Устройство регулирования токов синхронного генератора в режиме ограничения перегрузки

Устройство регулирования токов синхронного генератора в режиме ограничения перегрузки

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советенмх, Соцмалмстмчеотмх

Республик

ОП ИКАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДИТВДЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву

<вбБО132

2 (51) М. Кл. (22) Заявлено 02.08.76 (21) 2391814/24-07

Н 02 P 9/10

Н 02 P 9/14 с прнсоединеннеи заявки №(23) Приоритет

ГееудеРствекный хеметет

СССР ее делам кзебретенкй н открытей

Опубликовано 15 08 79 Бюллетень №30 (53) УДК621.313. ,01 3.8.016.35 (088.8 ) Дата опубликования описания 17.08.79 (72) Авторы изобретения

В. Ф. Наумов, С. А. Кардашев и Е. В. Савченко

Производственное энергетическое обьединение Донбассэнерго (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ ТОКОВ СИНХРОННОГО

ГЕНЕРАТОРА B РЕЖИМЕ ОГРАНИЧЕНИЯ ПЕРЕГРУЗКИ

Изобретение относится к электротех нической промышленности и может быть использовано в системах автоматического регулирования возбуждения синхронных генераторов.

Известно устройство для регулирования токов синхронного генератора в режиме ограничения перегрузки, содержашее синхронный генератор, возбудитель, автоматический регулятор. возбуждения и датчики ческий регулятор возбуждеттитт и датчйки тО тока, соединенные с регулятором и обмоткой возбуждения; датчики при возникновении перегрузки воздействуют на регулятор, воздействие на обмотку возбуждения по пропорциональному, либо нелинейному вако- т5 ну fl), Однако в таком устройстве контур регулирования тока возбуждения малоустойчив, а регулирование по нелинейному закону очень усложняет устройство и малоэффективноо.

Кроме того, известно устройство,содержашее синхронный генератор и систему регулирования с блоком ограничения перегрузки, который через электронное реле выдержки времени осушествляет воздействие на входные цепи "убавить и "прибавить регулятора возбуждения генератора (2J. Это устройство из-за импульсного воздействия только на орган изменения уставки регулятора по основному параметру имеет большое время прекрашения перегрузки и послеаварийного восстановления напряжения.

Наиболее близким к изобретению техническим решением является устройство для регулирования токов синхронного генератора в режиме ограничения перегрузки,содержашее возбудитель, выход которого подключен к обмотке возбуждения генератора, а вход - к выходу автоматического регулятора возбуждения, включаюшего в себя орган изменения уставки по регулируемому параметру, подключенный на вход усилителя, выход которого является выходом регуля тора, блок ограничения перегрузки, содержаший орган измерения величины нагрева обмоток гене680132

pampa и сравнения величйны нагрева с заданным значением, двухступенчатый орган возврата, на выход которого подключены реле нижней и верхней ступеней возврата; а на вход - датчики тока ротора и статора, исполнительный орган, выполненный в виде репе (3), Однако и в этом устройстве контур ограничения тока обJ мотки до номинального значения малоустойчив, так как при наложении на основ- >0 ной ситч ал регулирования сигнала, пропорционального отклонению тока возбуждения от заданной (например, номинальной) величины, необходимо обеспечить по каналу разгрузки тока возбуждения коэффициент усиления в несколько раэ больший,чем по основному. Кроме того, послеаварийное восстановление напряжения в энергосистемах осушествляется медленно, импульсным воздействием на уставку основного регулируемого параметра регулятора, вследствие чего увеличивается время, в течение которого .генератор остается недовозбужденным.

Целью изобретения является упроше25 ние устройства, повышение устойчивости регулирования токов синхронного генератора в режиме ограничения перегрузки, а также улучшение условий послеаварийно30 го восстановления напряжения в энергосистеме. Это достигается тем, что предлагаемое устройство снабжено органом сравнения сигнала датчиков тока ротора и стачора с заданным значением, содержашим элемент изменения уставки этого органа, причем выход органа сравнения токов череа параллельно включе тные между собой контакты реле исполнительного органа и реле нижней ступени органа возвра« та подключен на вход возбудителя, вход

lO органа сравнения токов через элемент иаменения его уставки, параллельно ксторому подключен контакт реле нижней ступени органа возврата, соединен с выходом датчиков тока ротора и статора, а парал45 лельно развозбуждакнпему и форсировочному выходам автоматического регулятора возбуждения включены две дополнительные цепи,,каждая иэ которых составлена из

50 последовательно соединенных диода и контакта реле, причем диод, включенный в прямом направлении относительно форсировочного выхода регулятора, соединен с. контактами. реле исполнительного органа, а диод, включенный в прямом направлении относительно развоабуждаюшего выхода ре гулятора, соединен с контактами реле ниж- ней ступени органа возврата.

