Устройство для группового регулирования частоты и активной мощности синхронных генераторов

 

ОП И САН И

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

243689

Фоюв Сооетокик

Социалистичеокил

Ресоублик

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено 26.Х.1967 (М 1192892/24-7) с присоединением заявки №

Приоритет

Опубликовано 14.V.1969. Бюллетень № 17

Дага опубликования описания З.Х.1969

Кл. 21с, 65/05

МПК Н 02р

Комитет оо делам изобретений и открытий ори Совете Министров

СССР

УДК 621.316.726.016.32+

+621.316.728.016.32 (088;8) Авторы изобретения И. И. Скачков, В. Д. Гребенкин, Г. Ф, Соколов и В. И. Титов

Заяви ель

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ГРУППОВОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ ЧАСТОТЫ

И AKTHBHOA МОЩНОСТИ СИНХРОННЫХ ГЕНЕРАТОРОВ

Устройство относится к области автоматизации работы электроустановок небольшой и ощности.

Известны устройства для группового регулирования частоты и активной мощности синхронных генераторов автономных электростанций, каждая из которых работаег в параллель с промышленной сетью, со схемой уравнивания нагрузок в виде многолучевой звезды, каждый луч которой содержит датчик активного тока генераторов, усилитель мощности и избирательное реле, Цель изобретения — повышение надежности устройства. Это достигается тем, что в каждый из указанных лучей введены разделяющий диод-стабилитрон, включенный в цепь дагчика активного тока через систему контактов избирательного реле, и датчик-эталон активного тока, включенный на напряжение промышленной сети и соединенный с усилителем мощности и датчиком активного тока через блок-контакты выключателей и контакты избирательного реле, при этом в качестве датчика-эталона активной мощности использован стабилизированный источник постоянного напряжения.

На чертеже приведена принципиальная электрическая схема предлагаемого устройства.

B данном случае оно выполнено для трех автономных электростанций 1, 2 и 8, каждая из которых работает в параллель с промышленной сетью, представленной соответственно трансформаторными подстанциями 4, 5 и б на нагрузку 7. Каждый луч схемы уравнивания, выполненный в виде многолучевой звезды, состоит из датчика активного тока 8, усилителя мощности 9, разделительного диода-стабилитрона 10 .t датчика-эталона активного тока 11.

К катушке 12 избирательного реле 12 напряжение подводится через н. о. блок-контакт 18 выключателя И электрсстанции и н. з. блокконтакт 15 выключателя lб промышленной сети, а так же через н. з. контакты 17 и 18 избирательных реле 19 и 20, установленных соответственно на электростанциях 2 и 8.

Устройство надежно распределяет нагрузку в различных режимах работы. В случае под20 ключения электростанций на параллельную работу с промышленной сетью включаются н. о. блок-контакты 21 и 22 выключателя 14.

Блок-контакт 21 замыкает цепь уравнительного провода между датчиком 8 и датчиком-эталоном 11. Блок-контакт 22 подключает датчик

8 на шину уравнителей ШУ-1 и подготавливает цепь уравнителей к работе.

Подстанция 1 включена на общие шины через силовые н. о. контакты выключателя 1б.

3О Н. о, блок-контактом 28 этого выключателя

243689 замкнута цепь датчика-эталона 11 с усилителем 9.

Через н. з. контакты 24 и 25 избирательного реле замкнута цепь датчика 8 и усилителя 9.

Таким образом, осуществлена связь между датчиком 8, датчиком-эталоном 11 и усилителем 9.

В зависимости от настройки датчика-эталона (величины сигнала эталона) электростанция будет принимать на себя нагрузку до тех пор, пока сигнал датчика 8, пропорциональный активной нагрузке электростанции 1, не станет равным сигналу эталона.

Г1ри равенстве этих сигналов загрузка электростанции 1 прекратится. Величиной сигнала датчика-эталона 11 можно задавать оптимальную нли любую величину нагрузки на электростанцию.

