Способ автоматической самосинхронизации гидрогенераторов электростанции

 

Изобретение относится к электротехнике , в частности к противоаварийной автоматике. Цель изобретения - повышение быстродействия и предотвращение нарушения устойчивости. Для включения генератора в сеть определяют скольжение путем измерения времени между значениями угла между векторами напряжений статора и шин, зафиксированными в течение заданного времени в первом и во втором полупериодах в каждом асинхронном провороте векторов. При нахождении скольжения в допустимых пределах подают сигналы на включение генераторного выключателя, замыкание токовой цепи питания обмотки возбуждения и пуск форсировки возбуждения. 3 ил. со О со

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5g 4 Н 02 3 3 42

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Ъ л ! 1м .

j (!

У Ф ю

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3796887/24-07 (22) 02.10.84 (46) 07.05.87. Бюл. № 17 (75) М. Я. Вонсович и К. А. Бринкис (53) 621.316.729 (088.8) (56) Константинов В. Н. Синхронизация суровых синхронных генераторов. Л.: Судостроение, 1965, с. 16, 281 (54) СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОЙ САМОСИНХРОНИЗАЦИИ - ГИДРОГЕНЕРАТОPQ9 ЭЛЕКТРОСТАНЦИИ (57) Изобретение относится к электротехнике, в частности к противоаварийной

„„SU„„1309177 А1 автоматике. Цель изобретения — повышение быстродействия и предотвращение нарушения устойчивости. Для включения генератора в сеть определяют скольжение путем измерения времени между значениями угла между векторами напряжений статора и шин, зафиксированными в течение заданного времени в первом и во втором полупериодах в каждом асинхронном провороте векторов.

При нахождении скольжения в допустимых пределах подают сигналы на включение генераторного выключателя, замыкание токовой цепи питания обмотки возбуждения и пуск форсировки возбуждения. 3 ил.

1309177

10

Изобретение относится к электротехнике, а именно к противоаварийной автоматике для выполнения быстрой самосинхронизации генераторов с выявлением признаков, обеспечивающих их включение с небольшим углом между векторами напряжения статора невозбужденного генератора и напряжения шин.

Цель изобретения — повышение быстродействия и предотвращение нарушения устойчивости.

На фиг. 1 представлена блок-схема устройства, реализующего способ самосинхронизации генератора; на фиг. 2 — угловые характеристики между векторами остаточного напряжения статора и напря>кения шин при асинхронном провороте векторов напряжений; на фиг. 3 — синусоиды напряжения шин и остаточного напряжения.

Устройство содержит блок 1 автоматического пуска от действия противоаварийной автоматики, блок 2 пуска и разворота ротора генератора; блок 3 первого логического элемента И, блок 4 — формирователь времен несовпадения знаков полуволн синусоид сравниваемых напряжений в первом и втором полупериодах, блок 5 —фиксации заданного значения угла в первом полупериоде измерением времени несовпадения знаков положительной полуволны синусоиды остаточного напряжения статора и отрицательной полуволны синусоиды напряжения шин, блок 6 фиксации заданного значения углов во втором полупериоде измерением времени несовпадения знаков отрицательной полуволны синусоиды остаточного напряжения статора и положительной полуволны синусоиды напряжения шин, блок 7 — элемент времени для задания максимального допустимого времени (Ь.-),блок

8 — элемент времени для задания минимального допустимого времени (t- ), блок

9 — логический элемент HE блок 10— второй логический элемент И; блок 11 — третий логический элемент И, блок 12 логический элемент ИЛИ, блок 13 — логический элемент НЕТ, блок 14 — выходной блок, который срабатывает, если скорость прироста угла обеспечивает включение генераторного выключателя при небольшом угле между векторами напряжений, блок 15 включения генераторного выключателя, блок 16 замыкания токовой цепи питания обмотки возбуждения; блок 17 пуск форсировки возбуждения.

На фиг. 2 и 3 обозначены время Т, Т одного асинхронного поворота, момент tq начального времени после фиксации заданного значения угva (qi) в первом полупериоде, минимальное граничное время 1« ., при котором фиксация заданного значения угла (q q) во втором полупериоде приводит к блокированию управляющих сигналов (для исключения выпадания генератора из си хронизма при включении в сеть), максимальное граничное время tNBKc, при котором фиксация заданного значения угла во втором полупериоде приводит к блокированию управляющих сигналов (для исключения выпадания генератора из синхронизма при включении в сеть), фактическое время 1ф. при котором фиксация заданного значения угла (V ) во втором полупериоде приводит к формированию управляющих сигналов, момент 1-. включения генератора в сеть, угол включения ро.

