Регулятор частоты энергоагрегата

Регулятор частоты энергоагрегата

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Соеетских

Социалистичесних

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОУСИРМУ СВИ ВТВЛЬСТВУ оо864482 (61) Дополнительное к авт. саид-ву(22) Заявлено 041279 (21) 2846556/24-07 с присоединением заявки М2

{23)Приоритет—

Н 02 P 9/04

Н 02 J 3/24

Государственный комнтет

СССР но делам язобретеннй н открытнй

Опубликовано 15п981 Бюллетень М 34

Дата опубликования описания 150981

t53) УД (621. 316. ,728(088,8) (72) Авторы изобретения

В.В.Семенов и И.М.Черкашенина (71) Заявитель (54) РЕГУЛЯТОР ЧАСТОТЫ ЭНЕРГОАГРЕГАТА

Изобретение относится K регулированию частоты вращения энергоагрегатЬв, работающих как на изолированную нагрузку, так и в составе энерго- 5 системь6

Известны регуляторы частоты вращения энергоагрегатов, сопержащие блок переключения уставок для обеспе-, чения подавления автоколебаний в контуре регулирования частоты, в котором контакт выключателя генератора включает реле, переключающее устав= ки гибкой обратной связи t1).

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является 15 регулятор частоты энергоагрегата, содержащий измеритель отклонений регулируемой частоты сьт уставки и эадатчик мощности, которые подключены через первый и второй входы формиро- 20 вателя закона регулирования с электрогидравлической следящей системой, через блоки сравнения текущего значения отклонения сигнала с допустимыми верхними и нижними пределами, через первый и второй одновибраторы, ; схему совпадения, третий одновибратор .и блок задания уставок регулятора с третьим входом формирователя закона регулирования. Формирователь верхнего 30 предела допустимых отклонений соединен со вторым входом блока сравнения текущего значения отклонений сигнала с допустимым верхним пределом, а формирователь нижнего предела. допустимых отклонений соединен со вторым входом блока сравнения текущего значения отклонений сигнала с допустимым нижним пределом, В соответствии с сигналами задания по частоте, поступающими с выхода измерителя отклонений регулируемой частоты от уставки, а также сигналами с выхода эадатчика мощности, формирователь закона регулирования вырабатывает управляющее воздействие т на энергоагрегат. Нричем от выбранного значения уставок регулятора заданного. блоком задания уставок зависит быстродействие и точность отработки управляющих воэдейСтвий, а также область устойчивой работы регулятора, В том случае, когда динамические свойства объекта изменяются настолько, что уставки регулятора уже не могут в новом режиме обеспечить устойчивость, начинают возникать автоколебания в контуре регулирования. Наиболее типичный случай изменения режима — выделение гидростанции на

864482 изолированную нагрузку в результате отключения линии передачи, связывающей станцию с энергосистемой. Признаком развития автоколебательного процесса могут служить энакоперемен,ные отклонения регулируемой величины с амплитудой, превышающей допустимые пределы. Для обнаружения автоколебаний текущее значение регулирующего воздействия на энергоагрегат Y постоянно сравнивают в блоках сравнения с допустимыми пределами. При условии превышения величины Y относительно верхнего предела У о срабатывает 1-й одновибратор, который формирует импульс регулируемой длительности в пределах от 10 до 100 с. 15

При условии понижения отклонения величины (ниже установленного нижнего допустимого предела Ч „, срабатывает второй одновибратор, который формирует также импульс регулируемой длительности в пределах от 10 до

100 с. Выходы одновибраторов поступают на схему совпадения ° Таким образом, если за отклонением с недопустимым значением амплитуды одного знака в пределах 10-100 с последует отклонение с недопустимым значением амплитуды. другого знака, сработает схема совпадения и запустит третий одновибратор, который формирует импульс длительностью 1-10 мин, который, воздействуя на блок задания уставок, ° производит переключение на уставки, соответствующие меньшему усилению и более эффективному демпфированию (21.

