными двигателями, содержащее астатические регуляторы первичных двигателей, чувствительные к изменению угла между вектором напряжения эталонной частоты и вектором э.д.с. генератора, регуляторы напряжения генераторов, содержащие корректор напряжения с элементом изменения уставки, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что, с целью повышения точности распределения активной нагрузки, оно снабжено блоком для распределения активных нагрузок между генераторами, выходы которого подключены к элементам изменения уставки корректоров напряжения каждого из параллельно работающих синхронных генераторов.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе.

1. EO К. Баленко и др. «Справочник по корабельной автоматике», М., 1974, стр. 274вЂ”

281.

2. В. В. Краснова и др. «Система управления синхронными генераторами по углу», ж. «Судостроение», М 3, 1970, 543120

Составитель К. Фотина

Техред E. Петрова

Редактор С. Хейфиц

Корректор Л. Котова

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 102/20 Изд. Мз 125 Тираж 899 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, 7К-35, Раушская наб., д. 4/5