Устройство для управления параллельной работой синхронных генераторов

 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано при управлении параллельной работой синхронных генераторов с квазиастатическими внешними характеристиками. Целью изобретения является расширение функциональных возможностей и повышение устойчивости распределения нагрузки. С этой целью в блок динамического приоритета введены три элемента И-НЕ 49-51 и переключатель режимов 56, что позволяет задавать разные режимы работы блока: формирование очереди с приоритетом или без него, что позволяет при формировании очереди в качестве ведущего ставить генератор с приоритетом, т. е. генератор болыией мощности. Это существенно повышает устойчивость распределения нагрузки, т. к. при набросах нагрузки этот генератор в первую очередь воспринимает ее и затем распределяет нагрузку между ведомыми генераторами, 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (Я)5 H 02 J 3/46

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО. ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4810363/07 (22) 04.04.90 (46) 07.12.91. Бюл. N. 45 (71) Пермский политехнический институт (72) l0.Н.Хижняков (53) 621.313.322;072.8 (088,8) (56) Авторское свидетельство СССР

N 1283894, кл. Н 02 J 3/46, 1985. (54} УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ПАРАЛЛЕЛЬНОЙ РАБОТОЙ СИНХРОННЫХ

ГЕНЕРАТОРОВ (57) Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано при управлении параллельной работой синхронных генераторов с квазиастатическими внешними характеристиками. Целью изобретения. Ц,» 1697187 А1 является расширение функциональных возможностей и повышение устойчивости распределения нагрузки, С этой целью в блок динамического приоритета введены три элемента И-НЕ 49 — 51 и переключатель режимов 56, что позволяет задавать разные режимы работы блока: формирование очереди с приоритетом или без него, что позволяет при формировании очереди в качестве ведущего ставить генератор с приоритетом, т, е. генератор большей мо цности, 3TQ существенно повышает устойчивость распределения нагрузки,, т. к, при набросах нагрузки этот генератср в первую очередь воспринимает ее и затем распределяет нагрузку между ведомыми генераторами, 2 ил.

1697187

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано при управлении пэралгельной работой, например, судовых енераторов с квэзиэстэтическими внешними хэрэктеристикэми, Целью изобоетения являетсл рэсширение функциональных возможностей и повышение устойчивости распределения нагрузки, На фиг. i представлена схема устройствэ для упрэвления параллельной работой трех генераторов; на фиг, 2 — с -руктурная схема блока динэмического приоритета.

Устройство (фиг. 1! содержит синхроннь!е генераторы 1-3 с замыл;эющими блокконтэхтами их линейных контакторов 4 — 6 и зозбудители 7 — 9, в цепях возбуждения которых включены последовэтельно соответственно силовые ключи 10-12 с входом для подключения к выходам возбудителей 7-9 и к выходом усилителей 13-15, Устройство также содержит релейные элементы 16 — 18, входы которых подключень к шине 19 с нэгрузкой 20, элементы 21 и

22 "равнения и блок 23 формирования очереди и фиксации первсго места в ней, куда входит блок 24 динамического приоритета, ключи 25-27 и реле 28-30.

Входы блока 24 через замыкающие блок-контакты линейных контэкторов 4-6 подключены к клемме с потенциалом напряжения, а выходы блокэ через ключи 25 — 27 управляют соответственно рэботой реле

28-30.

Выход первого возбуди.-еля 7 соединен через первый переключающий контакт 31 первого реле?8 с вторь|м входом BepBofG элемента 21 сравненля и с первыми входами первого и второго элементов 21 и 22 сравнения. Выход второго возбудителя 8 подключен через первый переключающий контакт 32 третьего реле 30 и второй переключающий КоНТВКТ 33 реле 28 с первыми входэми элементов 21 и 22 равнения и через переключающий контакт 32 реле 30 с вторым входом элемента 22 сравнения. Выход третьего возбудителя 9 подключвется через второй переключэющлй контакт 34 реле 30 с вторым входом элемента 22 сравнения и с первыми входами элементов 21 и

