Устройство для автоматического регулирования напряжения с выравниванием нагрузок параллельно работающих генераторов

 

/-тц

Ю

Ы

Н. М. Липын, Ю. Н, Хижняков и B. А./Черномора,,, /

3 "4Ы - : ° е (72) Авторы изобретения

Пермский политехнический институт (7! j Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ

НАПРЯЖ ЕНИЯ С ВЫРАВНИВАНИЕМ НАГРУЗОК

ПАРАЛЛЕЛЬНО РАБОТАЮЩИХ ГЕНЕРАТОРОВ

Изобретение относится к электротехнике и предназначено для автоматического регулирования напряжения с выравниванием нагрузок параллельно работа эших электромашинных генераторов постоянного тока.

Известные устройства для автоматического регулирования напряжения с выравниванием нагрузок параллельно рабо- таюших генераторов содержат ключевые схемы, подключенные к обмоткам возбуждения генераторов, репейный элемент, блок выбора экстремального тока нагрузки, соединенный с блоком датчиков нагрузки. Применение данного устройства обеспечивает равномерный износ генераторов и повышает надежность работы сис мы (3.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является устрой-рд ство для автоматического peryasposahaa напряжения с выравниванием нагрузок па» раллельно работакнцих генераторов, содержащее блок датчиков нагрузок гене2

pampa, к выходу которого подключен блок выбора экстремального тока нагрузки, ключевые элементы по числу генераторов, первые входы которых подключены к выходу релейного элемента, выполненного с входом для подключения к питающим шинам, вторые входы клю-чевых элементов с выхода блока выбора экстремального тока нагрузки, а их выходы соединены с выводами для подключения обмоток возбуждения генераторов.

Применение данного устройства поз» воляет обеспечить параллельную работу генераторов, оснащенных релейными полупроводниковыми регул торами пряия С2 3 °

Ф

Однако данные устройства имеют недостаточную точность распределения нагрузок между генераторами, так как блок .выбора экстремального тока нагруэкй генератора осуществляет выбор либо наибольшего, либо наименьшего тока нагрузки генератора в зависимости от

10032

3 первоначальной настройки блока выбора экстремального тока нагрузки. При этом не учитывается значение текущего напряжения на шинах генераторов.

Таким образом,.выравнивание тока на- груэки происходит один раз эа цикл установившихся автоколебаний. Для более точного выравнивания нагрузок целесообразно выравнивать нагрузки дважды за цикл автрколебаний. 1О

11ель изобретения — повышение точности выравйивания токов нагрузок.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для автоматического регулирования напряжения с выравниванием iS нагрузок параллельно работающих генераторов, выход релейного элемента соединен с вторым входом блока выбора экстремального тока нагрузки.

На фиг. 1 представлена блок-схема рр устройства для трех параллельно работающих генератороц на фиг, 2 — схема блока выбора экстремального тока нагрузки.

Устройство содержит генераторы 1-3 2s с обмотками возбуждения (не показаны).

На выходы генераторов подключены датчики тока нагрузки, которые объединены в блок 4 датчиков нагрузки 4. К обмоткам возбуждения генераторов подклю- 3О чены выходы ключевых элементов 5-7.

Входы ключевых элементов 5-7 соединены с выходом блока 8 выбора экстремального тока нагрузки и выходом релейного элемента 9. При этом первый вход бло35 ка 8 выбора экстремального тока нагрузки подключен к выходу блока 4 датчиков нагрузки, а второй вход соединен с выходом релейного элемента 9. Релейный элемент 9 осуществляет сравнение текущего напряжения на шинах 10 с заданным напряжением.

На фиг. 2 представлена схема блока

8 выбора экстремального тока нагрузки, которая выполнена как дешифратор с

45 настройкой йа максимум и минимум, где на элементах ИЛИ собраны узлы 11.1l1.3. 12,1-12.3, а на элементах И узлы 13.1-13.6, На первые входы узлов

13.1-13.3 поступает прямой дискретный сигнал Р„, а на третьи входы узлов

13.4-13 6 - инверсный сигнал Р„, с выхода релейного элемента 9. Дискрет ный сигнал А с выхода блока 4 датчиков нагрузки поступает на второй и первый входы узлов 13.1 z 13.5 и через узел

11.1 на третий и первый входы узлов

13,2 и 13.4. Дискретный сигнал с выхода блока 4 поступает на второй и пер44 4 вый входы узлов 13.2 и 13.6 и через узел 13.2 на третий и второй входы узлов 13.3 и 13.5. Дискретный сигнал

C с выхода блока 4 подается на вторые входы узлов 13.3 и 13,4 и через узел

11.3 на третий и второй входы узлов

13.1 и 13.6. Первые входы узлов

12.1-12.3 соединены с выходами узлов 13.1-13.3, а их вторые входыс выходами coo TBe Tc TBBHH0 узлов 1 2, 413.6. Выходы узлов 12.1-12.3 подаются на входы ключевых схем 5-7.

Устройство работает следующим образом.