При изменении частоты в энергосистеме нагрузка элекгростанции будет изменяться, следовательно, будет изменяться и величина сигнала датчика 8. Это приведет к появлению уравнительного тока между датчиком 8 и датчиком-эталоном 11 через усилитель 9 и соответственно будет выдан сигнал на загрузку илн разгрузку электростанции.

Процесс будет продолжаться до равенства величин сигналов датчиков. При установившихся режимах энергосистемы нагрузка электростанции будет поддерживаться на заданном уровне регулятором частоты электростанции по статической характеристике. Таким образом, осуществляется параллельная рабога автономных электростанций с промышленной сегью по распределению активной мощности.

Остальные электростанции и подстанции 2 и

5, 8 и б работают аналогично.

При работе электростанций с сетью катушки избирательных реле обесточены н. з. блокконтактами выключателей, а шина уравнителя ШУ-2 обесточена н. з. блок-контактами 28 выключателя 15 и н. о. контактами 2б реле 12.

При особо ответственных условиях работы потребителя промышленная сеть отключается, а питание потребителя осуществляется только от автономных электростанций. При этом эталон-датчики используются для автоматического перевода питания потребителя от промышленной сети на автономные электростанции без перерыва в питании и провалов напряжее ния.

В обычных условиях питание потребителя осуществляется от промышленной сети.

В случае работы автономных электростанций с отключенной промышленной сетью ведушей станцией является электросганция, система регулирования частоты которой изолирована от систем регулирования частоты ведомых станций.

В данной схеме ведущей станцией является та, усилитель мощности которой отключен от шин уравнителей ШУ-1 и ШУ-2, а датчик активного тока этой станции подключен на шины этих уравнителей.

Допустим, что электростанция 1 является

65 две подсистемы — ведущего н ведомых агрегатов, которые caMoc÷oÿòåëüíî участвуют в регулировании частоты и активной мощности.

Процесс распределения активных мощностей между ведущей и ведомой подсистемами не является непрерывным, а распределение ведущей, тогда катушка реле 12 получает питание через н. з. блок-контакт выключателя

15, и. о. контакт 18 выключателя 14, н, з. контакты 17, 18 избирательных реле 19 и 20. При этом цепи питания катушек избирательных реле 19 и 20 обесточены н. з. контактами реле 12. ki. з. контактом реле 24 разблокирован диод-стабилитрон 10, н. з. конгактом 25 раазмкнута (обесточена) цепь между датчиком 0 8 и усилителем 9; н. з. контактом 2б реле 12 разорвана цепь между усилителем 9 и шиной уравнителей ШУ-2; н. о. блок-контактом 28 выключателя 16 разорвана цепь связи между датчиком-эталоном 1! и усилителем 9. Таким образом, усилитель мощности 9 электростанции 1 изолирован от шин уравпителей, т. е. создано одно из условий ведущей станции.

Датчик 8 оказался подключенным к шинам уравннтелей ШУ-1 и ШУ-2 через разолокиро20 ванный диод-стабилитрон 10, включенный для пропуска положительного сигнала от датчика

8 в прямом направлении через н. о, контакт 27 реле 12 на шины ШУ-2, а цепь того же датчика с шины ШУ-1 создана н, о. блок-контактом 22.

Таким образом, датчик 8 электростанции 1 оказался подключенным к шинам уравнителей

ШУ-1 и ШУ-2, т. е. выполнено вгорое условие ведущей станции. Датчики активного тока веÇ0 домых станций 2 и 8 через н. о. блок-контакты своих выключателей соответственно подключены к шине уравнителей ШУ-1 через í. 3. контакты реле-избирателей. Датчики активного ока соединены также через и. з. контакты

35 с усилителями мощности, которые, в свою очередь, соединены через блок-контакты выключателей соответствующей промышленной сети и контакты реле-избирателей с шиной ШУ-2.

