Способ автоматического ограничения режимов синхронной машины и устройство для его осуществления
ОП ИСАНИЕ
ИЗОВРЕТЕ Н ИЯ
К АВТОРСКОМУ. СВИДЕТИЛЬСТВУ
Союз Советскнк Соцналнстнчесннк Раслублни (Ol ) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 10.07.81 (2! ) 3313971124-07 (53)М. Кл. с присоединением заявки МН02Р 9/14 Йсумрстюююьй каавтэт CCCt ае делам вм4ретвввЯ и еткрытиЯ (23) Приоритет Опубликовано 23.01.83. Вюллетень М 3 (53) А 621.316 >.728(088.8) Дата опубликования описания 23.01.83 (72) Авторы изобретения. В. Ф. Блохин и Л. В. Росман Ордена Октябрьской Революции всесоюзный . государственный проектно-изыскательскими и научно-нсследовательекий институт энерге » м.- » (7l) Заявитель (54)! СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОГО ОГРАНИЧЕНИЯ РЕЖИМОЬ СЙНХРОННОИ МАШИНЫ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУКЕСТВЛЕНИЯ Изобретение относится к электротехнике, в частности, к автоматическому регулированию напряжения в энергосистемах. При автоматизации регулирования на5 пряжения электростанции кпи подстанциивозникает вероятность недопустимого увеличения или уменьшения возбуждения синхронных машин. Для предотвращения этого применяют способы автоматического огранинения перегрузки и способы автоматического ограничения минимального возбуждения. Известен способ ограничения режимов синхронной мапптны, состоя- 1s — щий и том, что прн возникновении . отклонения параметров режима машины :оФ его цонустимого значения изменяют.,,возбуждение машины в сторону снижения этого отклонения.(1) и P) . При этом параметры канала автоматического ограничения каждой данной маши ны,— определяемые, в .частности, коэффиштентом усиления в статических илй-постоянной времени в астатических устройствах, сохраняют неизменными при изменениях режимных факторов, таких,например, как количество и мощность вкшоченных машин, . сонротивление снтэи,энергообъжта с энергосистемой и т.п. Недостаток известного снособа состо ит в том, что динамические хврактерис тики процесса ограничения, например степень устойчивости этого процесса, существенно зависят от упомянутых. режимных факторов и поэтому, если при изменении таковых параметры пропесса е са.раничения; сохранять нензмейными, прош.сс ограничении в болы инстве режимов будет неоптимальным. Наиболее близким по технической сушности- и достигаемому результату к изобретению является способ автоматической разгрузки синхронных генераторов и. компенсаторов, согласно которому при возникновении перегрузки по току статора или ротора воздействуют на измене 991576 3 иие тока возбуждения пропорционально величине разности между фактическим и номинальным током машины. Коэффициент усиления канала ограничении здесь оста ется постоянным вне зависимости от из-. менения режима электростанции или подстанции, что определяет неоптимальность процесса ограничения при отличии режима от расчетного. Так, например, при увеличении количества генераторов, вклняенных на электростаниии, процесс автоматического ограничения затухает медленнее и может даже стать неустойчивым, а при уменьшении количества генераторов увеличивается статическая ошибка, т.е. ухудшается точность автоматического ограничения 3 (. Способ осуществляют устройством автоматической разгрузки генераторов и синхронных компенсаторов при их перегрузке, которое содержит измерительный орган перегрузки (автоматической ограничитель перегрузки), вхоц которого поцключен к датчику тока генератора, а выход— ко входу устройства управления возбужде- 5 нием (автоматического регулятора возбуждения) машины (3 1 . Однако это устройство, позволяя производить изменение возбуждение машины в направлении снижения отклонения параметра режима от допустимого, не дает при этом возможности учесть изменяющуюся во времени величину указанных режимных факторов, т.е. не дает возможности осушествить автоматическое 35 ограничение согласно известному способу, вследствие чего не обеспечивает оптимальности процесса ограничения при отличии режима от расчетного. 