При параллельной работе генераторов

1-3 в квазиустановившемся режиме в системе при необходимости возникают автоколебания. Блок 4 датчиков нагрузки вьщает сигнал на блок 8 выбора экстремального тока нагрузки, который воздействует на ключи 5-7.

В зависимости от текущего значения напряжения на шинах 10 релейный элемент 9 выдает сигналы на первые входы ключевых элементов 5-7. В соответствии с этими сигналами ключевые элементы разрешают или запрещают включение обмоток возбуждения генераторов 1-3.

При напряжении на шинах 10 больше заданного выбирается генератор с наибольшим током нагрузки, поэтому с выхода релейного элемента 9 на второй вход блока 8 выбора экстремального тока нагрузки поступает сигнал, который настраивает блок 8 на выбор генератора с наибольшим током нагрузки, а именно:.U-u> O, то Р4 =1, а Ри =О.

При этом на выходе дешифратора выявляется генератор с максимальным током нагрузки.

В случае U- U (0 следует, ч то Р,» =О, а Ри =1 и на выходе дешифратора выявляется генератор с минимальным током нагрузки. Сигналы с выходе дешифратора соответствующие выявленным генеt раторам, через узлы 12.1-12,3 управляют ключевыми схемами 5-7, которые включают или отключают обмотки возбуждения генераторов 1-3, с целью равномерного распределения тока нагрузки между генераторами и поддержания напряжения на шинах 10

Рассмотрим для примера один режим работы устройства, при котором U-0 30, т,е, напряжение на шинах 10 больше U>, Тогда выбирается генератор с макси»-. мальным током нагрузки, при этом p 1, G P =»О.

244

5 1003

Пусть токи нагрузки генератоpoâ

1-3 находятся в следующих соотношениях:

3",.

На выходе блока 4 датчиков нагрузки формируется следукщая дискретная инф Р е фо мация на первый вход блока 8 постй-l. тупает 0 на второй - 1; йа трети е вых . 1о

) При этом на первые входы первых трех узлов 13.1-13.3 поступает логическая 1" от Р . На первые входы трех оставшихся узлов 13.4-13.6 логический 0".

На вторые входы первых трех узлов

13.1-13.3 поступает информация соответственно 0,1,1, а на вторые входы трех остввшихся узлов 13.4 13.6 посту пает 1 0,0.

На третьи входы первых трех узлов

13. 1-13.3 поступает информация О, 1,0 а нв третьи входы оставшихся узлов

13.4-13Я поступает информация 1,0,1.

При этом на выходе первых трех уэ25 лов 13. 1-13.3 формируются "сигналы

0,1,0, а на выходе трех узлов 13 ° 413.6 — 0,0,0.

Таким образом, выбран генератор 2 с максимальным током нагрузки.

Нв первых входах узлов 12.1-12.3 зо находится информация 0,1,0, в на их вторых входах - 0,0,0. На выходы узлов 12.1-12.3 поступают сигналы соответственно 0,1,0. Следовательно, на ключевой схеме 6 генератора 2 сфор- 3S мирован сигнал, разрешающий отключение обмотки возбуждения генератора 2.

Затем цикл выбора тока иа максимум новгоряется, но уже повторяется команда на отключение возбуждения генера- ао тора 7. Напряжение на шинах 10 начинает уменьшаться. При уменьшении напряжения ниже Uy, т.е.U-О (0, формируются пороговые функции, Ри О, а и 1. 45

Аналогичным образом на выходе узлов 12,1-12.3 формируется сигнал на включение возбуждения генератора с минимальным током нагрузки.

Таким образом, нагрузки генераторов выравниваются дважды за цикл установившихся ввтоколебаний.

Применение предлагаемого устройства позволяет повысить точность распределения нагрузки между параллельно работающими генераторами, так как токи нагрузки уравниваются дважды эа цикл.

Эго приводит к уменьшению уравнительных токов между генераторами.

Кроме того, устройство позволяет включать генераторы на парвллельнук . работу в любой последовательности, что повышает надежность эксплуатации систем электроснабжения и улучшает динамику распределения нагрузок между генераторами. формула изобретения

Устройство для автоматического регулироввния напряжения с выравниванием нагрузок параллельно работающих генераторов, содержащее блок датчиков нагрузок генераторов, к выходу которого подключен блок выбора экстремального тока нагрузки, ключевые элементы по числу генераторов, первые входы которых подключены к выходу релейного элемента, выполненного с входом для подключения к питающим шинам, вторые входы ключевых элементов соединены с выходом блока выбора экстремального тока нагрузки, в их выходы соединены с выводами для подключения обмоток возбуждения генераторов, о т л и ч в ющ е е с я тем, что, с целью повышения точности выравнивания нагрузки, второй вход 6пока выбора экстремального тока нагрузки соединен с выходом релейного элемента, Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

hh 656153, кл. Н 02 У 3/16, 1975.. 2. Авторское свидетельство СССР

М 536566, кл. Н 02 3 3/46, 1972.

1003244

Составитель О. Наказная

Редактор Н. Кешеля Техред Ж.Кастелевич Корректор E. Рошко

Заказ 1581/40 Тираж 615 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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