Способ ограничения минимального уровня возбуждения синхронной машины

 

Оп ИСАЙИ Е изовеитиния

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

<и> 917296

CoIo3 Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (5l)M. Кл.

Н 02 P 9/10 (22) ЗаЯвлеио 19. 05. 80 (21) 2925721/24-07 с присоединением заявки М (23) Приоритет

9вударственый кемнтет

СССР ав делам нэабретеннй и открытнл

Опубликовано 30.03.82- Бюллетень № 12 (53) УЛК 621, .316.722.621.

313.32(088.8) Дата опубликования описания 30.03.82

В.С. Костелянец, S.Å. Каштелян, А.А. Юрганов и П.С. Кабанов

Ленинградское отделение Всесоюзного орд Ленина,, проектно-изыскательского и научно-иссле еЖЫого" .

»,Ф института Гидропроект" им. С.Я. Жука и сс%НЙВРп"»"" научно-исследовательский институт элект ш дурра ныя (72) Авторы изобретения (71) Заявители (54) СПОСОБ ОГРАНИЧЕНИЯ МИНИМАЛЬНОГО УРОВНЯ

ВОЗБУЖДЕНИЯ СИНХРОННОЙ МАШИНЫ

Изобретение относится к электротехнике, в частности к автоматическому регулированию возбуждения син" хронных машин.

Известен способ ограничения минимального возбуждения синхронной

S машины, по которому измеряют ток, напряжение статора,активную и реактивную мощности синхронной машины Et2.

Недостаток этого способа — неучет изменения предельных по условиям статической устойчивости значений мощности синхронной машины при изменении напряжения во внешней сети.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является способ ограничения минимального уровня возбуждения .синхронной машины, по которому измеряют напряжение статора, активную и реактивную мощности синхронной машины, формируют уставку, определяющую статическую устойчивость синхронной машины в зависимости от величины активной мощности и напряжения статора, сравнивают значение измеренной потребляемой реактивной мощности с этой уставкой и увеличивают ток возбуждения синхронной машины до тех пор,. пока значение потребляемой реактивной мощности не сравняется с заданной уставкой C2).

Для синхронных машин с недопустимым нагревом крайних пакетов сердеч-. ника статора в длительных режимах потребления реактивной мощности недостаток данного способа состоит в.том, что ограничение режимов потребления реактивной мощности определяется на основе тепловых характеристик машины и при задании уставок ограничителя минимального уровня возбуждения на основе этих характеристик существенно ограничиваются возможности необходимого кратковременного уменьшения возбуждения синхронных машин в ава" рийных режимах энергосистем.

7296

3 91

Цель изобретения - повышение эф фективности использования синхронной машины в режиме недовозбуждения.

Поставленная цель достигается тем, что в способе ограничения минимального уровня возбуждения синхронной машины с недопустимым нагревом крайних пакетов сердечника статора в длительных режимах потребления реактивной мощности, по которому измеряют напряжение статора, активную и реактивную мощности синхронной машины, формируют уставку, определяющую статическую устойчивость синхронной машины в зависимости от величин активной мощности и напряжения статора, сравнивают значение измеренной потребляемой реактивной мощности с этой уставной и увеличивают ток возбуждения синхронной машины до тех . пор, пока значение потребляемой реактивной мощности не сравняется с заданной уставкой, формируют дополнительную уставку на основе тепловых характеристик синхронной машины, значение потребляемой реактивной мощности сравнивают с дополнительной уставкой, фиксируют момент времени превышения значением потребляемой реактивной мощности дополнительной уставки и величину этого превышения, измеряют параметры, характеризующие тепловое состояние синхронной машины в указанный момент времени, например температуру крайних пакетов сердечника статора, и после. истечения времени, определяемого разностью допустимой и измеренной температур, дополнительно увеличивают ток возбуждения синхронной машины.

На фиг. 1 представлена блок-схема устройства, реализующего описываемый способ; на фиг. 2 - диаграмма максимально допустимых значений активной и реактивной мощности синхронной машины.

Устройство, реализующее способ ограничения минимального уровня возбуждения синхронной машины 1 (фиг. 1) содержит датчики тока 2 и напряжения 3 статора, датчик 4 активной составляющей мощности или тока, датчик

5 реактивной составляющей мощности или тока, блок 6 задания уставки потребляемойй реактивной мощности по условиям статической устойчивости и изменения этой уставки в зависимости от напряжения статора, блок 7 срав5

t0

55 нения потребляемой реактивной мощности с заданной уставной, определяемой статической устойчивостью синхронной машины, и формирования сигнала, пропорционального превышению значением потребляемой реактивной мощности заданной уставки, автоматический регулятор 8 возбуждения, возбудитель 9, блок 10 сравнения значения потребляемой реактивной мощности с дополнительной уставкой, заданной на основе тепловых характеристик синхронной машины, фиксации момента времени и величины превышения реактивной мощностью дополнительной уставки и блок

11 сравнения величины превышения реак тивной мощности дополнительной уставки с заданной зависимостью от времени и формирования. этой выдержки времени.

