Устройство для управления параллельной работой генераторов

 

Изобретение относится к электротехнике и предназначено для поддержания напряжения и распределения нагрузок параллельно работающих генераторов , например судовых. Целью изобретения является упрощение и повышение надежности. В устройство для регулирования напряжения с выравниванием нагрузок параллельно работающих генераторов, содержащее генераторы 1-3 с.линейными контакторами 4-6, блок датчиков нагрузки 10, элементы сравнения 11-19 блока 20 сравнения реактивных токов, инверторы 25-27 и схемы И 28-33 блока 24 выбора экстремального тока нагрузки генератора , релейный элемент 34 и шины 35, вновь введены трехвходовые схемы И-21-23. Это позволяет предварительно выявить экстремсшьные генераторы среди возможных пар сочетаний параллельно работающих генераторов с последующим выявлением генераторов с максимальными и минимальными несинусоидальными токами нагрузки 1 ил, « L.fiJIEfJj fLrf

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (. ц 4 Н. 02 1 3/46

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

4ь

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPblTHA

{21) 4043994/24-07 (22) 28.03.86 (46) 30.12.87. Бюл. В 48 (71) Пермский политехнический институт (72) Ю.Н.Хижи/тков (53) 621.313 12.024.07(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

9 11000033224444, кл ..Н 02 J 3/46, 1983.

Авторское свидетельство СССР

У 1184047, кл. Н 02 J 3/46, 1985.. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ПАРАЛЛЕЛЬНОЙ РАБОТОЙ ГЕНЕРАТОРОВ (57) Изобретение относится к электротехника и предназначено для поддержания напряжения и распределения нагрузок параллельно работающих генераторов, например судовых. Целью изобретения является упрощение и повыше„„SU„„1363374 А 1 ние надежности. В устройство для регулирования напряжения с выравниванием нагрузок параллельно работающих генераторов, содержащее генераторы 1-3 с линейными контакторами 4-6, блок датчиков нагрузки 10, элементы сравнения 11-19 блока 20 сравнения реактивных токов, инверторы 25-27 и схемы И 28-33 блока 24 выбора экстремального тока нагрузки генератора, релейный элемент 34 и шины 35, вHQBь введены трехвходовые схемы

И .21-23. Это позволяет предварительно выявить экстремальные генераторы

I .среди возможнах пар сочетаний параллельно работающих генераторов с последующим выявлением генераторов с максимальными и минимальными несинусоидальными токами нагрузки 1 ил. а а/с

63374 2

1 13

Изобретение относится к электротехнике и предназначено для поддержания напряжения и распределения нагрузок параллельно работающих генераторов, например судовых.

Целью изобретения является упрощение и повышение надежности.

На чертеже представлена структурная схема устройства управления трех параллельно работающих генераторов.

Устройство (фиг.1) содержит генераторы 1-3 с линейными контакторами

4-6, нейтрали которых соединены нулевым проводом.

Входы генераторов 1-3 соединены с выходами ключевых элементов 7-9, а выходы подключены к входу блока

10 датчиков нагрузки.

Выходы датчиков блока 10 соединены с вершинами схем трех треугольников, первый из которых объединяет элементы 11-13 сравнения, второй—

14-16 и третий — 17-19,элементы блока 20 сравнения реактивных токов нагрузки. Выходы элементов ll 14, 17 сравнения, являющихся первыми элементами сравнения в тройках, выходы элементов 12, 15, 18 сравнения, являющихся вторыми элементами сравнения в тройках, выходы элементов 13, 16, 19 сравнения, являющихся третьими элементами сравнения в тройках блока 20 сравнения реактивных токов, соответственно соединены с входами схем И

21-23, второй группы блока 24 выбора экстремального тока нагрузки генераторов, который содержит инверторы

25-27 и схемы И 28-33 первой группы.

Выход схемы И 21 соединен с входами схем И 28, 32 и через инвертор 25— с входами схем И 29, 31. Выход схемы,И 22 соединен с входами схем И

29, 33 и через инвертор 26 с входами схем И 30 и 32. Выход схемы И 23 соединен с входами схем И 30 и 31 и через инвертор 27 с входами схем И

28 и 33. Выходы схем И 28 и 31, 29 и

32, 30 и 33 попарно соединены соответственно с входами ключевых элементов 7-9. Устройство содержит также релейный элемент 34 с уставкой заданного напряжения и входом для подключения к питающим шинам 35. Прямой и инверсный выходы релейного элемента

34 соединены с входами схем И 2830 и схем И 31-33 блока 24..

