Устройство для распределения активной нагрузки между параллельно работающими синхронными генераторами

 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано дл:я автоматического распределения активной нагрузки между параллельно работающими синхронными генераторами при условии пропорционального разделения реактивных нагрузок. Цель изобретения - расширение функцйональньпс возможностей . Для решения указанной задачи в устройство введены по числу синхронных генераторов 1 источники регулируемого пйстоянного напряжения 14,, компараторы 10.1 - 10.п, делители частоты 12;,- 12, усилители 1б„ и чувствительные элементы 18,- 18. Устройство позволяет формировать управляющие импульсы как на уменьшение, так и на увеличение вращающих моментов дизель-генераторов, что приводит к уменьшению (увеличению) активного фазного тока генератора, и следовательно , к выравниванию нагрузки. Автоматическое изменение длительности тактовых импульсов компаратора в функции -величины рассогласования нагрузок генераторов повышает быстродействие и точность процесса распределения активных нагрузок. 4 ил. (П г.М :Ч;5« 9м оо оо 4 Ю 05 О5

СООЗ GOBETCHHX

СОЦИАЛИСТИЧЕС1 АХ

РЕСПУБЛИН цу4 Н 02 J 3/46

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ фис 1 (2 1) 4053420/24-07 (22) 14.04.86 (46) 30 ° 08.87. Бюл. М 32 (71) Ленинградский институт водного транспорта (72) И.А.Краснов, В.А.Родин и В.М.Соловьев (53) 621.313 ° 322.016.32(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 655024, кл. Н 02 J 3/46, 1976.

Авторское свидетельство СССР

У 1072178, кл. Н 02 3 3/46, 1984. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ

АКТИВНОЙ НАГРУЗКИ МЕЖДУ ПАРАЛЛЕЛЬНО

РАБОТАЮЩЮЯ СИНХРОННЫМИ ГЕНЕРАТОРАМИ (57) Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для автоматического распределения активной нагрузки между параллельно работающими синхронными генераторами при условии пропорционального разделения

„„SU„„1334266 А1 реактивных нагрузок. Цель изобретения — расширение функциональных возможностей. Для решения указанной за" дачи в устройство введены по числу синхронных генераторов 1 — 1. ис1 н точники регулируемого постоянного напряжения 14„- 14„, компараторы

10.1 — 10.п делители частоты 12,12„, усилители 161- 16„ и чувствительные элементы 18 - 18 . Устрой) n . ство позволяет формировать управ" ляющие импульсы как на уменьшение, так и на увеличение вращающих моментов дизель-генераторов, что приводит к уменьшению (увеличению) активного фазного тока генератора, и следовательно, к выравниванию нагрузки.

Автоматическое изменение длительности тактовых импульсов компаратора в функции величины рассогласования нагрузок генераторов повышает быстродействие и точность процесса распределения активных нагрузок. 4 ил.

1334266

Изобретение относится к электротехнике и предназначено для автоматического распределения активной нагрузки между параллельно работающими синхронными генераторами при условии пропорционального распределения рея активных нагрузок .

Цель изобретения — расширение функциональных возможностей. 1Î

На фиг.1 изображена блок-схема устройства для распределения активной нагрузки между параллельно работающими синхронными генераторами; на фиг.2-4 временные диаграммы. 15

Устройство для распределения активной нагрузки между параллельно работающими синхронными генераторами (фиг. 1) содержит синхронные генераторы l< -1„, трехфазные выключатели

2 -2„, трехфазную нагрузку 3, однофазные трансформаторы 4» — 4 тока, диоды (5» — 5„) — (7„ — 7„), »теременные резисторы 8„ -8 „, замыкающие контакты 9» - 9» компараторы 101- 10„ и 11„- 11„, делители 12„— 12„и

13„- 13„частоты, источники 14, — 14„ и 159 — 15„ регулируемого постоянного напряжения, усилители 16„ — 16„ и

17, - 17>, чувствительные элементы 3G

18„ - 18„ и 19, — 19> например обмотки реле, шина "Земля" 20, общая шина 2 1, при этом нагрузка 3 через трехфазные выключатели 2„ — 2„ под= ключена к выходу синхронного генератора, соответственно 1„ — 1„, трансформатор 4„- 4 тока включен в одну из фаз (А, В и С) соответствующе-го синхронного генератора i, — 1„, параллельно выходу трансформатора qO