22 сравнения. Вход первого усилителя 13 соединяется через третий переключаюший контакт 35 реле 28 с выходом элемента 21 сравнения и с выходом первого релейного элементэ 16. Переклю!a!oU É KOHTåK 36 второго реле 29 подключает вход второго усилителя 14 через замыкающий контэкт 37 реле 28 к выходу элемента 21 срэвнения и через замыкающий контакт, 38 реле 30 к выходу элемента 22 срлвнения и к выходу

55 второго релейного элемента 17. Вход треть.его усилителя 15 соедлняется через третий переключающий контакт 39 реле 30 с выходом элемента 22 сравнения и с выходом третьего релейного элемента 18.

Блок 24 динамического приоритета (фиг, 2) содержит девять элементов И 40—

48, три элемента И НЕ 49 — 51, четыре элемента HE 52-55, переключатель 56. Заявка на формирование очереди поступает нэ вход блока 24 по мере включения генераторов 1-3 на параллельную работу. Факт заявки отождествляется приходом потенциала напряжения при замыкании соответствующих блок-контактов линейных контэкторов

4 — 6.

Рэссмотрим работу блока динэмического приоритета 24 на примере последовательного включения генераторов 1-3 (формирование очереди без приоритета, т, е. переключатель 56 находится в положении, когцэ нэ вторые входы элементов 49 — 51 подается потенциэл). В исходном состоянии блока 24 входных и выходных сигналов нет, При включении генерэторэ 1 на шины 19 срабатывает блок-контакт линейного контэкторэ 4 и нэ первый вход блока 24 приходит.сигнал Х1. Х|, проходит через элементы

40 и 41 на входы элемента 46, так кэк в данный момент времени нэ выходах элементов И-НЕ 49 и 50 сформирована "1".

Срабатывает элемент 46, при этом накладывается запрет нэ прохождение сигнала через элементы 43 и 44, поскольку нэ выходах элементов 52 и 53 "О".

При включении генератора 2 через замыкающий контакт 5 на второй вход блока

24 приходит сигнал Хг, который проходит через элемент 42 нэ вход элемента 47, так кэк на выходе элемента И-НЕ 51 сформирована "1". Одновременно накладывается запрет на срабэтывэние элемента 45, поскольку нэ выходе элемента 54 "О", Элемент 47 не срабатывает, тэк как на его втором входе с выхода элемента 43 поступает "0", При включении генератора 3 через замыкающий блок-контакт линейного контэктора 6 нэ третий вход блока 24 приходит сигнэл Хз, который никуда не приходит, тэк как элементы 44 и 45 закрыты (запрет). элемент 48 по входам имеет "0", Таким образом, сформировалась очередь, первое место которой занимает генератор 1 (элемент 46 возбужден), второе место занимает генератор 2 (нэ входе элемента 47 сигнал "О", "1"), третье место занимает генератор 3 (нэ входе элемента 46 сигнэл "О", "0").

1697187

Рассмотрим режим сдвига очереди.

Пусть генератор 1 отключился от шины станции, т. е. x1 = О. на выходе элементов 40, 41 и 46 образуется "О", а на элементах 52 и 53

"1", что снимает запрет на срабатывание элементов 43 и 44. Элементы 43 и 44 срабатывают, так как Х2 = X3 = О. 3То приводит к срабатыванию элемента 47 и появлению сигнала "1", "О" на входе элемента 48. Теперь генератор 2 занимает первое место в очереди, а генератор 3 - второе места, Третье место в очереди свободно. Отключим также генератор 2, что соответствует Xz = О. На выходе элементов 42, 43 и 47 образуется "О", а на выходе элемента 54 образуется "1", что снимает запрет на срабатывание элемента 45. Элемент 45 срабатывает и формирует дополнительную "1" на входе элемента 48, который срабатывает, Теперь генератор 3 занимает первое место и в очереди, а вторые и третьи ее места свободны.

Отключение генератора 3 соответствует

Хз = О. На выходе элементов 44, 45 и 48 образуется "0", а элемента 54 "1".

