Способ регулирования скорости вращения ротора возбужденного синхронного агрегата

 

Изобретение относится к области электротехники. Цель изобретения ускорение процесса синхронизации и: уменьшение износа участвующего в процессе оборудования. Для этого реализуется закон изменения регулирующего воздействия, обеспечивающий быстрое попадание агрегата в зону допустимых для включения скольжений. При этом зона малых скольжений вклю- :чается ,в зону допустимых для включения скольжений, а возможность зависания ликвидируется. Производится первоначальное регулирукицее воздействие и по его результатам определяется величина последующего регулирующего воздействия, необходимая для изменения скольжения от текущей величины до значений скольжения противоположного знака в зоне допустимых для включения скольжений. 3 ил. о 9 (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51) 4 Н 02 3 3/40

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

З р;);„

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ I 13-, ц

Н А ВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ I (2i) 4042976/24-07 (22) 25.03.86 (46) 07.04.88. Бюл. № 13 (71) Всесоюзный электротехнический институт им. В.И.Ленина (72) Г.N.Áóðóíîâà, M.À.Лотков и А.В.Фадеев (53) 621.316.729 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 758378, кл. Н 02 J 3/40, 1977.

Авторское свидетельство СССР № 920960, кл. Н 02 J 3!40, 1980.

Авторское свидетельство СССР № 598179, кл. Н 02 J 3/42, 1974. (54) СПОСОБ РЕГУЛИРОВАНИЯ СКОРОСТИ

ВРАЩЕНИЯ РОТОРА ВОЗБУЖДЕННОГО СИНХРОННОГО АГРЕГАТА (57) Изобретение относится к области электротехники. Цель изобретения—

„„SU„, 1 87100 А1 ускорение процесса синхронизации уменьшение износа участвующего в процессе оборудования. Для этого реализуется закон изменения регулирующего воздействия, обеспечивающий быстрое попадание агрегата в зону допустимых для включения сколЬжений.

При этом эона малых скольжений вклю,чается,в зону допустимых для включения скольжений, а возможность зависания ликвидируется. Производится первоначальное регулирующее воздействие и по его результатам определяется величина последующего регулирующего воздействия, необходимая для изменения скольжения от текущей величины до значений скольжения противо- Е положного знака в зоне допустимых для включения скольжений. 3 ил.

1387100

Изобретение относится к электротехнике, в частности к автоматической точной синхронизацйи возбуждения, синхронных генераторов переменного тока при включении их на параллельную работу.

Целью изобретения является ускорение процесса синхронизации, .а также уменьшение износа участвующего в про- 10 цессе синхронизации оборудования.

На фиг. 1 показаны зоны скольжения, имеющие место при синхронизации; на фиг.2 - векторная диаграмма напряжений синхронизируемых агрега- 15 тов в i-й и (i+1)-й моменты измерения; на фиг. 3 — блок-схема алгоритма, поясняющая часть операций способа.

Фиг.1 показывает (без соблюдения 20 масштаба по оси $)условное разделение скольжений, имеющих место при синхронизации, на несколько зон в зависимости от величины и знака скольжения9 25

-$„,„«> S+0 и 0 > $ (-S ) — зоны допустимых для включения малых скольжений, где возможно зависание

/s„„„/ = 0,1 гц;

$вк« $ $ми< и (-$„,„„) $ {-$,„„) — зоны допустимых для вклю

35 жений($ „„) (О, 2-1) гц.

S $ ««„H S (($«<,,< ) эоны pery лируемых скольжений. 40

Фиг. 2 показывает векторную диаграмму напряжений U, и U холостого хода синхронизируемых агрегатов в

i-й и (i+1)-й моменты измерения.

Анализирование векторной диаграм- 45 мы, параметров относительного движе ния агрегатов применительно к зоне малых скольжений дает возможность сделать вывод о наступлении зависания .

Свидетельствуют о наступлении зависания большая величина угла <р увеличение с течением времени угла и малая скорость -уменьшения угла q при первоначальных значениях, не позволяющих осуществить синхронизацию.

Сущность способа заключается в том, что фиксируют величину текущего значения скольжения агрегата и определяют, в какой зоне скольжений по фиг. 1 находится агрегат. Если он находится в зоне допустимых для включения малых скольжений, где возможно зависание, дополнительно фиксируют текущее значение относительно угла сдвига фаз между роторами синхронизируемых агрегатов, а также направление и скорость их относительного движения. Далее сравнивают значения этих параметров и скольжения с величинами, при которых возможно включение агрегата без регулирования скорости по прошествии допустимого времени.

Если агрегат находится в зонах регулируемых скольжений либо в зонах, допустимых для включения малых скольжений, но параметры относительного движения роторов синхронизируемых агрегатов свидетельствуют о возможности зависания, осуществляют небольшое первоначальное произвольное фиксированной величины воздействие на регулятор скорости агрегата, фиксируют окончание переходного процесса регулирования скорости и изменение скольжения, вызванные этим воздействием, и по этим параметрам определяют величину последующего регулирующего воздействия, чтобы оно изменило скольжение от текущей величийы через нулевое скольжение до значений скольжения противоположного знака в зоне скольжения, допустимых для включения синхронизируемого агрегата без возникновения зависания.