4„5„- 5„, причем одноименный зажим трансформа:-тора тока 4, — 4„ соединен с катодом диода 5, — 5„, а через замыкающий контакт 9, — 9„ - с общей шиной 2 1, анод диода 5„ — 5„ через переменный резистор 8, — 8„ соединен с шиной "Земля"209 подвижный контакт (движок) переменного резистора 8„- 8„ соединен с анодом диода 6„ — 6„ и катодом диода 60

7„ — 7„, катод диода 6» — 6,подключен к одному входу компаратора 10» — 10 к второму входу которого подключен выход источника регулируемого напряжения 14 — 14„, а выход — к входу делителя 12„ — 12„частоты, выход которого соединен с входом усилителя 16„ - 16„, выход усилителя 161- 16,„ через чувствительный элемент 18„ — 18,, подключен к шине "Земля" 20, анод диода 7, — 7п соединен с первым входом компаратора it, — 11„, к второму входу которого подключен выход источника 15., — 15, регулируемого напряжения, вьгход компаратора 11„ - 11„ подключе»» к входу делителя 13 — 13 I h частоты, выход которого соединен с входом усилителя t7 — 17„, выход которого через чувствительный элемент

181 в 18„ подключен к шине "Земля" 20, Устройство (фиг.1) работает следующим образбм.

Рассмотрим параллельную работу синхронных генераторов 1 — 1, Выклюг чатели 2„, 27, 9„, 9 должы быть замкнуты. При этом резисторы 8„ — 8

2 диоды 5 и 5 образуют схему однополу1 2 периодного выпрямительного моста.

Трансформа. торы тока 4 и 4 вклю1 7 чены встречно. Если на одноименных зажимах данных трансформаторов будет сигнал отрицательной полярности, то он замыкается через диоды 5„ и 57 .

Если на одноименных зажимах трансформаторов 4, и 4 тока имеются одинаковые сигналы »,в случае пропорционального или одинакового распределения активной нагрузки генераторов 1 и 1 ) то вследствие встрвч9 ного включения обмоток трансформато1 11 ров 4 и 4 тока они работают в режиме холостого хода, падение напряжения на активных резисторах 8„ и 8

2 равно нулю.

При возникновении дисбаланса активной нагрузки между синхроннь»ми генераторами 1 и 1 (например

1 2

?„ 2 Х„, где I„, I„ — активные фазные токи генераторов 1,, 1 соответственно) потечет уравнительный ток, графики которого соответствуют характеристике однополупериодного выпрямления (фиг.2).

Ток рассогласования создает на резисторах 8„ и 82 падение напряжения.

При помощи переменных резисторов 8, и 82 можно варьировать величину рассогласования Б .(i=1,2). Выходные

Ьxi

CHrHaI»»I» U 9 Я ИС r O HHKO»» Per yrr»»Руемого напряжен»»я 14 и 15 соответственно задают величину опорного напряжения сравнения (U может быть

1 равно Б ). Сигнал U x,9 снимаемый с движка переменного резистора 8, подается через диод 6, на первьяй вход компаратора 10 (если !ь„.IO) на второй вход компаратора 10 подается

1334266 сигнал U с выхода источника 14

1 1

Если U „ 0, то сигнал с движка переменного резистора 8 через диод 7

1 подается на первый вход компарато5 ра 11,, на второи вход которого подается выходной сигнал источника 15Ä постоянного напряжения (фиг.3).

В момент выполнения условия

Ц,„= Б,(U = 1 ) на восходящей ветви однополупериодного измеряемого напряжения на выходе компаратора 10 (11 )

1 появится сигнал прямоугольной формы, конец которого (задний фронт) совпадает с моментом выполнения условия 15

"Ь= "«" В.= "2 ) однополупериодного измеряемого напряжения. Этот сигнал подается на вход делителя 12, (13,) частоты, где частота следования и длительность импульсов преобразуется соразмерно динамическим характеристикам сервопривода. С выхода делителя 12, (13, ) частоты подается сигнал на вход усилителя 162 (17 ). Усиленный выходной 25 сигнал усилителя 16, (17„ ) подается на чувствительный элемент 182(19, ) вызывая его срабатывание.