Таким образам, наступило исходное состояние блока 24, когда на выходах элементов И-НЕ 49-51 и элементов И 52-54 сформирована "1". а на оставшихся элемен—:àõ "0". Сигнал с выхода блока 24 (фиг. 1) через ключи 25-27 возбуждает соответственно реле 28 — 30, которые фиксируют в текущий момент времени генератор, занимающий первое место в очереди. В исходном состоянии блока 24 реле 28-30 отключены. Рассмотрим работу всего устройства, Пусть переключатель 56 находится в положении, когда вторые входы элементов ИНЕ 49 — 51 соединены с выходом инвертора

55, вход которага соединен с первым входом блока 24, а зто значит, что генератор 1I имеет приоритет перед остал ными генераторами.

Пусть к шинам 19 подключены последовательна во времени генератоаы 2, 3 и 1.

Блок 23 формирует очередь и зафиксирует, что генератор 2 занимает первое место в очереди путем срабатывания реле 29. При этом переключающий контакт 36 реле 29 подключает выход порогового элемента 17 к входу усилителя 14. Текущее напряжение, измеренное датчиком напряжения, сравнивается с заданньпл значением. Сигнал разности этих напряжений воздействует на пороговый элемент 17.

Релейный сигнал с выхода элемента 17 усиливается по мощности усилителем 14 и управляет работсй силового ключа 11, который изменяет ток в обмотке возбуждения возбудителя 8 генератора 2 с целью стабилизации напряжения на шине 19. Сигнал, пропорциональный напряжени а возбудителя 8(индуктора генератора 2),падается через переключающие контакты 32 и ЗЗ на первые входы элементов 21 и 22 сравнения.

На второй вход элемента 22 сравнения подается напряжение возбудителя 9 через переключающий контакт 34 реле 30. На выходе элемента 22 сравнения формируется релейный сигнал, который через переключающий контакт 39 реле 30 подается на вход усилителя 15. Сигнал усиливается па мощности и управляет работой ключа 12, который изменяет ток в обмотке возбуждения возбудителя 9 с целью выравнивания нагрузки между ведущим генератором 2 и ведомым генератором 3.

При включении генератора 1 на первый вход блока 24 падается "1" (фиг. 2). П ри этом на выходах элементов 49 — 51, 40, 41 и 46 формируется "1 . Нулевой сигнал с выхода элементов 52 и 53 формирует нули на выходах элементов 43 и 44. На входе элемента 47 формируются "0", "1", на входе элемента 48 — "О", "0", чта вызовет на выходе обоих элементов появление "0", Это значит, что генератор 1 занял перьае места в очереди, генера,ар 2 — второ = места, а генератор 3— третье место в очереди, Срабатывает реле

28 и отпускает реле 29.

Теперь уже генератор 1, являясь ведущим, будет стабилизировать напряжение на шине 19. Выход возбудителя 7 через переключающий контакт 31 реле 28 подключаетсяя к первым входам элементов 21 и 22 сравнения. Выход возбудителя 8 через переключающие контакты 32: ЗЗ соединен с вторым входом элемента 2", сравнения. Выход возбудителя 9 через переключающий контакт 34 соединен с втс, ым входам элемента 22 сравнения. На выходе элементов 21 и

22 сравнения формируются релейные сигналы

s функциивыравнивания нагpv3Kv %8 y reHeра; арами 1, 2 и 1, 3. Посл =давательнае отключение генераторов ". и 3 не вызывает переклю-:ений реле в блоке 23 и т, и.

Таким образом, рассматриваемое устройства па сравнению с известным, имея гибкую струк ур,, где ведущий генератор не назначается. а oT, который занимает первое место в очереди, позволяе с жестким приоритетом корректировать очередь.