11елью изобретения является улучше о ние качества процесса автоматического ограничения. Указанная цель достигается тем, что согласно способу автоматического ограничения режимов синхронной машины, изменяют возбуждение машины в направ15 ленин снижения отклонения параметра режима от допустимого, контролируют режимные факторы, влияюшие на величину коэффициентов усиления автоматического ограничения, предельных по условиям устойчивости и точности ограничения, и указанное изменение возбуждения машины производят в зависимости от вели« чины этих факторов, причем в качестве режимных факторов контролируют коли- 55 чество включенных машин, количество включенных линий связи с энергосистемой или величину активной нагрузки машин. ф Предлагаемый способ может быть осуществлен устройством для автоматическо го ограничения режимов синхронной машины, содержашем автоматический ограничитель режимов, подключенный к автоматическому регулятору возбуждения, которое снабжено элементом изменения настройки и блоком контроля режимных факторов, влияюших на величину коэффициента усиления автоматического ограничения, предельных по условиям устойчивости и точности ограничения, причем элемент изменения настройки подключен к автоматическому ограничителю режимов а к его входам подключены выходы блока контроля режимных факторов. При этом автоматический ограничитель режимов может быть выполнен в виде ограничителя перегрузки, имеюшего измерительный орган в виде моста из двух резисторов, одно из которых подключено к датчику текушего значения тока машины, а другое — к датчику номинального тока, элемент изменения настройки выполнен в виде усилителя с положительной обратной связью, шунтированной резистором с отпайками, блок определения режимных факторов станции выполнен в виде набора реле-повторителей выключателей генераторов или линий, причем управляюшая обмотка усилителя включена на вход моста, а контакты промежуточных реле подключены к отпайкам упомянутого резистора. На фиг. 1 представлена блок-схема предлагаемого устройства, на фиг. 2принципиальная схема одного из вариан« тов исполнения устройства. На фиг. 1 синхронная машина 1 снабжена автоматическим регулятором 2 возбуждения и автоматическим ограничителем 3 режимов, вход которого подключен к датчику 4. тока- машины, а выходко вхоцу автоматического регулятора 2 возбужцения по каналу уменьшения отклонения тока синхронной машины 1 за цопустимый прецел. Для регулирования по предлагаемому способу в устройство введены элемент 5 изменения настройки и блок 6 контроля режимных факторов станции. Элемент S изменения настройки подключен к автоматическому ограничителю режимов 3. Выходы блока 6 подключены ко входам элемента 5 изменения настройки. Ко входам блока 6 подключены датчики положения коммутационных аппаратов станции и датчики параметров ее режи.мов, например, датчики 4 тока машины и 1576 6 рено изменение настройки автоматическо го ограничителя режимов в зависимости от количества включенных генераторов)., Работа устройства состоит в том, что при изменении положения выключателей 9 или 10 смбатывает соответствуюшее реле 13, вследствие чего изменяется результирующая величина резистора 12. Соответственно изменяется коэффициент 10 усиления усилителя 5. Ограничитель перегрузки 3, получая информацию от датчика 4 о текущем значении тока машины 1, определяет его отклонение от номинала и при нали15 чии перегрузки через усилитель 5 подает сигнал в автоматический регулятор 2 возбуждения на снижение возбуждения машины, причем величина этого сигнала, определяется как величиной перегрузки, 2р так и коэффициентом усиления усилителя 5, измененным в соответствии с изменившимся положением выключателей 9 и 10. Предлагаемый способ устройства улучшает качество автоматического оград ничения режимов синхронных машин.. 1. Способ автоматического ограничеЗО .ния режимов синхронной машины, уста» новленной на электрической станции или подстаниии, заключающийся в том, что изменяют возбуждение машины в направ. я ленни снижения отклонения параметра режима от допустимого значения, о т35 л и ч а ю ш и и с я тем, что, с целью - улучшения качества процесса ограничения, контролируют режимные факторы, влияющие на величину коэффициентов усиления автоматического ограничения предельных по условиям устойчивости и точности ограничения, и указанное изменение возбуждения машины производят в зависимости от величины этих факторов. 2. Способ по п. 1, о т л и ч а юш и и с я тем, что в качестве режимного фактора контролируют количество включенных машин, причем при увеличении этого количества уменьшают, а при SO уменьшении — увеличивают коэффициент усиления автоматического ограничения режимов. 