Например, первоначальный регулирующий импульс длительностью t„„ abr звал изменение скольжения от величины S< до величины $ на величину а S (фиг. 1) $, = S - S,. (1)

Сопоставляя длительность первоначального импульса и вызванное им изменение скольжения, можно определить значение длительности следующего импульса t» которая необходима для изменения скольжения на такую величину 6$, чтобы по окончании t„ агрегат имел скольжение в зоне допустимого для включения скольжений про-, тивоположного знака (пройдя при этом нулевое скольжение), например, скольжение S в середине этой зо- ы s = /s / + 0<5 /$,,/; (2) 1387100 д$, ип и (3) д$, Откуда

/$, / + 0,5 /$,„„ /

При этом в зоне допустимых для включения малых скольжений зависание 1ð не возникает, так как эти скольжения ,существуют не в установившемся, а только в переходном процессе. При использовании быстродействующего устройства синхронизации, определяющего 15 угол опережения в темпе процесса регулирования с учетом скорости и ускорения движения агрегата, в процессе изменения скольжения в зонах, допустимых для включения и допустимых для включения малых скольжений, возможно включение агрегата:в сеть.

Если агрегат находится в зонах допустимых для включения малых скольжений, и параметры относительного 25 движения роторов синхронизируемых агрегатов благоприятные для возникновения условий для синхронизации в течение небольшого времени (фиг,2), в течение 10-20 с (время ожидания) ни- Зр каких действий не производят, проверяют, произошла ли синхронизация.

Если по прошествии 10 — 20 с синхронизация не произошла, значит, скорость сближения векторов мала и воз35 можно зависание, тогда воздействуют на регулятор скорости первоначальным импульсом и последующим импульсом, аналогичным предыдущему.

На фиг. 3 приведена блок-схема 4р алгоритма, реализуощего часть операций способа при помощи средств вычислительной техники, например микроЭВИ.

Возможна также реализация способа при помощи элементов цифровой техники °

Кроме того, для реализации способа необходимы три счетчика: первый счетчик Для определения значений р (СЧ1с ), второй для отсчета длитель- 5р ности выходного регулирующего импульса (СЧ2 ) и третий для отсчета . времени ожидания (СЧ3,„, ), (У1 и У2) сигналов в сторону увеличения и уменьшения оборотов

Запуск счетчика СЧ1 р производится от нуль-органа, срабатывающего при переходе через нуль (например, от положительного к отрицательному значению) синусоиды напряжения одного из синхронизируемых агрегатов.

Останов этого счетчика производится от нуль-органа, срабатывающего при аналогичном переходе через нуль синусоиды напряжения другого синхронизируемого агрегата. При этом количество импульсов на выходе этого счетчика при останове фиксируется в памяти, оно пропорционально углу q, При возникновении запроса на синхронизацию обрабатывается алгоритм фиг.3.

Элемент 1 осуществляет расчет параметров движения агрегата по величине, поступающей по СЧ1 . Элементы 2 и 3 определяют, окончилось ли действие предыдущего или первоначального импульса, если окончилось (скольжение не изменяется, д $; 0),то текущее значение $; фиксируется как $ в (4) (элемент 4).

Элементы 5 — 7 определяют, в какой зоне скольжений находится агрегат, элементы 8 и 9 определяют, на— ходится ли агрегат в зоне благоприятных для синхронизации углов (p, и направлений движения, если он находится в зоне малых скольжений.

Элементы 10 и 11 анализируют знак скольжения и определяют, есть ли необходимость при малых скольжениях и благоприятных углах иметь время ожидания (элемент 12).

Элементы,13 — 16 рассчитывают или задают время импульса и устанавливают его на СЧ2 „. Элементы 13 и 5 фиксируют работу агрегата и создают регулирующий импульс в зоне больших регулируемых скольжений (/$; / $,„ „, по фиг. 1) . В этих зонах определение приводит к значениям, превышающим максимальное время импульса современных регуляторов скорости, поэтому продолжительность импульса устанавливается постоянной и равной этой максимальной величине.

Элемент 17 фиксирует текущее скольжение при начале импульса как

$, в (4), запускает СЧ2„ и устанавливает признаки Запрос не впервые и "Есть выходной импульс", используемые в алгоритме (элементы 18 и 2).

IIo признаку Запрос не впервые происходит выбор величины импульса (элемент 18), признак "Есть выходной импульс" анализируется в элементе

00

12 11 81

27 айвам

5 13871

Элементы 19 - 21 включают У1 и У2, отключение их производится по окончании счета времени импульса СЧ2, Элементы 16 — 21 осуществляют регулиро5 ванне нри работе в зоне малых скольжений после реализации времени ожидания е

Формула изобретения 10

Способ регулирования скорости вращения ротора возбужденного синхронного агрегата при автоматической точной синхронизации путем фиксации текущего значения скольжения и воздействия на регулятор скорости, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности за счет ускорения синхронизации и умень- д) шения износа участвующего в процессе оборудования, определяют, в какой зоне скольжений находится агрегат, и в случае его нахождения в зонах, допустимых для включения малых сколь- 25 жений, дополнительно фиксируют отно" сительный угол сдвига фаз роторов синхронизируемых агрегатов, скорость и направление их относительного движения и сравнивают значения этих параметров с заданными, если агрегат находится вне зон, допустимых для включения скольжений, либо в зонах, допустимых для включения малых скольжений, но дополнительно зафиксированные параметры свидетельствуют о невозможности синхронизации без регулирования скорости по прошествии допустимого времени, осуществляют первоначальное воздействие фиксированной величины на регулятор скорости агрегата, фиксируют окончание переходного процесса регулирования скорости и скольжение после окончания переходного процесса, и, если скольжение не находится в зоне допустимых для включения скольжений, производят последующее воздействие на регулятор скорости агрегата, величину которого определяют по величинам первоначального воздействия, вызванного им изменения скольжения и допустимого для включения и находящегося вне зоны зависания скольжения противоположного знака по отношению к скольжению, зафиксированному после окончания переходного процесса.

1387100

Составитель К.Фотина

Техред Л.СердюковаКорректор М.Пожо

Редактор А.Шандор

Заказ 1501/53

Тираж,650 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений Н открытий

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

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