Способ определения несинхронного хода
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
I8855I
Союз Советских
Седигпистииеских
Республик
Зависимое от авт. свидетельства №
Заявлено 09.Х1.1964 (№ 928317/24-7) Кл. 21с, 65/10 с присоединением заявки №
Приоритет
Опубликовано 01.Х3.1966, Бюллетень № 22
Дата опубликования описания 27.XII.19бб
МПК H 021
Комитет по делан изобретений и открытий при Совете Министров
СССР
УДК 621.311.018.53+621. .313.322-81.018.53 (088.8) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ НЕСИНХРОННОГО ХОДА
И ЗНАКА СКОЛЬЖЕНИЯ ТУРБОГЕНЕРАТОРА ИЛИ ЧАСТИ
ТУРБОГЕНЕРАТОРОВ ЗНЕРГОСИСТЕМЬ1
15 (2) Известные способы определения несинхронного хода и знака скольжения турбогенератора или части турбогенераторов энергосистемы не обеспечивают необходимой точности определения, что, в свою очередь, мешает выбрать правильные действия, предупреждающие развал энергосистемы.
Для повышения точности предложено, измерив активную и реактивную мощности возбужденного турбогенератора в несинхронном режиме, преобразовывать их в сигналы постоянного тока, пропорциональные мощностям,— например с помощью статических преобразователей. Эти сигналы управляют асинхронным или синхронным микродвигателем, ротор которого вращается со скоростью, пропорциональной частоте скольжения, а направление вращения изменяется с изменением знака скольжения.
На фиг. 1 изображена векторная диаграмма токов и напряжений системы электропередачи; на фиг. 2 а, б и фиг. 3 а, б — кривые изменения активной и реактивной мощностей в зависимости от угла между э. д. с. генератора и напряжением на шинах (угол б); на фиг.
4 — устройство для осуществления описываемого способа.
Из векторной диаграммы системы электропередачи (фиг. 1) следует, что передаваемая по системе активная мощность определяется значением:
P = Ulcoscp = I,U, (1 ) 5 где Ь вЂ” напряжение на шинах в конце системы;
I — сила тока в проводах электропередачи; р — угол сдвига между векторами U и I, с другов стороны 1Х,со с Е,sino или I,Х
Е,— sino
= E,sin о, отсюда I„= с
Подставляя значение I, в (1), получим:
Р= sino, ЕД
Хс где E, — э.д.с. генератора, установленного в начале системы;
Х вЂ” индуктивное сопротивление системы с электропередачи; б — угол между векторами Е„и К
Реактивная мощность, передаваемая по системе, равна
25 Q = Ising = Ul„° (3>
Из фиг. 1 видно, что
7 ccoos s— IÐ
Е,cosв — У
30 Х отсюда I =
188551
Подставляя значение 1р в (3), получим
Е,Исоз à — U Е, 0 . cos o U с с
Проанализируем закономерность изменения активной P и реактивной Q мощностей, передаваемых по системе электропередачи в несинхронном режиме при положительном и отрицательном скольжении турбогенератора.
Для упрощения анализа примем вектор U постоянным и равным по величине вектору
Е,. Относительное вращение вектора Е, против часовой стрелки условимся считать положительным (генераторный несинхронный режим), по часовой стрелке — отрицательным (двигательный несинхронный режим) . Соответственно скольжение генераторов передающего конца в генераторном несинхронном режиме сочтем положительным, а в двигательном несинхронном режиме — отрицательным скольжением, Подставляя различные значения угла 6 в выражении (2) и (4), получим закономерность изменения активной и реактивной мощностей в зависимости от угла 6. На фиг. 2,а показана эта зависимость при положительном скольжении, на фиг. 2,б — при отрицательном.
Сместив ординаты кривой изменения реактивной мощности на постоянную величину т2 получим характер изменения активной и
Хс реактивной мощностей в зависимости от угла б, изображенный на фиг. 3,а для положительного скольжения и на фиг. З,б — для отрицательного. Из фиг. З,а следует, что при положительном скольжении генераторов передающего конца максимум активной мощности отстает от максимума реактивной на четверть периода скольжения. При отрицательном скольжении (фиг. З,б), наоборот, реактивная мощность отстает от активной на тот же угол.
Для определения несинхронного хода турбогенератора воспользуемся установленной закономерностью изменения активной и реактивной мощностей возбужденного турбогенератора в несинхронном режиме.
С этой целью необходимо при помощи статических преобразователей (например типа
СВПА-1 и СВПР-1 завода «Электропульт») преобразовать активную и реактивную мощности генератора в пропорциональные им постоянные токи. При асинхронном ходе возбужденного турбогенератора на выходе преобразователей получим два тока, изменяющихся с частотой скольжения по периодическому закону и сдвинутых между собой по времени на четверть периода скольжения турбогенера10
55 тора, т. е. получим двухфазную систему токов, векторы которых будут сдвинуты относительно друг друга на угол л/2, К двухфазной системе подключают двухфазный асинхронный или синхронный микродвигатель, Ротор микродвигателя будет вращаться со скоростью, пропорциональной частоте скольжения турбогенератора (при синхронном микродвигателе) или близкой к частоте скольжения (при несинхронном микродвигателе), а направление вращения ротора микродвигателя будет изменяться с изменением знака скольжения турбогенератора.
В случае необходимости измерения или записи частоты скольжения либо получения сигнала о несинхронном ходе на вал микродвигателя, кроме указателя, устанавливают соответствующий датчик, к которому подключают вторичный прибор.
Предложенный способ позволяет безошибочно установить наличие несинхронного хода генератора или части энергосистемы (в зависимости от места его установки) и по направлению вращения его указателя, жестко связанного с ротором микродвигателя, определить, в какой части энергосистемы образовался дефицит или избыток активной мощности.
На фиг. 4 приведена одна из возможных схем устройства, осуществляющего описываемый способ. В ней трансформаторы Та и Тр служат для исключения обтекания обмоток микродвигателя постоянным током статических преобразователей и для согласования параметров выбранного микродвигателя и статических преобразователей, СВПА — статический ваттметровый преобразователь активной мощности, СВПР— статический ваттметровый преобразователь реактивной мощности, а
Д вЂ” двигатель.
Предмет изобретения
Способ определения несинхронного хода и знака скольжения турбогенератора или части турбогенераторов энергосистемы при нарушении синхронной работы, отличающийся тем, что, с целью повышения точности, измеряют активную и реактивную мощности возбужденного турбогенератора в несинхронном режиме, преобразовывают их в сигналы постоянного тока, пропорциональные мощностям, например, с помощью статических преобразователей, и управляют этими сигналами асинхронным или синхронным микродвигателем, ротор которого вращается со скоростью, пропорциональной частоте скольжения, и направление вращения изменяется с изменением знака скольжения.
