Устройство автоматизации режимов синхронного генератора

 

ОП ИСАН

Созоз Советских

Соц талистииеских

Республик (11),445Ш

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЙТИЛЬСТВУ (61) Зависимое от авт. свидетельства— (22) Заявлено 24.04. 72 (21) I777872/24(51) М Кл.

Н 02р 9/04

Н 02 3/42

Н 02 ) 3/46 (м) ЫК e2I.an.

322-523(088.8) с присоединением заявки—

Государственный комитет

Совета Министров СССР во делам изобретений и открытий (32) Приоритет—

Опубликовано30.09. 74Бюллетень № 36 (45).Дата опубликования описания25Я.74 (72) Авторы изобретения

Е.РДРЧАКЕ1ИЧ и Н.Ф.БИНКОВСКИЙ (71) Заявитель (54> УСТРОЙСТВО АВТОМАТИЗАЦИИ РЕЖИМОВ СИНХРОННОГО ГЕНЕРАТОРА

Изобретение может быть использовано на электростанциях для выявления превышения генератором предельно допустимого угла выбега ротора с действием на разгрузку турбины; выявление асинхронного ре кима гейератора с действием на разгрузку турбины; определения допустимой нагрузки при асинхронном режиме; стационарного измерения угла вйбега ротора; выявления моторного режима и для других целей, Известно автоматическое устройство,содержащее узлы контроля величинй и знака скольжения, выбора момента включения и подгонки оборотов, которое применяется только для синхронизации.

Цель изобретения — упрощение схемы управления генератором и расширение области использования.

Это достигается тем, что предлагаемое устройство снабжено узлом контроля угла положения ротора, измеряемого по механическо му вектору положения ротора отно1сительно напряжения генератора иль сети, выходы которого подключены к входам узлов контроля величины и знака скольжения и подгонки обо5 ротов, и узлом задания программы, которйй включен в цеди изменения режима работы упомянутых узлов.

Кроме того, с целью повышения надежности предлагаемое устройство

1о снабжено узлами задержки действия и блокировки от системных качаний, включенными последовательно в выходную цепь узла контроля знака скольжения и выбора момента включе

1я ния. При этом вход узла блокировки от системных качаний подключен к аналогичным устройствам других генераторов.

С целью предотвращения ложной, разгрузки при качаниях в системе и ограничения действия разгрузки выход узла подгонки оборотов, действующий на разгрузку турбинй при асинхронном режиме генераторов, включен через узел согласования, рервый вход которого подключен к

445111

3 выходу узла блокировки от системных качаний, а второй — к выходу узла контроля величины скольжения.

На фиг. I показана блок-схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 — зоны контроля скольжения и дейртвия разгрузки. предлагаемое устройство состоит иэ узла I контроля угла положения ротора, контролируемого по » механическому вектору положения ротора; измерительного прибора 2, показывающего положение ротора; узла 3 контроля величины скольжения; узла 4 контроля знака скольженйя и выбора момента включения; узла 5 разрешения включения; узла

6 подгонки оборотов узла 7 переключения узла 6 с Убавить" на

"Прибавить" и наоборот; узла 8 задания программы; узла 9 задержки действия; узла IO блокировки от системных качаний; узла II согласования. 25

Узел I совместно с измеритель- ным прибором 2 непрерывно определяет угол положения ротора, фиксирует прохождение ротором контрольных углов 9 †. g 4 и по соответствующим сигналам управляет узлами 3,4 и 6.

Величина допустимого скольжения при синхронизации определяется узлом 3 по времени проворота ротора в зонах контроля скольжения

g - Я4 и gI - Я3, прилегающих непосредственно к зоне разреше. ния включения 8I - y4 (фиг. 2).

При скол ьжении, со ответ от воюющем выбранной уставке, с узла д к узлу

5 подается команда разрешения вклю чения выключателя при синхронизации и самосинхронизации или включе. ния автомата гашения поля (АГП) при ресинхронизации.

Узел М, получив с узла 1 сост. ветствующие сигналы управления, за. пускает узел 6 подгонки оборотов, определяет знак скольжения генератора и на время нахождения ротора в зоне углов разрешения включения (9 — 84) подает команду к уз4 лу 5 на включение выключателя. Кроие того, в зависимости от знака скол жения узел 4 управляет с поиощью узла 7 выходной цепью узла 6„ переключая ее с "Прибавить" на Убавить" или наоборот.

Узел 6 содержит пульс-пару, импульсы которой через узел 7 поступают один раэ аа цикл проворота 1 ротора к механизму изменения оборотов турбины (МИСВ).

