Способ автоматического ограничения перегрузок синхронного генератора и устройство для его осуществления

 

1. Способ автоматического ограничения перегрузок синхронногогенератора в системе группового управления возбуждением, заключающийся в том, что измеряют текущее значение тока генератора, вычитают из него заданное значение и при положительном значении разности формируют сигнал наличия перегрузки, контролируют напряжение на шинах энергообъекта, формируют управляющий сигнал, направленный на снижение возбуждения перегрузившегося генератора, отличающийся тем, что, с целью повышения качества процесса управления режимом возбуждения генераторов, запоминают значения напряжения дд и,после возникновения перегрузки и ;в случае получения сигнала «алич!ия._йерегрузки и при положительной величине разности между текущим и предшествующим значениями напряжения блокируют сигнал, направленный на повышение возбуждения перегрузившегося генератора, и формируют управляющий сигнал, .направленный на снижение возбуясде- ,ния перегрузившегося генератора.(/)

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (19) (111 ц511 Н 02 J 3/38

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPblTHA f, > 4

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ЩЩ 1

/ад

Н ABTOPGHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

, (21) 3505808/24-07

, (22) 01. 11. 82 (46) 15. 03 ° 84. Бюл. 9 10 (72) М.И. Гумин (71) Ордена Октябрьской Революции

Всесоюзный государственный проектноизыскательский и научно-исследовательский институт Энергосетьпроект (53) 621.313.2.016.32(088.8) (56) 1. Работа ЭСП, 9 5004тм-Т2.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 251675, кл Н 02 J 3/38 1968.

3. Гумин М.И. Комплексная система регулирования напряжения электростанции. Экспресс-информация Средства и системы управления в энергетике, вып. 6-7, 1972. (54) СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОГО ОГРАНИЧЕНИЯ ПЕРЕГРУЗОК СИНХРОННОГО ГЕНЕ ,РАТ0РА И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТ ВЛЕНИЯ (57) 1. Способ автоматического ограничения перегрузок синхронного генератора в системе группового управления возбуждением, заключающий" ся в том, что измеряют текущее значение тока генератора, вычитают из него заданное значение и при положительном значении разности формируют сигнал наличия перегрузки, контролируют напряженке на шинах энергообъекта, формируют управляющий сигнал, направленный на снижение возбуждения перегрузившегося генератора, отличающийся тем, что, с целью повышения качества процесса управления режимом возбуждения генераторов, запоминавт значения напряжения дб и,после возникновения перегрузки и з случае по- Е лучения сигнала ааличия, перегрузки и при положительной велйчине разности между текущим и предшествующим значениями напряжения блокируют сиг- С нал, направленный на повышение везбуждения перегрузившегося генерато- Я ра, и формируют управляющий сигнал,,направленный на снижение возбужде,ния перегрузившегося генератора.

1ОВО2ЗЗ

2. Устройство для автоматичесКОГО ОГраничения перегрузОк синхронного Генератора в системе группового управления возбуждением, со держащее общий для всех генераторов измеритель напряжения, вход которого предназначен дЛя подключения к напряжению шин энергообъекта, и индивидуальные для каждого генератора первый и второй блоки сравнения, первый и второй установочные элементы, подключенные соответственно к первым входам упомянутых блоков сравнения, измеритель тока. ротора и исполнительный орган, выход которого соединен с управляющими входами установочного устройства АРВ генератора, вторые входы первого и второго блоков сравнения соединены соответственно с выходом измерителя напряжения и.выходом измерителя тока ротора, о т л и

1 ч а ю щ к и с я .тем, что, с целью !

Изобретение относится к электротехнике и предназначено для применения на блочных электростанциях, а также на подстанциях с группами синхронных компенсаторов, работающих на общие шины.

Известен способ автоматического ограничения перегрузок генератора по току ротора илк статора, предус матривающий разгрузку генератора по возбуждению до длительно допустимого значения контролируемого па- раметра после исчерпания допустимого времени перегрузки (1 .