Диаграмма допустимых мощностей синхронной машины имеет две граничl ные кривые О (фиг. 2), соответствующие номинальному току статора, прямую о, отвечающую номинальной мощности турбины, граничную кривую 6, определяющую предельные по статической устойчивости сочетания мощностей и граничную кривую Z, заданную на основе тепловых характеристик синхронной машины.

Способ реализуют следующим образом.

Ток и напряжение статора синхронной машины 1 (фиг. 1), измеренные соответствующими датчиками 2 и 3, подаются в блок 4, где формируется значение активной составляющей мощности или тока статора, и s блок 5, где формируется значение реактивной составляющей мощности или тока статора. В блоке б задается уставка потребляемой реактивной мощности, изменяемая в зависимости oт напряжения статора и определяемая статической устойчивостью, т.е. граничная кривая 6 диаграммы мощности синхронной машины (фиг. 2). В блоке 7(фиг.1) значение потребляемой реактивной мощности сравнивается с уставкой, зависящей от величины установленной активной мощности в соответствии с граничной кривой 6 диаграммы мощности синхронной машины (фиг. 2), и формируется. сигнал, пропорциональ-, ный превышению значением потребляемой реактивной мощности заданной уставки, который поступает в ав омати5 9172 ческий регулятор возбуждения 8(фиг.1) воздействующий на увеличение тока возбуждения возбудителем 9.

Таким образом, если по какой-то. причине значение потребляемой реак", тивной мощности оказалось больше уставки, заданной кривой 6 (фиг. 2), то предлагаемое устройство без выдержки времени устанавливает значение реактивной мощности, равное уставке, заданной кривой б . При этом, еще до момента времени превышения значением реактивной мощности уставки, заданной в блоке 6 кривой 6, это значение оказывается большим до" 15 полнительной уставки, заданной в . блоке 10 (фиг. 1} кривой 2 (фиг.2) на основе тепловых характеристик синхронной машины. В блоке 10(фиг.1) фиксируется момент времени и вели- 20 чина превышения значением потребляемой реактивной мощности дополнительной уставки, заданной кривой 2 (Фиг. 2), и формируется дополнительный сигнал, пропорциональный вели- 5 чине превышения значением реактивной мощности дополнительной уставки, заданной кривой Z. В блоке 11(фиг.1) этот сигнал сравнивается с заданной зависимостью от времени и формирует- Зо ся требуемая выдержка времени, по истечении которой этот дополнительный сигнал воздействует на автоматический регулятор возбуждения, вызывая дополнительное увеличение тока воз- 35 буждения.

6

Формула изобретения

Использование предлагаемого изобретения для синхронных машин с недо" пустимым нагревом сердечника статора 4о в длительных режимах потребления реактивной мощности позволяет создать устройства ограничения минимального уровня возбуждения, обеспечивающие уменьшение возбуждения до уровня, определяемого статической устойчивостью синхронных машин, что существенно увеличивает диапазон регулирования их реактивной мощности в аварийных режимах энергосистем.

Способ ограничения минимального уровня возбуждения синхронной машины с недопустимым нагревом крайних пакетов сердечника статора в длитель" ных режимах потребления реактивной мощности, по которому измеряют напряжение статора, активную и реактивную мощности синхронной машины, формируют уставку, определяющую статическую устойчивость синхронной машины в за-, висимости от величин активной мощности и напряжения статора, сравнивают значение измеренной потребляемой реактивной мощности с этой уставкой и увеличивают ток возбуждения синхронной машины до тех пор, пока зна чение потребляемой реактивной мощности не сравняется с заданной уставкой, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности использования синхронной машины в режиме недовозбуждения, формируют дополнительную уставку на основе тепловых характеристик синхронной машины, зна-. чение потребляемой реактивной мощности сравнивают. с дополнительной уставкой, фиксируют момент времени превышения значением потребляемой реактивной мощности дополнительной уставки и величину этого превышения, измеряют параметры, характеризующие тепловое состояние синхронной машины в указанный момент времени, например температуру крайних пакетов сердечника статора, и после истечения времени, определяемого разностью допустимой и измеренной температур, дополнительно;увеличивают ток возбуждения синхронной машины.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Файбисович В.А. Регулирование возбуждения турбогенераторов в режиме потребления реактивной мощности.

-"Электрические станции",У5,1966,с.5.

2. Любарский В.Г. Ограничение минимального возбуждения мощных генераторов. Труды ВЭИ, И., "Энергия", вып. 78, 1968, с. 70.

91729б

Составитель Н, Корева

Редактор А. Мотыль Техред 3. Фанта

Корректор Н. Швыдкая

Заказ 1900/74

Тираж 71 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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