Узел 5 - вспомогательный, разре шает выпслнение включения прй совпадении команд от узлов 4 и 3 и обеспечивает однократность действия устройства. для расширения области исполь зования вышеперечисленных узлов, применяемых при точной автоматической синхронизации (и в первую очередь основных узлов 3,4 и 6), установлен узел 8 задания программы, который в зависимости от выбранного режима работу устройства через цепи изменения режима работы вводит в работу соответствующие узлы устройства с соответствующим изменением их настройки.

Схема узла 8 совместно со схемой для автоматической синхронизации обеспечивает выполнение следующих операций. — Режим I — ручная синхрони зация, самосинхронизация и ресинхронизация; — ежйм П вЂ” то же, что и режим Х с добавлейиеи автоиатической грубой подгонки оборотов;

- режим Ш вЂ” автоматическая синхронизация, самосинхронизация с автоматическо плавной подгонкой оборотов, автоматическая ресинхронизация — режим 1Ó вЂ” устройство отключено — режим У вЂ” измерение угла выбега ротора, сигнализация о недопустимых режимах; — режим У? — измерение угла, выявление асинхронного режима работы генератора, сигнализации о нарушении режима и разгрузки турбины до допустииой иощности.

Изменение узлом 8 режима работы отдельных узлов устройства осуществляется следующим образом (фиг. I): узла 3 — путем переключения контроля величины скольжения по зонаи углов проворота ротора, при. легающих непосредственно к зоне углов разрешения включения при синхронизации, на контроль величины скольжения при асинхронном оежиме генератора по зоне углов у —

9 проворота ротора, опережающей

soho g -g< дейеивия разгрузки турбины, через узел 6, с одновременным изменением уставки контроля величины скольжения. При самосинхронизации и ресинхронизации цепь изменения уставки контроля величины скольжения заведена через блок-контакты АГП; узла g введением дополнительной цепи фиксации последовательного прохождения ротором контрольных углов режима работы генератора;узла 6цепью перевода действия узла 6 на разгрузку турбины через узел II, который служит для согласования работы узлов Э, 6 и IO; цепями изменения длительности импульса на

МИСВ турбины для возможности регулирования скорости подгонки оборотов турбины лри синхронизации (режимы П и Ш) и скорости разгрузки турбины при асинхронном режиме (режим YI) и двумя цепями от узла

4 автоматического ввода в работу узла 6 (режим 7I).

Первая цепь обеспечивает кратковременный в зоне углов g — Q ввод в работу узла 6 при превышени генератором допустимого для него угла выбега ротора. Вторая цепь вводит в работу узел 6 при асинхро» ном режиме генератора с посылкой импульсов разгрузки один раз в цикю проворота ротора после проверки узлом 3 величины скольжения в зоне углов g>- g>, При этом первая цеп автоматически выводится иэ работы.

Узел 8 изменяет также настройку узла I, сдвигает нуль измерительной части узла I íà I5 в сторону отставания, что дает возможность использовать для различных режимов работы одни и те же фиксирующие элементы без изменения настройки. Кроме того, через узел 8 осу ществляется переключение цепей нап ряжения, подводимых к узлу I, с питания от трансформаторов напряжения . генератора на питание от трансформаторов напряжения сети.

Узел 9 задержки деЙствия включен последовательно в цепь отключения АГП или выключателя. Узел выполнен по схеме счета циклов проворотов ротора и управляется узлом

Ф. Задержка действия необходима для повышения надежности отстройки от системных качаний. Счет циклов начинается после последовательной фиксации узлом М прохождения роторам контрольных углов.

Узел IO блокирует цепи отключения АГП и собственных нужд и цепи разгрузки при системных качаниях

Узел IO управляется аналогичными

445111 устройствами других генераторов ста!< ции. Применение его исключает необходймость учета системных качаний при выборе уставок контрольных углов и позволяет осуществить немедленную разгрузку турбины при угле выбега ротора выше допустимого.

Благодаря этому предотвращается эаб рос оборотов турбины при асинхроню ном режиме генератора.

Синхронизация генератора с помощью устройства выполняется аналогично синхронизации с помощью синхроноскопа (режим I) ется АГП, генератор возбуждается до необходимого напряжения и путем контроля величины скольжения визуально по измерительному прибору, как по синхроноскопу, производится подгонка оборотов турбины. При дос тижении необходимого скольжения выполняется включение выключателя при показаниях прибора, близких к

0 или 360, в зависимости от знака скольжения.

Благодаря тому, что для контроля величины скольжения не требуется напряжение генератора, самосинхронизация выполняется теми же зо цепями, что и точная синхронизация.

В режиме 1 работы устройства возможно выполнение ресинхронизации генератора с контролем угла подачи возбуждения. зь В режиме П работы устройства дополнительно узлом 8 вводится в работу автоматическая грубая подгонка оборотов турбины. Ыводятсн в работу узел 6 и узел 7 переклю4о чения, управляемый выходным сигналом узла Ч.

