Способ синхронизации генератора и источника переменного тока

 

ОИЙСАНMЕ изовютгния "" зьузв

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. саид-ву— (22) Заявлено 250477 (21) 2479916д4-07 с присоединением заявки РЙ— (23) Приоритет (43) Опубликовано 05.1278.Бюллетень %45 (45) Дата Опубликования описания 10,1278 (51) М. Кл.

Н 02 J 3/42

Гесударствеииый комитет

Совета Министров СССР ио делам изобретений и открытий (53) УДК 621. 316.729 (088.8}

В.А. Алфимов

Научно-производственное объединение Энергия (54} СПОСОБ СИНХРОНИЗАЦИИ ГЕНЕРАТОРА И ИСТОЧНИКА

ПЕРЕМЕННОГО ТОКА

Изобретение относится к электротехнике, занимающейся питанием сетей и распределением электрической энергии.

Способ мажет быть использован в аварийном источнике электроэнергии, состоящем, например, из магнитогидродинамического генератора со статическим преобразователем постоянного тока в переменный:(инвертсром} и газотурбиннсй установки с турбогенератором. При включении аварийного источника быстро пускают МГД-генератор и нагрузку питают от МГД-генератора через инвертор, после разгона газотурбинной установки турбогенератор синхронизируют с иивертором и подключают к нагрузке, после перевода нагрузки ча турбогенератор отключают . инвертор ст нагрузки и выключают

МГД-генератор.. Известен способ самосинхронизации, при котором подключаемый генератор разгоняют до частоты, на 2Ъ меньшей частоты сети, и невозбужденным включают в сеть, после этого включают возбуждение. Возникающие в обмотке статора токи разгоняют генератор до частоты сети 1) . При использовании этого способа в сети и генераторе возникают большие токи.

Известен также способ синхронизации генератора и источника переменного тока с подключенной к нему нагрузкой путем уравнивания частот напряжений и фаз упомянутых источников и сети, затем в момент совпадения фаз генератора и сети подключают генератор к сети (2) .

Этот способ синхронизации имеет недостаток, состоящий в том, что процесс подгонки частоты генератора с указанной точностью занимает большое время, а изменение разности частот генератора и источника переменного тока приводит к толчку тока в момент подключения генератора, причем амплитуда толчка тока достигает номинального тока генератора. Толчок тока такой величины недопустим при подключенчи к инвертору, в особенности, если источник питания инвертора имеет ограниченную мощность, как МГД-генератор.

Цель изобретения состоит в уменьшении длительности синхронизации и толчка тока при подключении генератора при использовании в качестве источника переменного тока. источника посToHHHox О тОка с инзертОрОм на зыхОде, Эта цель достигается тем, что генератор разгоняют до частоты, меньшей номинальной на величину, допустимую для переходных процессов, при совпадении фаз устанавливают частоту ин- 5 вертора равной частоте генератора и после уравнивания напряжений осуществляют упомянутое подключение генератора к нагрузке.

При этом частоты инзертора и гене- 1(} ратора уравнивают путем регулирования фазы управляющих импульсов инвертора относительно перехода напряжения генератора через нуль по разности фаз инвертора и генератора или д путем изменения частоты инзертора в зависимости от разности фаэ генератора и инвертора.

Функциональная схема устройства, реализуЬщая описываемый способ„ пока- ® вана на чертеже.

Устройство содержит источник постоянного тока 1, инвертор 2, выключатель 3, нагрузку 4, выключатель 5, турбогенератор 6, газотурбинный двигатель 7, регулятор 8 возбужденчя турбогенератора 6. Ус ройство синхронизации выделено штрих-пунктирным

RoHTvp0M и сОдержит прибОр 9 JcTBHQB ки напряжений, реле разности фаэ 10„„ фазосдвигающее устройство 11, реле минимальной частоты 12, ключ 3..

Устройство работает следующим об-разом. ВО время разгона турбогенератора 6 газотурбинным двигателем 7 источник постоянього тока 1 питает Зо инвертор 2, выход которогс через выключатель 3 подает переменный ток на нагрузку 4. Частота переменного тока при этом определяется "-адатчиком гас

TOTE инв ертора 1 4, импульсы _#_oTopox o через ключ 13 пОдаются на инзертОр

2. После разгона турбогенератора 6 до частоты„ меньше номинальной на величину, допустимую для переходных процессов, срабатывает реле минимальной частоты 12. После этого при ссвпадении фаз турбогенератора 6 и инзертора 2 срабатывает реле разности фаэ

1О, сигнал которого проходит через реле минимальной частоты 12 и переклю-, чает ключ 13. После этого на инзертор

2 подаются импульсы, вырабатываемые фазосдвигающим устройством 11, причем частота их равна частоте турбогенератора 6. Напряжения на выходах инзертора 2 и турбогенератора 6 становятся.5"" синхронны и синфазны. Прибор установки напряжения 9, воздействуя íà регулятор 8 возбуждения турбогенератора

6, выравнивает амплитуду напряжений, а после получения их равенства дает 6С сигнал включения на выключатель 5.

Этим синхронизация заканчивается.

При использовании э"ого способа отсутствует операция подгонки частоты генератора р Время дости (ения синфазности сокращается вследствие боль1 шей разности частот, длительность переходного процесса в инзерторе после переключений не превышает нескольких периодов переменного тока. После окончания переходного процесса напряжения генератора и инзертора синхронны и синфаэны, причем это состояние сохраняется длительное время, независимо от возможных колебаний частоты генератора. Поэтому нестабильность времени срабатывания выключателя не создает толчка тока, генератор может бь ть подключен в любой момент после уравнивания напряжений генератора и инэертора. Благодаря сниженчю требований к стабильности параметров ВО время синхронизации описанный способ легко автоматизировать и уменьшить длительность синхронизации ро 10-15с.

Формула изобретения

1.,Способ синхронизации генератора и источника переменного тока с подключенной к нему нагрузкой путем уравнивания частот, напряжений и фаз упомянутых источников и подключения генератора к нагруз.<е, О т л и ч а— ю шийся тем, что, с целью умэньшения длительности синхронизации и толчка тока при использовании в качестве источника переменного тока источника постоянного тока с инзерторОм на выходе, оазгоняют генепа Ор до частоты меньшей номинальнОй на величину, допустимую для переходных процессов, при совпадении фаз генера-тооа и инвертОра чстанавлизают частО ту инвер ора разной частоте генератора, и после уравнивания напря«ений

Осуществляют упомянутое подключение генератора к нагрузке.

2. Способ по п.1 о т л и ч а r< шийся тем, что частоты . нзертора и генератора уравнивают путеь. рагулирования фазы управляющих импульсов инвертора .Относительно перехода напряжения генератора через нуль по pi ности фаз инвертора и генератора.

3. Способ по п.1, о т л и ч а ив ц и и с я тему чтО частОты инВертора и генератора уравнивают путем изменения частоты инвертора в зависимости от разности фаз генератора и кнвертОраe

Источники информации, гриняты=. Во внимание при экспертизе:

1. Константинов B.Н. Синхронизация судовых синхронных генера оров, Л., " Судостроение, . 965, с. 16.

2. То же, с. 15.

636738

Составитель К.Фотина

Техред Н.Андрейчук Корректор С.Шекмар

Редактор B.Ôåëüäìàí

Заказ 6963/45 Тираж 850 Подписное

ЦИИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4