При прохождении сигнала через чувствительный элемент 18„ (19„) он сра- з0 батывает и подает сигнал на серводвигатель (не показан). При этом серводвигатель работает на увеличение (уменьшение) подачи топлива в дизель, поэтому происходит увеличение (уменьшение) вращающегоя момента дизеля, что приводит. к увеличению (уменьшению) активного фазного тока генератора и, следовательно, к выравниванию нагрузки. 40

Аналогично работает группа элементов,. обозначенных 1, синхронного генератора 1 при подаче на их соот2 ветствующие входы сигнала U6»7, снимаемого с подвижного движка переменного резистора 82. Формула и з обр ет ения

Устройство для распределения активной нагрузки между параллельно работающими синхронными генераторами, содержащее датчики активного тока, выполненные в виде трансформаторов тока, включенные в одну из шин генератока, общую шину, к которой подключены выключатели, а по числу генераторов — первыи чувствительный элеIIpH этом, если U ex2 7 Udx то происходит уменьшение подачи топлива в дизель синхронного генератора 1 и увеличение подачи топлива в дизель синхронного генератора 1

Длительность выходных сигналов компараторов 12„, 13„ соответственно Т„, Т„2(на периоде входного сигИ1 нала U „ ) зависит от амплитуды сигнала U „, т ° е. от степени дисбаланса распределения нагрузки (фиг.4)

Это позволяет компенсировать возмущающее воздействие с большой точностью и без перерегулирования.

При необходимости можно обеспечить параллельную работу и генераторов 1. Для этого включают все переключатели 2 и 1. Работа генераторов в параллельном режиме аналогична режиму параллельной работе двух генераторов 1 и 1

1 2

Для воэможности распределения нагрузок пропорционально номинальной мощности генераторов необходимо выбирать трансформаторы 4 тока так, чтобы их выходные сигналы при номинальной мощности синхронных генераторов были однаковы между собой или при использовании стандартных трансформаторов тока подобрать такие значения резисторов 8, чтобы в номинальном режиме токи,.протекающие через резистор 8, были выбраны нулю.

При этом резисторы 8 подбираются такими, чтобы трансформаторы 4 тока работали с минимальной погрешностью.

В результате применения предложенного устройства расширяются функциональные возможности за счет формирования урпавляющих импульсов как на уменьшение, так и на увеличение вращающих моментов дизель-генераторов ° Автоматическое изменение длительности тактовых импульсов компаратора в функции величины рассогласования нагрузок генераторов повышает быстродействие и точность процесса распределения активных нагрузок. При этом упрощается процесс перенастройки и избирательности .за счет изменения величины сигнала U пропорционального

Ьх величине рассогласования, и сигналов уставок U, U, увеличивается

2 У точность распределения активных нагрузок за счет работы трансформаторов тока в режиме сравнения, что исключает влияние их систематических ошибок одного знака, 133426С мент, переменный резистор, первый, второй и третий диоды, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью расшире" ния функциональных возможностей, оно снабжено шиной ".Земля", по числу генераторов ". двумя источниками регулируемого постоянного напряжения, двумя компараторами, двумя делителями часToTbI двумя усилителями и BTopbIM чув» 10 ствительным элементом, при этом одноименный вывод трансформатора тока соединен со свободным отводом выключателя, а через первый диод, включенный в обратном направлении, соединен с вторым выводом трансформатора, который через переменный резистор подключен к шине "Земля", движок переменного резистора соединен с анодом второго диска и с катодом третьего диода, катод второго диода соединен с первым входом первого компаратора, к второму входу которого подключен выход первого источника регулируемого постоянного напряжения, анод третьего диода соединен с первым входом второго компаратора, к второму входу которого подключен выход второго источника регулируемого постоянного напряжения, выход каждого компаратора через соответствующие последовательно соединенные делитель частоты, усилитель и чувствительный элемент соединен, с шиной " Земля ".

1334266

Составитель О. Наказная

Техред М.Дидык Корректор В. Бут яга

Редактор Т. Лаз аренк о

Заказ 3972/51 Тираж 61 2 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое. предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4