Устройство работает следующим образом.

Включение несимметричной реактивной нагрузки вызывает разное нагружение фаз питающих шин 35, что приводит к смещению нейтрали системы параллельно работающих генераторов 1Э, связанных между собой нулевым проводом. С помощью блока 10 датчиков измеряются полные фазные токи генера" торов 1-3. Сигналы с выхода блока 10 подаются на вершины схем трех треугольников, где первая схема треугольника объединяет входы первой тройки элементов 11-.13, вторая схема треугольника — входы второй тройки элементов 14-16 и третья схема треугольника — входы третьей тройки элементов !7-19 сравнения блока 20.

Каждая схема треугольника сравнивает реактивные токи в одноименных фазах генераторов 1-3. На выходе элементов 11 14, 17 сравнения, яв- > ляющихся первыми элементами сравнения в тройках, формируется дискретная информация о сравнении реактивных токов в фазах а,Ь,с генераторов 1 и

2; На выходе элементов 12, 15, 18 сравнения, являющихся вторыми элементами сравнения в тройках, формирует5

1г

25 ся дискретная информация о сравнении реактивных токов нагрузки в фазах а, Ъ, с генераторов 2 и 3. На выходе элементов 13, 16, !9 сравнения, являющихся третьими элементами сравне30 ния в тройках, формируется дискретная информация о сравнении реактивных токов нагрузки в фазах а, Ъ, с генераторов 3 и 1. Сигналы с выхода элементов 11, 14, 17 сравнения подаются на вход схемы И 21, на выходе которой формируется дискретная информация об экстремальности среди генераторов и 2 °

Сигналы с выхода элементов 12, 15, 18 сравнения подаются на входы схемы И 22, на выходе которой формируется дискретная информация об экстремальности. среди генераторов 2 и 3.

Сигналы с выхода элементов 13, 16, 35

19 сравнения подаются на вход схемы

И 23, на выходе которой формируется дискретная информация об экстремальности среди генераторов 2 и 1. Далее с помощью инверторов 25-27 и схем

50 чательное выявление экстремального генератора среди всех генераторов и выдача команды ыа соответствующий ключевой элемент в зависимости от

55 И 28-33 блока 24 производится оконl 363374

4 соотношения заданного и текущего напряжений на шинах 35.

Пусть напряжение на шинах 35 меньше заданного (Р„= О, Р „= 1) и реактивные токи в фазах генераторбв 1-3 находятся в соотношении

«ц «ц «а 1

«Ь, 142 . Ьз l

10 °

Тогда на выходе элементов 11-19 сравнения блока 20 появляется соответственно информация 1,1,1,1,1,1, 0,0,0.

На выходе схем И 21-23 блока 24 формируется последовательность 1 1,0.

При этЬм на первые входы схем И 2830 поступает "О" от релейного элемента 34. На вторых входах схем И 2830 находятся сигналы 1, I, О, а на третьих входах — соответственно

1,0,0. На первых входах схем И 3133 блока 24 находится информация

0,0,1, на вторых их входах — соответственно 0,1,1, а на третьих входах — 25

"1" от релейного элемента 34.

На выходах схем И 28-33 формируется последовательность .0,0,0,0,0,1, что соответствует минимальной реактивной нагрузке генератора 3. Сраба- 30 тывает ключевой элемент 7, который увеличивает ток возбуждения генератора 3. По мере увеличения тока возбуждения генератора 3 его напряжение на выходе увеличивается. Генератор набирает реактивную мощность до тех пор, пока бгок 24 не выявит следующий генератор с минимальным реактивным током, например 2, и выдаст команду на его ключевой элемент 40 в сторону увеличения тока возбуждения. Напряжение на шинах 35 увеличивается.

При превышении текущего напряжения заданного значения формируются пря- 45 мая и инверсная пороговые функции с выхода релейного элемента 34 (Р„ = — 1, Р я = О), Аналогичным образом на выходах схем И 28-33 формируются сигналы в зависимости от выбранного генератора с максимальным реактивным током нагрузки, которые через ключевые элементы 7-9 уменьшают токи возбуждений генераторов 1-3.