5 99 и датчики положения выключателей 7 - и 8 линий связи с энергосистемой и выключателей 9 и 10 генераторов. Устройство работает следующим образом. Датчики 4 и 7-10 передают в блок 6 контроля режимных факторов станции, информашпо о величине тока генераторов и о положении коммутационных аппаратов станции. Это блок на основе указанной информации по заранее заложенным правилам находит оптимальную настройку автоматического ограничителя 3 режимов и через элемент 5 изменения настройки устанавливает соответствующую настройку ограничителя режимов, например, устанавливает соответствующую величину его коэффициента усиления. Ограничитель 3 режимов, получив информацию от датчика 4 о текущем значении тока машины 1, определяет его отклонение за допустимые пределы и при наличии такового подает сигнал в автоматический регулятор 2 возбуждения на изменение возбуждения машины в направлении снижения указанного отклонения, причем величина этого сигнала определяется как величиной отклонения тока за допустимые пределы, так и упомянутой настройКой ограничителя режимов, что и требуется для оптимальности процесса. Измерительный орган автоматического ограничителя режимов (фиг. 2 ) ограничител 3 перегрузки синхронной машины выполнен в вице моста из цвух резисторов, одно из которых подключено к датчику 4 текуше го значения тока машины, а другое— к датчику 11 ее номинального тока. В устройство введены элемент 5 изменении настройки и блок 5 контроля режимных параметров станпии. Элемент 5 выполнен в виде усилителя с положительной обратной связью, шунтированной резистором 12, имеющим отпайки. Блок 6 выполнен в виде набора реле 13. Управляющий вход усилителя 5 включен на выход моста измерительного органа ограничителя 3 через вентиль 14, обеспечиваюший протекание тока управления только при перегрузке. Кон-такты реле 13 подключены к отпайкам резистора 12. Выход усилителя 5 включен на вход автоматического регулятора 2 возбуждения, а ко входам блока 6 определения режимных параметров станции подключены датчики (показано подключение выключателей 9 и 10 (фиг. 2), т.е. предусмоа Формула .изобретения 3. Способ по п, 1, о т л и ч а ю$5 ш и и с я тем, что контролируют величину активной нагрузки машин, причем при увеличении активной мощности уменьшают . \ а при уменьшении - увеличивают коэффи6 . 8 чителя перегрузки, имеющего измеритель ный орган в виде моста из двух резисторов, элемент изменения настройки выполнен в вице. усилителя с положительной обратной связью, шунтнрованной, резистором с отпайками, а блок определения ,режимных факторов энергообъекта выполнен в виде набора реле-повторителей выключателей генераторов или линий, причем управляющая обмотка усилителя вклю чена на выход моста, а контакты реле подключены к отпайкам упомянутого резистора. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Иносов В. Л. и Пукерник Л. В. ° Компаундирование и электромагниэный корректор напряжения синхронных генераторов ГЭИ,. 1954. 2. Генценберг Г.-P. и др. Схема унифицированного APB сильного действия для гидрогенераторов, турбогенесраторов и синхронных компенсаторов с ионной и тиристорной системами возбуждения. Труды ВЭИ. Вып. 81, Энергия, 1972, с, 13-15. Зо Авторское свидетельство СССР 34 115296 кл.;И02 Р 9/10, 1956. :7 99157 циент усиления автоматического ограниченпя режимов. 4.Способпоп. 1, отличаю-. шийся тем, что контролируют количество включенных линий связи с энерго системой, причем при увеличении этого количества увеличивают, а при уменыпении - уменьпииот коэффициент усиления автоматического ограничения режимов. 5. Устройство nns автоматического iy ограничения режимов синхронной машины, содержащее автоматический ограничитель режимов, подключенный к автоматическому регулятору возбуждения, о т л и ч аю щ е .е с я тем, что, с целью улучшения 1 качесаэа йроцесса аграннчения, оно снабжено эпемеитом измейения настройки и блоком контроля режимных факторов, влияющих на величину коэффициента усиления автоматического ограничении, пре-: ® дельных по условиям устойчивости. и точности ограничения, причем элемент иэмеЙения настройки подключен к автоматическому ограничителю режимов, а к входам элемента. изменении настройки подключе- д ны выходы блока контроля режимных факторов, причем ограничитель реищмов выполнен s вице автоматического ограни991576 4Ьа 2 Составитель О. Наказная Редактор Н. Пушненкова Техред Т.Фанта Корректор А. Ференц Заказ 161/75 Тяраж 885 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР ло делам изобретений и открытий 11З035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 филиал ППП Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4