Недостатком данного регулятора является необходимость выбора сигнала для оценки потери устойчивости энергоагрегата, которым служит управляющее воздействие g снимаемое 4О с выхода формирователя закона регулирования с электрогидравлической следящей системой, Использование сигнала направляющего аппарата для оценки потерИ устойчивости не оправдано тем, что он суммирует в себе воздействия как по каналу регулирования частоты, так и по каналу воздействий по мощности, и колебания его величины могут быть вызваны потребностями диспетчерского управления или выходом из строя станционного регулятора. Существенным недостатком устройства является также возможность случайных срабатываний при формировании сигнала"на переключение уставок регуI лятора частоты сразу после регистрации первого импульса автоколебания, Появление одной пары знакопеременных измерений сигнала направляюще- ф)

ro аппарата может носить случайный характер, либо являться следствием управляющих сигналов по мощности и не свидетельствовать еще о потере устойчивости энергоагрегата и о начале развития автоколебатель:юго процесса, Преждевременное и неоправданное переключение уставок регулятора частоты оказывает отрицательное влияние на качество регулирования частоты и является крайне неже,лательным.

Целью изобретения является ïîâûшение надежности и стабильности работы энергообъекта в различных режимах его работы и в условиях внезапной смены этих режимов, Указанная цель достигается тем, что регулятор частоты, имеющий задатчик мощности, измеритель отклонений регулируемой частоты от уставки, блок задания уставок регулятора, формирователь закона регулирования и формирователя верхнего и нижнего пределов допустимых отклонений с соответствующими схемами сравнения этих пределов с текущим значением отклонений, введены триггер регистрации автоколебаний, блок задания допустимой частоты автоколебаний и блок сравнения частоты автоколебаний, причем выход измерителя отклонений регулируемой частоты от уставки соединен через второй вход блока сравнения текущего значения сигнала с допустимым верхним пределом отклонения с единичным установочным входом триггера регистрации автоколебаний, а через второй вход блока сравнения текущего значения сигнала с допустимым нижним пределом отклонения соединен с нулевым установочным входом триггера регистрации автоколебаний.

Первый вход блока сравнения частоты автоколебаний с допустимым значением соединен с выходом триггера регистрации автоколебаний, второй вход — . с выхода блока заданиА допустимой частоты автоколебаний, а выход подсоединен к блоку задания уставок регулятора частоты.

На чертеже изображена блок-схема регулятора частоты.

Устройство содер>кит задатчик мощности, измеритель 2 отклонений регулируемой частоты от уставки, блок

3 задания уставок регулятора частоты формирователь 4 закона регулирования с электрогидравлической следящей системой, формирователь 5 верхнего предела допустимых отклонений, формирователь б нижнего предела допустимых отклонений, блок 7 сравнения текущего значения отклонений сигнала с допустимым верхним пределом, блок 8 сравнения текущего значения отклонений сигнала с допустимым нижним пределом, триггер 9 регистрации автоколебаний, блок 10 задания допустимой частоты автоколебаний, блок 11 сравнения частоты автоколебаний с допустимым значением.

Задатчик мощности 1, измеритель отклонений регулируемой частоты от

8б4482

Формула изобретения уставки 2 и блок задания уставок регулятора 3 соединены со входами формирователя закона регулирования с электрогидравлической следящей системой 4. Формирователи верхнего 5 и нижнего 6 пределов допустимых отклонений сигнала соединены с первыми входами блоков сравнения текущего значения отклонений сигнала с допустимым верхним 7 и с допустимым. нижним 8 пределом. Выход измерителя отклонений регулируемой частоты от уставки 2 соединен через второй вход блока сравнения текущего значения сигнала с допустимым верхним пределом отклонений 7 с единичным установочным входом триггера автоколебаний 9, а через второй установочный вход блока сравнения текущего значения сигнала — с допустимым нижним пределом 8 с нулевым установочным входом триггера регистрации автоколебаний 9.

