Устройство для автоматического управления секционными выключателями при самозапуске синхронных двигателей

Устройство для автоматического управления секционными выключателями при самозапуске синхронных двигателей

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Сон>к Соил т<нил

Социапистнчеснн

Реслублик (6l ) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 1,3.01.78 (21) 2570701/24-07 (51) М. Кл. е

Н 02 3 9/06

Н 02 Р }/46 с присоединением заявки №вЂ”

Гееударетееиимй кемитет

СССР ее делам изебретеиий и еткритий (23) Приоритет—

Опубликовано 25.12.79. Бюллетень ¹47 (53) УДК 62,1.316. .925 (088.8}

Дата опубликования описания 26.12.79 (72) Авторы изобретения

В, М. Чебан и С. Н. Удалов

Новосибирский электротехнический институт (71) Заявитель (54) УСТРОЛСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ

СЕКЦИОННЫМИ ВЫКЛ1ОЧАТЕЛЯМИ ПРИ САМОЗАПУСКЕ

СИНХРОННЫХ ДВИГАТЕЛ Ей

Изобретение относится к области автома- тического управления самозапуском крупных синхронных двигателей.

Известно устройство автоматического включения резервного питания синхронныХ двигателей, содержащее блок, измеряющий 5 угол рассогласования фаз ЭДС двигателя и напряжения питания резервного источника и реле направления мощности, выход которых подключен к входу блока управления коммутирующей аппаратуры, который в свою очередь подключен к соленоиду включения выключателя АВР (автоматический ввод резерва) )1 .

Однако в этом устройстве выдержка времени ввода ABP не зависит от начального режима синхронного двигателя. Кроме того, указанное устройство не позволяет получить начальное значение тока самозапуска, равное достаточно малому значению, так как в исходном режиме уже имеется угол рассогласования отличный от нуля, возрастающий за время работы коммутирующей аппаратуры.

Наиболее близким решением технической задачи является устройство для автоматического управления пуском и самозапуском синхронных двигателей, содержащее блок измерения угла рассогласования фаз ЭДС двигателя и напряжения резервного источника, выход которого подключен к входу блока управления коммутирующей аппара- . туры и при равенстве этого угла нулю выдается сигнал на переключение фаз напряжения питания по отношению к фазам двигателя на 120 электрических градусов.

Однако известное устройство пригодно для управления пуском и самозапуском синхронных двигателей малой мощности и управляемых только тиристорными выключателями.. При двух или более двигателей устройство устанавливают на каждом из них.

Устройство допускает введение фазового дискретного сдвига на 240 электрических градусов, либо на 120 электрических градусов. Дашюе устройство не позволяет выбирать величину фазового сдвига.

При длительном перерыве в электроснабжении допускается асинхронный режим синхронного двигателя (наруш аетсй синхронная динамическая устойчивость).

705602

Цель изобретения — ограничение тока группового самозапуска синхронных двигателей большой мощности с сохранением синхронной динамической устойчивости (без . проворота ротора относительно поля статора).

Это достигается тем, что в предлагаемом устройстве введены датчик сброса мощности, блок памяти активной мощности предшествующего режима и решающий блок, один вход которого подключен к выходу датчика сброса мощности, другой вход — к блоку памяти активной мощности, выход соединен с блоком управления, причем датчик сброса мощности соединен с блоком памяти, а вход решающего блока — с выходом блока быстродействующего отключения.

На фиг. 1 приведена функциональная блок-схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 — схема электроснабжения синхронных двигателей с дополнительным секционным выключателем, с помощью которого можно изменять дискретнО фазу питающего напряжения.

Устройство содержит датчик сброса мощности; блок памяти активной мощности 2, вход которого подключен к датчику 1; решающий блок 3, входы которого подключены к датчику 1, к блоку 2 и блоку быстродействующего отключения 4, а выход к блоку управления 5; На вход быстродействующего отключающего блока 4 поступает напряжение сети резервного источника и ЭДС синхронного двигателя, а его выход подключен к блокам 3 и 5. Выход блока управления коммутирующей аппаратуры 5 подклвчен к соленоидам управления выключателей.

Питание к шинам поступает через вводные выключатели б и 7. Между шинами питания включены секционные выключатели

8 и 9, на которых предварительно делается перестановка фаз питающего напряжения.

К шинам питания через высоковольтные выключатели 10 и l i подключены синхронные двигатели 12 и 13. Между шинами питания включены разъединители 14, устанавливающие различную величину фазового сдвига.

На вход датчика 1 поступают токи фаз

А и С и напряжения всех трех фаз. Сигнал в виде напряжения постоянного тока, пропорциональный величине активной мощности трехфазной цепи поступает с выхода датчика сброса мощности в блок памяти 2. Выходы блоков 1, 2 и 4 подключены на вход блока 3. Выходы блока 3 и 4 подключены к блоку 5. Сигнал блока 5 поступает на соленоиды отключения выключателей 6 или 7 и соленоиды включения выключателей 8 и 9.