Недостатком этот о способа является то, что использование перегрузочного ресурса к последующая разгрузка генератора к соответственно его перевод в режим ограничения, т.е. в режим работы с принудительно пониженным возбуждением к ограниченным перегрузочным ресурсом, производят независимо от причин перегрузки. Вместе с тем режима огранкчения„ снижающего нагрузочные возможности энергообъекта, можно было бы избежать .в случаях, когда причиной перегрузки является упомянутая неточность реализации управляющего воздействия. В этом случае разгрузка должна,производить - ся беэ выдержки времени, для чего необходим критерий, позволяющий распознать причину перегрузкй. Известный способ автоматической разгрузки такого критерия не предусматривает. повышения качества процесса управленин режимом возбуждения генераторов, оно снабжено двумя нуль-органами двухпозиционного типа, схемой И., блоком памяти, блоком раз;ности к ксцмутатором, причем выход первого блока сравнения через размыкающий контакт коммутатора соединен с входом исполнительного блока, который через замыкающий контакт коммутатора соединен с вы ходом второго блока сравнения и входом первого нуль-органа, выход которого соединен с первым ьходом схемы И, второй вход которой соединен с выходом второго нуль-ор-!

Гана, а выход — с управляющим вхо" дом коммутатора, выход измерителя напряжения соединен с первым входом блока разности и с входом блока памяти, выход которого соединен с вторым входом блока разности,а выход последнего — с входом второго нуль-органа.

Известен способ регулирования напряжения на шинах электростанции, . по которому осуществляется снятие перегрузки беэ выдержки времени, 5 воздействием на РПН трансформато,1 ра связи между шинами разных напряжений. Этот способ позволяет снять перегрузку на одной группе

,генераторов, если имеется нагрузоч g ный ресурс на другой группе, т.е. как и предлагаемый способ исключает перегрузку, не оправданную технологической необходимостью (2) .

Однако этот способ неприменим при наличии одной группы генераторов, работающих на общую систему

t1JHB.

Наиболее близким к предлагаемому способу по технической сущности и достигаемому результату является способ автоматического ограничения перегрузок синхронного гене" ратора, заключающийся в том, что измеряют текущее значение тока

25 генератора, вычитают из него заданное значение и при положительном значении разности формируют сиг1 нал наличия перегрузки, контро-. .,лируют напряжение на шинах энергообъекта формируют управляющий сиг39 нал, направленный на снижение возбуждения нерегрузившегося генератора J3) .

Недостатками такого способа являются излишняя перегрузка генератора и его неоправданный переход в режим ограничения.

1080233

Способ осуществляют устройством, которое содержит общий для всех генераторон измеритель напряжения, вход которого подключен к напряжению шин, на которые работают упомянутые генераторы и индивидуальные для каждого генератора временной элемент, интегратор, перный и второй блоки сравнения, первый и второй установочные элементы, подключенные соответственно к первым входам упомянутых блоков сравнения, измеритель тока ротора, выход которого соединен со вторым входом второго блока сравнения, и исполнительный орган, выход которого 15 соединен с управляющими входами установочного устройства APB генератора, а вход - с .выходом первого блока сравнения, второй нход которого соединен с выходом измерителя напряжения", а выход второго

20 блока сравнения через временный элемент соединен со входом интегратора, выход которого соединен с третьим входом первого блока сравнения.

Интегратор в известном устройстве обеспечивает интегрирование входного сигнала только при его положительном значении, выходящем эа пределы заданной зоны нечувствительности.

При вхождении последнего в зону нечувствительности интегрирование прекращается и запоминается текущее значение выходного сигнала, которое далее поддерживается неизменным вперед до появления отрицательного отклонения на входе, после чего выходной сигнал интегратора спадает до нуля с заданной постоян- 40 ной времени.

Нормально текущее значение тока ротора, поступающее с выхода измерителя тока ротора на вход второго блока сравнения, меньше за- 45 данного, их разность, а следовательно, и входной сигнал интегратора отрицательны, выхоцной сигнал интегратора равен нулю, на вход ис.полнительного органа поступает сигнал, пропорциональный отклонению контролируемого напряжения от уставки, и исполнительный орган формирует и передает в схему возбуждения управляющий сигнал, направленный на уменьшение этого отклонения до величины, определяемой заданной зоной нечувствительности и законом регулирования.