Первый вход блока сравнения час тоты автоколебаний с допустимым значением соединен с выходом триггера регистрации автоколебаний, второй вход - c выходом блока задания допустимой частоты автоколебаний, а выход подсоединен к блоку заданий уставок регулятора частоты.

При потере устойчивости регулятора частоты по той или иной причине в системе регулирования начинают развиваться автоколебания частоты.

Признаком развития автоколебательного процесса являются повторяющиеся

35 знакопеременные отклонения частоты.

Выход измерителя отклонений часто— ты 2 поступает на блоки 7 и 8 сравнения текущего значения сигнала с допустимыми пределами. Блоки 5 и 6 40 формируют соответственно допустимую велйчину верхнего и нижнего предела отклонения частоты. В случае превышения отклонения частоты сети относительно верхнего предела схема сравнения 7 вырабатывает сигнал, по которому триггер 9 устанавливается в единичное состояние. В случае понижения частоты и перехода амплитуды отклонения частоты ниже нижнего предела схема сравнения 8 вырабатывает сигнал, по которому триггер

9 устанавливается в нулевое состояние. Частота переключения тригге-ра 9 регистрируется блоком 11 сравнивается в нем с допустимой частотой автоколебаний, величина которой задается блоком 10. При условии превышения частоты переключения триггера 9 относительно установленного блоком 10 допустимого ц значения, схема сравнения 11 вырабатывает сигнал на переключение уставок регулятора. Новые уставки регулятора частоты соответствуют меньшему усилению и меньшему быст- у родействию регулятора, эа счет чего восстанавливают устойчивость в контуре регулирования частоты.

Поскольку режим автоколебаний черезвычайно опасен для энергетики, вопрос создания средств обнаружения автоколебаний и их подавления имеет большое значение. В предлагаемом изобретении с целью повышения надежности осуществлена защита переключения уставок от случайных колебаний частоты, Переключение уставок регулятора частоты происходит только при действительном начале развития автоколебательного процесса,что обеспечивает более точное соответствие значений уставок частоты существующему режиму работы энергоагрегата и, следовательно, более высокие экономические показатели регулирования.

Регулятор частоты энергоагрегата содержащий задатчик мощности, измеритель отклонений регулируемой частоты от уставки и блок задания уставок регулятора, соединенные со входами формирователя закона регулирования с электрогидравлиЧеской следящей системой, формирователи верхнего и нижнего предела допустимого отклонения сигнала, соответственно соединенные со входами блоков сравнения текущего значения отклонений сигнала с допустимым верхним и с допустимым нижним пределом, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности и стабильности, регулятор снабжен триггером регистрации автоколебаний, блоком задания допустимой частоты автоколебаний и блоком сравнения частоты автоколебаний с допустимым значением, причем выход измерителя отклонений регулируемой частоты от уставки соединен через второй вход блока сравнения текущего значения сигнала с допустимым верхним пределом отклонения с единичным установочным входом триггера регистрации автоколебаний, а через второй вход блока сравнения текущего значения сигнала — с допустимым нижним пределом отклонения с нулевым установочным входом триггера регистрации автоколебаний, выход которого подсоединен к первому входу блока сравнения частоты автоколебаний с допустимым значением, второй вход блока сравнения автоколебаний подсоединен к блоку задания допустимой частоты автоколебаний, а выход— к блоку заданий уставок регулятора частоты.

864482

Состаивтель К,Фотина

Редактор П.Коссей Техред M. Рейвес Корректор О.Билак

Заказ 7824/81 Тираж 733 Подписное вНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Пивоваров B.Ï. Проектирование и расчет систем регулирования гидротурбин,И., "34ашиностроение",с.215.

2. Проект фирмы Moodward для ГЭС

Сайти-1, черт. 9970-350, 1967.

8ul!etin 07058 Чоодиагд covernor

company, USA, Еiectric Covernor for

kydrauiic Turbines