Размыкание контура регулирования по основному параметру с одновременной подачей корректируюшего сигнала по току возбуждения на вход системы управления возбудителем позволяет обеспеч ить ограничение тоха обмоток генератора до заданного значения и быстрое восстановление его до прежнего уровня, причем беэ колебательного процесса, так как регулируюшее воздействие осушествляется с неаначительным коэффициентом усиления.

На чертеже дана блок-с:хема описываемого устройства.

Ю

Схема автоматического регулирования токов в режиме ограничения перегрузки генератора 1 включает в себя датчик 2 тока ротора и датчик 3 тока статора, входяший в состав автоматического регулятора ". возбуждения вместе с органом 5 изменения уставки по регулируемому параметру, подключенным выходом на вход суммируюшего усилителя 6, и блоком 7 ограничения перегрузки, содержашим орган 8 измерения величины нагрева обмоток генератора и сравнения ее с заданным значением, подключенный на выход датчиков 2 и 3 тока, исполнительный орган 9, выполненный в виде реле, двухсту пенчатый орган 10 воаврата, подключенный на выход датчиков 2 и 3 тока и выполненный, например, в виде неаинейного моста, образованного резисторами 11 и

12 и стабилитронами 13 и 14, в диагональ которого через диод 15 включены параллельно катушка реле 16 верхней ступени возврата и катушка реле 17 нижней ступени возврата, орган 18 сравнения сиг» нала датчиков 2 и 3 тока с заданным зна» чением с элементом 19 изменения его уставки, параллельно которому подключен контакт 20 реле 17. Выход органа 18 сравнения через параллельно включенные контакт 21 реле исполнительного органа

9 и контакт 22 реле 17 подключен на вход возбудителя 23. Кроме того, устройство содержит цець, состояшую из диода

24, включенного в прямом направлении относительно форс ировочного сигнала регулятора, и контакта 25 реле исполнительного органа 9, и цепь из диода 26, вклю ченного в прямом направлении относительно развоабуждающего сигнала регулятора, и контакта 27 реле 17, включенные па« раллельно выходу усилителя 6, являюшемуси выходом регулятора 4,. и соединенные с входом воабудителя 23. На вход

opraHa 5 изменения уставки подключены две цепи воздействия: от исполнительного

680132

22 и раэмыкании контакта 20. При этом устанавливается ток возбуждения, соответепь ствуюший уставке срабатывания реле 17, вследствие смешения характеристики органа 18 сравнения при размыкании контакта

20 реле 17, и на время подгонки уставки по основному регулируемому параметдля ру поддерживается сигналом органа 18 сравнения. При подгонке уставки, соответм >о ствуюшей заданному току возбуждения, выав ходной сигнал регулятора 4 меняет полярмо ность, диод 26 закрывается, появляется основной регулирующий сигнал, реле 17 срабатывает и снимает все воздействия, 15 размыкая контакты 29, 27 и 22 и замыкая контакт 20. Далее ток возбуждения е поддерживается основным регулирующим сигналом у Изобретение позволяет упростить си20 артему регулирования, повысить устойчи« вость регулирования и улучшить условия я послваварийного восстановления напряжения в энергосистеме. органа 9 через контакт 28 его реле и от реле 17 через контакт 29. На вход исполнительного органа 9 подключена ц воздействия от реле 16 через его контак

30.