При появлении перегрузки сигнал 00 на входе интегратора становится положительным и через время, определяемое выдержкой времени времен,ного элемента, в первый блок срав:нения поступает интегральный сиг нал смещения, что эквивалентно изменению задания в сторону уменьшения возбуждения, соотнетственно исполнительный орган формирует и выдает управляющее воздействие на снижение возбуждения до тех пор, пока отклонение на выходе второго блока сравнения не уменьшается до величины, определяемой зоной нечувствительности интегратора, что соответствует условию разгрузки генератора до заданного значения.

При устранении причин перегрузки изменяется знак сигнала на выходе второго блока сравнения, сигнал на выходе интегратора спадает до нуля, и дальнейшее регулирование осуществляется по нормальной схеме (3) .

Таким образом, известное устройство осуществляет снятие любой перегрузки только после исчерпания заданной выдержки времени независимо от причин, вызвавших перегрузку, и не позволяет реализовать предлагаемый способ.

Цель изобретения — повышение качества процесса управления режимом возбуждения генераторов.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу автоматического ограничения перегрузок синхронного генератора в системе группового управления возбуждения, заключаюшемуся в том, что измеряют текущее значение тока генератора, вычитают из него заданное значение и при положительном значении разности формируют сигнал наличия перегрузки, контролируют напряжение ка шинах энергообъекта, формируют управляющий сигнал, направленный на снижение возбуждения перегрузившегося генератора, запоминают значения напряжения до и после возникновения перегрузки и в. случае получения сигнала наличия перегрузки и при положительной величине разности между текущим и предшествующим значениями напряжения блокируют сигнал, направленный на повышение возбуждения перегрузившегося генератора.

Такой способ осуществляется устройством, содержащим общий для всех генераторов измеритель напряжения, вход которого предназначен для подключения к напряжению шин электростанции, и индивидуальные для каждого генератора первый и второй.блоки сравнения, первый и нторой установочные элементы, подключенные соответственно к первым входам упомянутых. блоков сравнения, измеритель тока ротора и исполнительный орган, выход которого соединен с управляющими входами установочного устройства АРВ генератора, 1080233

5О

65 а вторые входы первого и второго блоков сравнения соединены соотвеъ ственно с выходом измерителя напряжения и с выходом измерителя тока ротора, в которое введены дополнительно первый и второй нуль-органы двухпозиционного типа, схе-, ма И, блок памяти, блок разности и коммутатор, причем выход первого блока сравнения через размыкающий контакт коммутатора соединен со входом исполнительного блока, который через замыкающий контакт коммутатора соединен с выходом второго блока сравнения и входом первого нуль органа, выход которого соединен с первым входом схемы И, второй вход которой соединен с выходом второго нуль-органа, а выходс управляющим входом коммутатора, выход измерителя напряжения соединен с первым входом блока разности и со входом блока памяти, выход которого соединен со вторым входом блока разности, а выход последнего — со входом второго нуль-органа.

На чертеже представлена блок-czeма предлагаемого устройства. (Устройство содержит измеритель напряжения 1, вход которого подключен к напряжению шин станции, и индивидуальные для каждого генератора первый 2 и второй 3 блоки сравнения, первый 4 и второй 5 установочные элементы, подключенные соответственно к первым входам первого 2 и второго 3 блоков срав" нения, измеритель тока ротора б и исполнительный орган 7, выход которого соединен с управляющими входами установочного .устройства 8 АРВ генератора, первый 9 и второй 10 нуль-органы, схему И 11, блок памяти 12, блок разности 13 и коммутатор 14, выход измерителя тока ротора б соединен со вторым входом второго блока сравнения 3, выход первого блока сравнения 2 через размыкающий контакт коммутатора 14 сое.динен со входом исполнительно" î ор гана 7, который через замыкающий контакт коммутатора 14 соединен также с выходом второго блока сравнения 3 и входом первого нуль-органа 9, выход которого соединен с первым входом схемы И 11, второй вход который соединен с выходом второго. нуль-органа 10, а выход — с управляющим входом коммутатора 14.