Г системе параллельной рабать: генераторов исключае-;ся срыв при выходе из строя ведущего ге".ератара. Выявление ведущего генератора происходит ав-av.атически, что и ключает возможные ошибочные действия обслужива ащега пepññíàëà, Вкл ачение на I;àðàëëåëüHóþ работу генера1697187 торов может идти в любой последовательности. Дополнительно, блок формирования очереди и фиксации первого места в ней может вести учет рабочего времени дизельгенераторов с целью равномерной наработ- 5 ки их ресурса. Устройство допускает любой вид синхронизации генераторов, Точность поддержания напряжений на шинах станции и 1;4, а распределение реактивнсй мощности до 8 Д. 10

Формула изобретения

Устройство для управления параллельной работой синхронных генераторов с за- 15 мыкающими блок-контактами их линейных контакторов и возбудителями, содержащее пороговые элементы по числу генераторов с входными зажимами для соединения с выходами генераторов, блок формирования 20 очереди и фиксации перво-о места в ней, усилители и ключевые элементы в цепях возбудителей каждого генератора, причем выходы усилителей соединены с одним из входов соответствующих ключевых элемен- 25 тов, вторые входы которых предназначены для подключения к выходу своих возбудителей, два элемента сравнения, причем блок формирования очереди и фиксации первого места в ней содержит блок. динамического 30 приоритета, три ключа и три реле„входы блока динамического приоритета через замыкающие блок-контакты линейных контакторов генераторов подключены к клемме с потенциалом напряжения, а выходы блока 35 через ключи соединены соответственно с первым, вторым и третьим реле фиксации первого места в очереди, при этом выход первого возбудителя соединен через первый переключающий контакт первого ре,е 40 с вторым входом первого элемента сравне:ния и с первыми входами первого и aToporo элементов сравнения, выход второго возбудителя подключен через первый переключающий контакт третьего реле и второй 45 переключающий контакт первого реле с первыми входами первого и второго элементов сравнения и с вторым входом первого элемента сравнения и через первый переключающий контакт третьего реле сое- 50 динен с вторым входом первого элемента сравнения, выход третьего возбудителя подключен через второй переключающий контакт третьего репе с вторым входом второго элемента сравнения и с первыми входами первого и второго элементов сравнения, вход nepeoro усилителя подключен через третий переключающий контакт второго реле и замыкающие контакты ltepsoro и третьего реле соответственно к выходу первого и второго элементов сравнения и к выходу второго порогового элемента, вход третьего усилителя соединен через третий переключающий контакт третьего реле с выходом второго элемента сравнения и с выходом третьего порогового элемента, где блок динамического приоритета выполнен в виде девяти элементов и четырех элементов

НЕ, причем первый вход блока соединен с первым входом второго элемента И и через первый элемент — c первым входом третьего элемента И, второй вход которого соединен с вторым входом блока и с первым входом четвертого элемента И, выход которого соединен с первым входом пятого элемента И и через второй элемент HE — с первым входом шестого элемента И, третий вход блока соединен с вторым входом шестого и первым входом седьмого элемента И, первый вход блока соединен также с первым входом восьмого элемента И, выход которого соединен с вторым входом второго элемента И и через третий элемент НŠ— с вторым входом седьмого элемента И, выход третьего элемента И соединен с вторым входом пятого элемента И, выходы седьмого и шестого элементов И соединены с первым и вторым входами девятого элемента И, выходы второго, пятого и девятого элементов И являются соответственно первым, вторым и третьим выходами блока, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей и повышения устойчивости распределения нагрузки, блок динамического приоритета снабжен тремя элементами И-Н Е и переключателем режима, причем выходы третьего, седьмого и шестого элементов И соединены соответственно с первыми входами первого, второго и третьего элементов И-НЕ, выходы которых соединены соответственно с вторыми входами первого, восьмого и четвертого элементов И, вторые входы элементов И-НЕ через переключатель режима соединены либо с клеммой потенциала напряжения, либо с выходом четвертого элемента НЕ, вход которого соединен с первым входом блока динамического приоритета.

1697187

Составитель О.Наказная

Техред М.Моргентал Корректор Э.Ланча кова

Редактор С.Пекарь

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 4312 Тираж Подписное

ВНИИХИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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