В тех случаях, когда реактивные токи в одной из фаз, например в фазе Ь, находятся в соотношении, отличном чем в фазах а и с, возникает неоднозначность в управлении. При этом блок 20 сравнения выдает на выходах схем

И 21-23 дискретную информацию 0,0,0, которая вызывает появление на выходах схем И 28-33 логические нули.

Это значит, что ключевые элементы

7-9 оказывают на генераторы 1-3 управление, соответствующее предыдущему состоянию до тех пор, пока не исчезнет неоднозначность по управлению между генераторами. После чего процесс управления продолжается дальше °

Таким образом, в отличие от прототипа, где первоначально выявляются экстремальные токи нагрузки отдельно в фазах а, Ь, с параллельно работающих генераторов отдельными выявителями, выполненными по единой схеме, а затем непосредственно генераторы, имеющие экстремальные токи, во всех их фазах одновременно. В предлагаемом устройстве сначала выявляются генераторы, имеющие экстремальные токи нагрузки во всех их фазах одновременно среди возможных пар сочетаний генераторов, а уя<е затем чыявляются генераторы с максимальными и минимальными токами нагрузки среди экстремальных генераторов, выявленных в каждой из возможных пар при несинусоидальных токах нагрузки.

Применение предлагаемого устройства позволяет упростить схему при сохранении выполнения всех ее функций и способствует повышению надежности его работы без снижения качества вырабатываемой электроэнергии генераторами при несинусоидальных токах нагрузки.

Формула изобретения

Устройство.для управления параллельной работой генераторов, содержащее три генератора с линейными контакторами, ключевые элементы по числу генераторов с выходами для подключения к входам генераторов, нейтрали которых соединены нулевым проводом, блок датчиков нагрузки с входами для подключения к фазам а, b с генераторов и выходами для подключения к трем тройкам элементов сравнения реактивных токов, входы которых соединены по схеме треугольника, три инвертора, девять трехвходовых схем И и релейный элемент с

13633

Составитель О.Наказная

Техред Л. Олийнык Корректор С.Шекмар

Редактор Н.Слободяник

Заказ 6373/49 Тираж 618 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 входом для подключения к питающим шинам, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью упрощения и повышения надежности устройства, вершины схемы первого треугольника входов блока сравнения реактивных токов соединены с выходами датчиков нагрузки фаз а генераторов,.вершины схемы второго треугольника входов блока срав- 10 кения реактивных токов соединены с выходами датчиков нагрузки фаэ Ь генераторов, вершины схемы третьего треугольника входов блока сравнения реактивных токов соединены с выхода- 15 ми датчиков нагрузки фаз с генераторов, выходы первых элементов из каждой тройки элементов блока сравнения реактивных токов соединены с входами первой схемы И второй группы бло- 20 ка выбора экстремального тока нагрузки генераторов, выход которой подключен к входу первого инвертора, выходы вторых элементов из каждой тройки элементов блока сравнения 25 реактивных токов соединены с входами вторс и схемы И второй группы блока выбора экстремального тока нагрузки генераторов, выход которой подключен к входу второго инвертора, 30 выходы третьих элементов из каждой тройки элементов блока сравнения веактивных токов соединены с входа74 6 ми третьей схемы И второй группы блока выбора экстремального тока нагруэки генераторов, выход которой подключен к входу третьего инвертора, вход первого инвертора соединен с вторыми входами первой и пятой схем И первой группы, а его выход — с третьим и первым входами второй и четвертой схем И первой группы, вход второго инвертора соединен с вторыми входами второй и шестой схем И первой группы, а его выход - с третьим и первым входами третьей и пятой схем

И первф» группы, вход третьего инвертора соединен с вторыми входами третьей и четвертой схем И первой группы, а его выход — с третьим и первым входами первой и шестой схем

И первой группы; первые входы первой, второй и третьей схем И первой группы соединены с прямым выходом релейного элемента, а третьи входы четвертой, пятой и шестой схем И первой группы соединены с инверсным выходом релейного элемента, выходы первой и четвертой, второй и пятой, третьей и шестой схем И первой группы, являющиес я в ыходами блока выбора экстремального тока нагрузки генераторов, соединены попарно с входами ключевых элементов .