При возникновении перегрузки огран чвние тока обмоток генератора до задан ной.(например, номинальной) величины упрощения и повышения, устойчивости ре гулирования осуществляют одновременны воздействием на орган 5 иамвнвния уст ки, снижая уставку основного рвгулируе го параметра регулятора 4 путем замы кания контакта 28 реле исполнительного органа 9, на выход регулятора 4, замы кая контакт 25 реле исполнительного органа 9 и тем самым размыкая контур р гулирования по основному параметру, и подачей корректирующего сигнала по ток возбуждения на вход возбудителя 23 за мыканием контакта 21 реле исполнительного органа 9. При этом устанавливаетс ток возбуждения, близкий к заданному, который на время подгонки уставки по основному регулируемому параметру поддерживается сигналом органа 18 сравнения. Ограничение и поддержание на заданном уровне тока возбуждения происходит без колебательного процесса, так как орган 18 сравнения имеет незначительный коэффициент усиления. При подгонке уставки, соответствующей велич инв aopgepживаемого тока возбуждения, выходной сигнал регулятора 4, меняет полярность, диод 24 закрывается и появляется основ З5 ной регулирующий сигнал.,Палее при под» гонке уставки до аначения, соответствующего ааданному току возбуждения, реле

16 верхней ступени срабатывает и замыкает контакт 30, воздействуя на реле ис40 полнительного органа 9, которое снимает всв воздействия, размыкая контакты 28, 25 и 21. Заданный ток возбуждения поддерживается основным регулирующим сиг45 налом.

Восстановление прежнего уровня наприжения при восстановлении последнего в энергосистеме с целью ускорения осушест» вляют одновременным воздействием на ор50 ган 5 изменения уставки, повышая устав ку основного регулируемого параметра регулятора 4, на выход регулятора для размыкания контура регулирования по основ» ному параметру и подачей корректирующе

55 го сигнала по току возбуждения на вход возбудителя 23 при срабатывании реле

17 нижней ступени возврата и замыкании соответственно вго контактов 29, 27 и

Формула изобретен ия

Устройство для регулирования токов синхронного генератора в режиме ограничейия перегрузки, содержащее возбуд ител ь, выход которого подключен к обмотке возбуждения генератора, а вход — к выходу автоматичвекого регулятора возбуждения, включающего в себя орган изменения уставки по регулируемому параметру, подключенный на вход усилителя, выход которого является выходом регулятора, блок ограничения перегрузки, содержащий орган измерения величины нагрева обмоток генератора и сравнения величины нагрева с заданным значением, двухступенчатый орган возврата, на выход которого подключены реле нижней и верхней ступеней возврата, а на вход - датчики тока ротора и статора, исполнительный орган, выполненный в виде реле, о т л и ч а ю— щ е е с я тем, что, с целью упрощения, повышения устойчивости регулирования токов в режиме ограничения перегрузки и улучшения условий послеаварийного восстановления напряжения в энергосистеме, оно снабжено органом сравнения сигнала датчиков тока ротора и статора с ваданным значением, содержащим элемент изменения уставки этого органа, причем выход органа сравнения токов через параллельно включенные между собой контакты реле исполнительного органа и реле ниж7 680132 8

Составитель A. Лебедев

Редактор А. Пайсоченко Техред .М. Петко Корректор Н, Степ

Заказ 4808/52 . Тираж 857 Подписное

ЫНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 филиал ППП Патент, г. Ужгород ул. Проектная, 4 ней ступени органа возврата подключен на вход возбудителя, вход органа сравнения токов через элемент иэменения его уставки, параллельно которому подключен контакт реле нижней ступени органа воа-. врата, соединен с выходом датчиков тока ротора и статора, а параллельно развозбуждаюшему и форсировочному выходам автоматического регулятора возбуждении включены две дополнительные цепочки, каждая ие которых составлена из последовательно соединенных диода и контакта реле, причем диод, включенный s прямом направлении относительно форсировочного выхода регулятора, соединен с контактами реле исполнительного органа, а диод, включенный в прямом направлении относительно развоэбуждаюшего выхода регулятора, соединен с контактами реле нижней ступени органа воаврата.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Автоматическое регулирование и управление в энергосистемах . Труды ВЭИ, 10 вып. 78, 1968, с. 308-310.

2. Авторское свидетельство СССР % 335768, кл. Н 02 P 9/10, 1970.

3. "Автоматическое регулирование и управление в энергосистемах . Tpym ВЗИ вып. 81, 1972, с. 15, рис. 1 (прототип).