Выход измерителя напряжения 1 сое-. динен со входом блока памяти 12,первым входом блока разности 13 и вторым входом первого блока сравнения 2, выход блока памяти 12 — со вторым входом блока разности 13, а выход последнего — со входом второго нуль-органа 10.

2О

4О

Устройство работает следующим образом.

Нормально генератор работает в пределах допустимых нагрузок, и с выхода второго блока сравнения 3 на первый нуль-орган 9 поступает отрицательное отклонение Ы; =(I<-I ) К, где К вЂ” коэффициент пройорциональности.

Нормально выходной сигнал первого нуль-органа 9 равен нулю, и управляющий сигнал на выходе схемы

И 11 отсутствует. При этом обеспечивается постоянное запоминание предшествующего значения напряжения на шинах станции блоком памяти 12 в соответствии с заданным запаздыванием или временем цикла спроса и выдача соответствующего сигнала

U на вход блока разности 13, в котором осуществляется его сравнение с поступающим на второй вход блока разности 13 текущим значением напряжения Uz и вычисление разности

hU» = U„ — U, поступающей далее на вход второго нуль-органа 10.

Поскольку управляющий сигнал на входе коммутатора. в упомянутом режиме отсутствует, на вход исполнительного органа 7 поступает через размыкающий контакт коммутатора 14 отклонение регулируемого параметра

hR = 6U, и обеспечивается нормальное регулирование напряжения на шинах станции в соответствии с заданным законом.

При появлении перегрузки на генераторе сигнал на выходе второго блока сравнения 3 становится положительным, срабатывает первый нуль-орган 9 и подает на вход схемы И 11 логический сигнал 1 .

Если возникновению перегрузки сопутствует реализация управляющей команды Выше, т.е. перегрузка вызвана работой системы ГУВ, то приращение напряжения p,U на выходе блока разности 13 положительно, при этом срабатывает второй нуль-орган

10 и подает логический сигнал 1 на второй вход схемы И 11. В результате на коммутатор 14 поступает управляющий сигнал, что приводит к

его переориентации, снятию со входа исполнительного органа отклонения регулируемого параметра Ьй = aQ и подаче на его вход через замыкающий контакт -коммутатора 14 отклонения параметра ограничения 5 R = ьХ .

Соответственно исполнительный орган 7 сформирует и выдает на уста- новочное устройство 8 управляющий сигнал на снижение возбуждения перегрузившегося генератора, т.е. производит его немедленную разгрузку. Разгрузка прекращается, когда сигнал на выходе второго блока

1080233

Составитель О. Наказная

Редактор A.Äîëèíè÷ Техред. A.Êèêåìåçåé, Корректор И.Эрдейи, Заказ 2370/53 Тираж 614. Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений.и открытий

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

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 сравнения 3 окажется в пределах эоны нечувствительности первого нульоргана 9, который при этом отпадает и снижает логический сигнал 1 со входа схемы И ll чем обеспечивается. снятйе си ала с управляцего 5 входа коммутатора 14, его обратная переориентация и воэвраст схемы в режим нормального регулирования.

Таким образом, при возникновении перегрузки в результате работы схемы ГУВ предлагаемая схема обеспечивает формирование и реализацию приоритетного сигнала разгрузки гене ратора без выдержки времени, чем и достигается исключение излишней 15 перегрузки и повышение качества процесса управления режимом возбуждения

;генераторов.

Если перегрузка сопровождается . снижением напряжения на шинах станции, то это.свидетельствует о снижении напряжения в приемной сети и необходимости использования перегрузочного диапазона. В этом случае сигнал на переориентацию коммутатора 14 с выхода схемы И ll не поступает, так как отклонение напряжения hU на входе второго нульоргана 10 отрицательно, а сигнал на входе схевы И 11 отсутствует.

Соответственно в этом случае обеспечивается регулирование напряжения по нормальной схеме и разгрузка генераторов индивидуальными устройствами ограничения перегрузок АОП .после исчерпания допустимого времени перегрузки.