На фиг. 3 обозначены: синусоида Uoc. остаточного напряжения статора генератора; синусоида Um напряжения шин, время Ti несовпадения знаков положительной полуволны синусоиды остаточного напряжения статора и отрицательной полуволны синусоиды напряжения шин, время 1 несовпадения знаков отрицательной полуволны синусоиды остаточного напряжения статора и положительной полуволны -инусоиды напряжения шин, время 1ь необходимое для фиксации значения угла <ч в первом полупериоде (фиг. 2), время 1ъ необходимое для фиксации значения угла Ч во втором полупериоде (фиг. 2) .

Способ автоматической самосинхронизации основан на сравнении времени между фиксацией заданного значения угла в первом полупериоде (при р ) и фиксацией заданного значения угла во втором полупериоде (при <р ).

Для обеспечения самосинхронизапии должно быть выполнено условие

Я>2 cP i ф2 <Юч ф2 Ц

Ъ нин (Ф t tihKC

При срабатывании блока 1 один сигнал подается на блок 2, а второй — на блок 3.

После разворота ротора генератора до требуемой скорости вращения на вход блока 3 поступает второй сигнал от блока 2, что приводит к его срабатыванию и появленик) сигнала на входе блока 4. При наличии сигнала на вход блока 4 к формирователю входных сигналов подключается остаточное напряжение статора генератора (5 — 10% от номинального значения) и напряжение шин. В течение времени Т (фиг. 3) на входе блока 5, а в течение времени Т> на входе блока 6 присутствуют сигналы постоянной величины, по длительности совпадающие с временем несовпадения знаков полуволн сравниваемых синусоид напряжений, независимо от значений амплитуд напряжений 11 и U-- . В остальное время на входах блоков 5 и 6 сигналы отсутствуют. Наличие входного сигнала в течение времени t приводит к фиксации заданного значения угла ((ч j в первом полупериоде на время 25 мсек. Наличие входного сигнала на блоке 6 в течение времени 4 приводит к фиксации за1309177

Формула изобретения фиг 1 данного значения угла (V ) во втором полупериоде на то же время.

Один выход блока 5 пускает блок 7, а второй — блок 8. Блок 8 одним выходом управляет блоком 9, а вторым блоком 11, на второй вход которого поступает сигнал от блока 6. Выход блока 11 через блок 13 действует на блок 14 с последующим управлением блоками 15 — 17. На один вход блока 10 поступает сигнал от блока 9, а на второй — от блока 6.

Сигнал от выхода блока 10 или от выхода блока 7 поступает на вход блока 12, который действует на блок 13, блокируя формирование сигналов управления.

Блок-схема работает в трех режимах.

Первый режим. Скольжение по приросту угла между векторами остаточного напряжения статора и напряжения шин больше допустимого. В таком случае на обоих выходах блока 8 до появления сигнала на выходе блока 6 отсутствуют сигналы. Это означает, что на выходе блока 9 присутствует сигнал, который поступает на один из двух входов блока 10. В момент появления сигнала на выходе блока 6 на вход блока 10 появляется недостающий второй сигнал, который приводит к пуску блока 12, сигнал от которого поступает на блок 13, блокируя формирование сигналов управления на блоке 14.

Второй режим. Скольжение по приросту угла между векторами соответствует допустимому. На выходах блока 8 до появления сигнала на выходе блока 6 присутствуют оба сигнала. Это означает, что на выходе блока 9 сигнал отсутствует. В момент появления сигнала на выходе блока 6 с учетом наличия второго сигнала от блока 8 на вход блока 11 на выходе формируется управляющий сигнал, который через блок 13 поступает на вход блока 14, обеспечивая управление блоками

15 — 17.

Третий режим. Скольжение по приросту угла между векторами меньше допустимого. На выходе блока 7 до появления сигнала на выходе блока 6 появляется сигнал, который через блок 12 поступает

10 на вход блока 13, блокируя формирование управляющих сигналов.

Способ автоматической самосинхрониза15 ции гидрогенераторов электростанции путем разворота ротора до заданных оборотов, определения скольжения между частотами остаточного напряжения статора и напряжения шин и формирования управляющих сигналов для включения генераторного вы2О ключателя, замыкания токовой цепи питания обмотки возбуждения и пуска форсировки возбуждения при нахождении скольжения в допустимых пределах, отличаюи1ийся тем, что, с целью повышения

25 быстродействия и предотвращения нарушения устойчивости, скольжение определяют измерением времени между значениями угла между векторами напряжения статора и шин, зафиксированными в течение заданного времени в первом и во втором

30 полупериодах в каждом асинхронном провороте векторов, причем скольжение считают допустимым, если это время меньше максимально допустимого или больше минимально допустимого, при этом максимально и минимально допустимые времена вы35 бирают из условия сохранения генератора в синхронизме после его включения в сеть.

1309177

Составитель К. Фотина

Редактор А. Сабо Текред И. Верее Корректор Т. Колб

За каз 1444/49 Тираж 619 I1îäïèñíîå

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий ! I 3035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

11роизводственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная. 4