Автоматическое включение выключателя генератора (режим Ш) требует автоматического контроля ве45 личины скольжения и определения опустимой зоны углов включения. этой целью вводятся в работу узлы 2 и 5. Изменяется также режим работы узла 6: уменьшается длител о ность импульса воздействия на МИСВ что позволяет осуществить более точную подгонку оборотов. Устанавливается необходимое время для контроля величины скольжения при у точной синхронизации и самосинхронизации. В связи с тем, что самосинхронизация допускается при бол ших скольжениях, чем точная синхронизация, время контроля скольжения при самосинхронизации меные и изменяется автоматически блокконтактами АГП (фиг. I ).

При автоматическо точной

44 5111

8 синхройизации включение выключателя происходит в момент совпадения

:импульсов от узлов 3 и Ф к узлу 5 разрешения включения, по достижении генератором необходимого сколь жения и при нахождении ротора в дю пустимой зоне углов включения.

После окончания процесса син хронизации в зависимости от задания, устройство отключается (режим Ы) или переводится в новый У или У1 режим работы узлом 8. В режиме У узел 8 задания программы вво ит в работу только измерительную часть устройства с сигнализаци. ек о режиме работы генератора. В режим YI устройство переводится для автоматизации процесса определения режима работы генератора и разгрузки турбины. При этом вводятся в работу все узлы устройства с соответственно измененными функциями.

При угле выбега ротора больше первого контрольного угла g (55 ) подается предупредительный сигнал.

При угле выбега ротора вышеовторОго контрольного угла (60 ) поступает импульс на запуск узлов Ф и

6 и к блокирующим узлам I0 устройств других блонов. Прерывистый импульс узла б через узел П посту. пает к ЫИСВ турбины, работающему на больших оборотах. При успешной разгрузке турбины и достижении ротором угла меньше 6Z (60 ) действие устройства на МИСВ турбины прек ращается.

В случае системных качаний разгрузка турбины выводится из действия блокирующими сигналами, поступающими от устройств других генераторов к узлу ?О и через накладку IZ н узлу 11.

В случае фиксации узлом 4 пос, ледовательного прохождения ротором углов gII, e Zи е8, свидетельствующего о нарушении устойчивости и наличии асинхронного режима, изменяется автоматически режим рабо ты узла 6. Пульс-пара прекращает работу в диапазоне углов (60 - 100 ) и переходит на прерывистый режим работы с частотой скольжения и посылкой импульсов постоянной длительности на разгруз ку турбины в конце цикла проворота после проверни величины нагрузки на машине по величине скольжения (фиг. 2). При достижении генератором скольжения, соответствующего выбранной уставке мощности ограни чения, цепь разгрузки блокируется действием узла II.

Величина скольжения ротора за висит от величины нагрузки на гене ,раторе и от состояния цепи ротора.

Поэтому для однозначного определения величины нагрузки по величине скольжения, после выявления асинхронного режима от узла 4 через уз10 лы 9 и ХО подается импульс на отключение АГП и в случае необходимости на перевод собственных нужд на резервный источник питания.

15 В случае моторного режима r нератора при переходе угла выбега ротора от 0 в сторону 355 от измерительного прибора 2 через узел Ф поступает сигнал о недо-. пустимом режиме.

Устройство просто в исполнении, экономит значительное количество аппаратуры, позволяет автоматизировать многие процессы и

25 повысить надежность генератора.

Может широко применяться на электростанциях, а также использо ваться для автоматизации каждого из вышеперечисленных процессов в зо отдельности.

Предмет изобретения

I. Устройство автоматизации режимов синхронного генератора электростанции, содержащее узлы контроля величйны и знака скольжения, выбора момента включения и подгонки оборотов, о т л и ч аю щ е е с я тем, что, с целью упрощения схемы управления генератором и расширения области использования, оно снабжено узлом контроля угла положения ротора, измеряемого по механическому вектору положения ротора и напряжению генератора или сети, выходы которого подключены к входам узлов контроля знака и величины скольжения и подгонки оборотов, и узлом задания программы, которы включен в цепи изменейия режима работы упомянутых узлов. с. Устройство по и. I, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности оно снабжено узлами задержки действия и блокировки от системных качаний, которые включены последовательно в выходную цепь узла контрочя знака скольжения, при этом вход узла блокировки от системных качаниИ подключен к анало9

445111

f0 гичным устройствам параллельно ра разгрузку турбины при асинхронном ботающих генераторов. режиме генератора подключен через

3. Устройство по пп. I и 2, узел согласования, первый вход ко о т л i ч а ю щ е е с я тем, что торого подсоединей к узлу блокис целью предотвращения лоиной 5 ровни от системных качаний, а разгрузки при качаниях в системе второй — к узлу контроля величины и ограничения действия разгрузки, скольжения. выход узла подгонки оборотов на