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