Если загрузка ведущей электростанции 1

40 оказалась выше, чем ведомых электростанций

2 и 8, то увеличенный сигнал датчика тока 8 через стабилитрон 10 в прямом направлении будет воздействовать на усилители мощности электростанций 2 и 8 в сторону загрузки ведо45 мых станций 2 и 8. Воздействие сигнала на загрузку будет прекращено при равенстве сигналов датчиков всех электростанций.

Если загрузка электростанции 1 оказалась ниже, чем ведомых 2 и 8, то сигнал с датчиков

50 последних не проидет через датчик 8, так как на его пути в обратном направлении стоит стабилитрон 10, препятству.ощий разгрузке электростанции 2 и 8.

Сгабилитрон, установленный на выходе дат55 чика активного тока ведущего агрегата, разделяет цепь уравнителей в нормальных условиях на две части.

Таким образом, энергосистема оказывается (по распределению мощности) разделенной на

243689 активной мощности появляется только при подключении ведомых агрегатов и ведущему и, если в процессе работы ведущий окажется загруженным выше чем каждый из ведомых, го сигнал на загрузку ведомых пройдет через диодную часть стабилитрона в прямом направлении. При равенстве в загрузке или если ведущий окажется менее загруженным, перераспределения мощности между ведущим и ведомыми агрегатами не произойдет, а ведомые будул распределять мощность только между собой. 1 аким образом, введение стабилитрона в прямом направл нии в цепь датчика активного лока ведущего агрегата сокращает время процесса распределения активной мощности энергосистемы.

Регулирование частоты ведущей станции производится регулятором электростанции по статической или астатической характеристике, Б случае выхода из строя ведущей автономной электростанции, например 1, она отключигся от общих шин выключагелем 14. При этом обеспечится цепь питания катушки избирательного реле 12 через н. о, блок-контакт

18; питание будет подано на кагушки реле 19 и 20 через н. з. контакты реле 12.

В зависимости от быстродействия реле 19 и 20 включигься сможет то реле, время срабатывания когорого меньше, что приведет к тому, что ведущей электростанцией будет электростанция 2 или 8.

При работающих электростанциях (одной — ведущей, другой — ведомой) возможна перегрузка одной из электростанций. Для обссгечения сброса нагрузки с ведомой станции параметры стабилитрона выбраны так, что при сигнале датчика активного тока, пропорционального активной мощности, на которую загружена электростанция, превышающем порог срабатывания стабилитрона (т. е. нагрузка станции выше допустимой нормы), 5 последний огкрывается и выдает команду на разгрузку ведомой и загрузку ведущей электростанций. Таким образом, осуществляется обмен мощностями между ведомой и ведущей станциями.

10 Если ведомая станция не перегружена, то сигнала датчика активного тока по величине недостаточно для отпирания стабилитрона в обратном направлении.

Предмет изобретения

1. Устройство для группового регулирования частоты и активной мощности синхронных генераторов автономных электростанций, 20 каждая из которых работает в параллель с промышленной сетью, со схемой уравнивания нагрузок в виде многолучевой звезды, каждый луч которой содержит датчик активного тока генераторсв, усилитель мощносги и избира25 тельное реле, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности, в каждый из указанных лучей введены разделяющий диод-стабилитрон, включенный в цепь датчика активного тока через систему контактов избирательного

30 реле, и датчик-эталон активного тока, включенный на напряжение промышленной сети и соединенный с усилителем мощности и датчиком активного тока через блок-контакты выключателей и контакты избирательного реле.

35 2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что в качестве датчика-эталона активного тока применен стабилизированный источник постоянного напряжения.

243689

Г

I+

Г

Сосгавнтель К. Фотина

Текред Л. К, Малова

Корректор С. М. Сигал

Редактор П. А. Вербова

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 2468/13 Тираж 480 Подписное

IIIIIIIIIIII Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Мссква, Центр, пр. Серова, д. 4