В исходном состоянии выключатели 8 и 9 откЛючены и на них сделана перестановка фаз на !20 и 240 электрических градусов.

Выключатели б, 7, 10 и 1! включены.

Устройство работает следующим образом.

При возмущении на одном из филеров, например по фидеру Ф1, с блока 4 при достижении определенного значения угла рассогласования фаз ЭДС двигателя и напряжения питания на фидере Ф2 на вход блока 5 поступает сигнал, и блок 5 подает питание на соленоид отключения выключателя 6. Последний отключается и замыкает свои контакты в цепи питания соленоидов включения выключателей 8 или 9.

so Датчик сброса мощности фиксирует наличие сброса активной мощности и подключает блок 2 к блоку 3. На вход блока 3 поступают сигналы с блоков 2, 1 и 4. В зависимости от величины сигала, пропорционального величине активной мощности исходного режима, решающий блок 3 выбирает величину фазового сдвига, т. е. подготавливает цепь соленоидов включения выключателя 8 или 9. ф Современные высоковольтные выключатели имеют собственные времена на включение, следовательно сигнал на включение необходимо выдать раньше на величину собственного времени включения выключателя, чтобы к моменту замыкания контактов этого выключателя угол рассогласования фаз

ЭДС двигателя и напряжения питания резервного источника был равен нулю. Момент подачи сигнала на включение секционного с фазовым сдвигом определяют из слелующей зависимости, которая может быть реализована в блоке 3 у б = V„(t +ò)+Ргж+%Е, где — величина фазового сдвига; — величина угла рассогласования фаз ЭДС двигателя и напряжения питания резервного источника на момент отключения двигателя от питающей сети вводным выключателем;

„V< — относительная скорость ротора к о полю статора на момент отключечения вводного выключателя (поступает с блока 4);

P0 — величина мощности, потребляемая синхронным двигателем в момент размыкация контактов вводного включателя;

T — постоянная механической инерции агрегата;

t — промежуток времени с момента расхождения контактов вводного выso ключателя и до момента подачи сигнала на катушку включения секционного выключателя.

Через время t соленоид включения секционного выключателя 8 или 9, в зависимоси ти от величины сброса мощности, получает пйтание и осуществляет включение выключа« теля. Через собственное время включения выключателя т замыкаются контакты при

705602

Формулп изобретекия иг. угле рассогласования фаз ЭДС двигателя и напряжения питания резервного источника равном нулю. Ток включения определяется следующим значением ц ц@н

Х 4+Xен . где V — величина напряжейия сети резервного источника питания;

1.:" — величина сверхпереходной ЭДС двигателя;

Х " — сверхпереходное индуктивное сопротивление двигателя по продоль ной оси;

X — индуктивное сопротивление внешней сети;

Различный фазовый сдвиг, заранее подготовленный на выключателях 8 н 9, позволяет получить на момент замыкания контактов угол рассогласования равный нулю.

Таким образом предлагаемое устройство позволяет вводить различную величину фазового сдвига при осуществлении группового самозапуска крупных синхронных двигателей с минимальным значением тока само-. запуска; сохраняя прн этом синхронную динамическую устойчивость.

Устойчивая работа двигателей обеспечивает непрерывность технологических процессов и получение экономического эффекта.

Устройство для автоматического управления секционными выключателями при самоФапуске синхронных двигателей, содержащее блок измерения угла рассогласования фаз напряжения питания и электродвижущей силы двигателя, блок быстродействующего отключения и блок управления, выход кото рого соединен с соленоидами управления . выключателей, отличающвася тем, что, с целью ограничения тока группового самозапуска синхронных двигателей, в него введены датчик сброса мощности, блок памяти .активной мощности предшествующего режи-. ма и решающий блок, один вход которого подключен к выходу датчика сброса мощности, другой вход — к блоку памяти активной мощности, выход. соединен .с блоком управ ления, причем датчик сброса мощности соединен с блоком памяти, а вход решающего блока соединен с выходом блока быстродей30 ствующего отключения, Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 493858, МКИ Н 02 3 9/06, 1973.

2. Авторское свидетельство СССР . № 547021, МКИ Н 02 Р1/46,,1973 (прототип

Составитель Г. Дамская

Редактор И, Волкова Техред К. Шуфрин Корректор О. Ковннская

Заказ 8049 00 Тнраж867 Подписное

ЦИНИПИ Государственяого комитета СССР йо делам изобретений и открытий

I 13036, Москва, Ж вЂ” 36, Раушская наб., д. 4/6

Филиал ППП ейатентэ, г. Ужгород, ул. Проектная, 4