Способ точной синхронизации синхронных генераторов

 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано дляi автоматизации включения на параллельную работу Синхронных генераторов (СГ), в частности в судовой электроэнергетике. Цель -повышение скорости и. упрощение синхронизации . Поставленная цель достигается подгонкой частоты генераторного агрегата за один период скольжения синхронизируемых напряжений, начиная от определенно , (щ го (OH 2 ) момента и до момента 2. Ct)s достижения синхронно-синфазного режима , при этом скорость изменения частоты синхронизируемого агрегата устанавливается максимально возможной для равномерного регулирования, т.е. sup col «() ftWTa, а верхняя граница допустимых значений начального скольжения выбирается из соображений возможности достижения требуемого режима при установленной скорости изменения скольжения, т.е. sup ftfe 2 (1 -e ) 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ социАлистических

РЕСПУБЛИК

09) (11) (51)5 Н 02 J 3/42

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

AFN ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗС)БРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4820768/07 (22) 11.03.90 (46) 07.03.92. Бюл. М 9

Pl) Ленинградский институт водного транспорта (72) В.А;Родин

:(53} 626.316 925(088.8) (56) Константинов В.А. Система и устройства автоматизации судовых электроэнергетических установок, — Л.: Судостроение;

1972, с. 352.

Авторское свидетельство СССР

М 1173489, кл. Н 02 J 3/42, 1983.

Авторское свидетельство СССР

М 1238189; кл. Н 02 J 3/42, 1984. (54) СПОСОБ ТОЧНОЙ СИНХРОНИЗАЦИИ . СИНХРОННЫХ ГЕНЕPATOP08 (57) Изобретение относится к электротехни: ке и может быть использовано для автоматизации включения на параллельную работу синхронных генераторов (СГ). в частности в судовой электроэнергетике. Цель — поИзобретение относится к электротехнике и может быть использовано для автома- тизации включения на параллельную работу синхронных генераторов (СГ), в частности в судовой электроэнергетике.

Цель изобретения — увеличение скоро- . сти и упрощение синхронизации.

Поставленную цель достигают тем; что установление синхронно-синфазного. режима подключаемого генераторного агрегата (ГА) относительно энергосистемы осуществлают за один период скольжения синхронизируемых напряжений путем изменения с постоянной скоростью частоты вращения

ГА, начиная от момента достижения фазововышение скорости и. упрощение синхронизации. Поставленная цель достигается подгонкой частоты генераторного агрегата за один период скольжения синхронизируемых напряжений. начиная от определенноЖ го (OH = 2 л- — т- ) момента и до момента

2щ достижения синхронно-синфазного ре>кима, при этом скорость изменения частоты синхронизируемого агрегата устанавливается максимально возможной для равномерного регулирования, т.е, sup и, =

-1

=(1-е ) o4/Т>, а верхняя граница допустимых значений начального скольжения выбирается из соображений возможности достижения требуемого режима при установленной скорости изменения скольжения, т.е. sup йЪ1 =2 (ж(1 — е ) ан)/Та го сдвига синхронизируемых напряжений величины:

0Н =2 2 — г рад й)

2й где аЪ1 — начальное значение частоты скольжения; аЪ вЂ” скорость изменения скольжения, l до момента достижения указанного режима, при этом подгонку частоты ГА (скольжения) производят с максимально возможной скоростью, величина которой ограничена средней скоростью изменения апериодической составляющей переходной характеристики агрегата за период времени, равный его инерционной постоянной:

1718330

10 ад/с. зцрв1 =2

Зцрв1 =2 ад/с.

sup щ, рад/с, Та где вн и Та- номинальная частота вращения и постоянная времени синхронизируемого

ГА. а верхнюю границу допустимых значений начального скольжения определеляют из расчета возможности установки требуемого режима с постоянной скоростью в, - sup в, т.е. в соответствии с выражением

Иа чертеже приведены графики изменения разности фаз синхронизируемых напряжений в функции времени при разных параметрах начального скольжения

Ва11 > йЪ1 > йЪ1 ЗИ СООтВЕтСтВуЮщИХ им значениях начальной разности фаз дн1, дн и днз в момент достижения которых вводится регулирующее воздействие,. направленное на уменьшение скольжения, которое при совпадении фаз д = 0 (27г) становится равным нулю (в, = О).

Изобретение может быть реализовано на базе микропроцессорного контроллера, в ПЗУ которого заносится нормализованная информация (константы) о границах допустимых значений начального скольжения и о скорости применения скольжения при регулировании частоты вращения конкретных ГА. При наличии разрешающего сигнала на синхронизацию определяется угловая частота скольжения подключаемого ГА относительно энергосистемы и рассчитывается момент введения регулирующего воздейст-, вия. Исходя из зависимости начальной разности фаз. соответствующей моменту введения регулирующего воздействия, от величины начального скольжения и скорости его изменения:

«41

Он = 2 л — г-. рад, 20Ъ этот MQMBHT наступает через временной интервал

2л в1 тн =— вз1 2 в после момента совпадения фаз.

Таймер микроконтроллера, кодируемый на время задержки, равное тн, запускается на отсчет в момент регистрации совпадения фаз. По окончании задержки формируется сигнал изменения частоты вращения ГА, который прерывается в момент достижения условий, соответствующих реальным параметрам синхронно-синфазного режима, и одновременно формируется команда на включение ГА. Реальные параметры синхронно-синфазного режима могут соответствовать,,например, следующим допустимым диапазонам: д = 0 — 10 эл.град и вБ = 0 — 10 град/с.

Изобретение может быть использовано при разработке эффективных систем синхронизации СГ, например в судовых электростан циях.

Формула изобретения

Способ точной синхронизации синхронных генераторов, заключающийся в установлении синхронно-синфазного режима подключаемого генераторного агрегата относительно энергосистемы путем детерминированной подгонки его частоты и фазы, и включении на шины энергосистемы в момент достижения указанного режима, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью увеличения скорости и упрощения синхронизации, установление синхронно-синфазного режима подключаемого генераторного агрегата относительно энергосистемы осуществляют за один период скольжения синхронизируемых напряжений путем изменения с постоянной скоростью частоты вращения агрегата, начиная от момента достижения фазового сдвига синхронизируемых напряжений величины;

В 1 о =2л — г-, рад, 2в, где й>,,1 — начальное значение частоты скольжения, в — скорость изменения скольжения, 1 до момента достижения указанного режима, при этом подгонку частоты генераторного агрегата производят с максимаьлно возможной для равномерного изменения скоростью, величина которой ограничена средней скоростью изменения апериодической составляющей переходной характеристики агрегата за период времени, равной его инерционной постоянной:

sup в, — -, рад/с

Та где й>н и Та — соответственно номинальная частота вращения и инерционная постоянная времени синхронизируемого генераторного агрегата, а верхнюю границу допустимых значений начального скольжения определяют из расчета возможности достижения требуемого режима при изменении сколь>кения с постоянной скоростью вз = sup.иЪ, 1718330

Составитель В. Родин

Техред М,Моргентал Корректор О. Кундрик

Редактор Н. Бобкова

Производственно-издательский комбинат Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 101

Заказ 888 . Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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