Способ автоматического управления возбуждением синхронного генератора с двумя обмотками на роторе в послеаварийном режиме

 

Союз Советсннк

Социалистических

Республик

{б1) Дополнительное к авт. сеид-ву 9 657563

{22) Заявлено 21.06.77(21) 2500240/24-07

С ПРИСОЕДИНЕНИЕМ ЗаяВКИ Ио

{23) Приоритет (5))M. Кл.

Н 02 P 9/10

Госуаарствеииы и кои итет

СССР по делам изобретений и открытий

Опубликовано 15,11.79. Бюллетень М 42 (53) УДК 621. 316. . 7?2. 621 31 3. 322

Дата опубликования описания 15,11,79 (72) Авторы изобретения

Б.3. Гамм и A.Ê. Самарцев (71) Заявитель

Сибирский научно-исследовательский институт энергетики (54) СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ ВОЗБУЖДЕНИЕМ

СИНХРОНЯОГО ГЕНЕРАТОРА С ДВУМЯ ОБМОТКАМИ

HA РОТОРЕ В IIOCJIEABAPHAHQN РЕЖИМЕ

Изобретение относится к электротехнике и предназначено для автоматического регулирования и управления возбуждением синхронного генератора с двумя несимметричными и обмотками на роторе.

Р

В основном авторском свидетельстве В 657563 описан способ автоматического управления возбуждением синхронного генератора с двумя обмотками на роторе в послеаварийном режиме, осуществляемого путем снятия форсировочного напряжения с продольной обмотки возбуждения и отключения поперечной обМотки возбуждения и отключe-15 сия поперечной обмотки возбуждения .при прохождении скольжения через нуль

S=O,в котором при равенстве нулю скольжения фиксируют значение текущего угла электропередачи, сравнивают его с значениями граничных углов, соот ветствующих загрузке генератора, кратности форсировки по продольной оси возбуждения и кратности форсировки по продольной и по поперечной осям, и если значение угла электропередачи находится в границах, определяемых загрузкой и кратностью формировки по продольной оси„ снимают форсировку с продольной и отключают поперечную обмотку возбуждения, если значение угла электропередачи находится в границах, определяемых загрузкой генератора и кратностью форсировки по продольной и поперечной осям, а

S=O, то снимают форсировку с продольной оси, и при значении угла электропередачи в пределах границ, определяемых загрузкой генератора и крат.ностью AQpcHpoBKH по продольной обмотке возбуждения, при S=O, отключают поперечную обмотку возбуждения.

Однако такая последовательность перехода на послеаварийную характе ристику исключает. опасность повторного нарушения устойчивости только для случаев, ко&да угол электропередачи при достижении условия ресинхронизации Я=О не превышает значения равного,з1+ о "сто"

- I q,may где: P

Р эпох

mnx максимум характеристики по. поперечной обмотке возбуждения (ОВ); Р

d п ах

Максимум-характеристики по продольной ОВ.

ЦЕлью дополнительного изобретения является повышение устойчивости в аварийном режиме, обеспечение надежности и скорости устойчивого перехода на послеаварийную характеристику.

698108

Эта цель достигается в результате того, что переключают полярность напряжения, подаваемого на продольную обмотку возбуждения, когда текущий угол электропередачи о МХ, а на поперечную — при Е = —, блокируют

3k% цепи переключения йри первом переходе скольжения через нуль, отключают поперечную обмотку возбуждения, если значение текущего угла электропередачи находится н границах, определяе- 1О мых числом переключений полярности, величиной загрузки генератора и значением электромагнитной мощности, выдаваемой, генератором по продольной обмотке возбуждения, вновь фиксируют значение угла 8 при S--0 и, если он находится в границе, определяемой загрузкой генератора и мощностью, выдаваемой по продольной обмотке возбуждения, снимают напряжение форсировки с продольной обмотки возбуждения.

Уа фиг.1 изображена блок-схема, реализующая описываемый способ.

Ба фиг.2 приведены угловые характеристики мощности синхронного генератора с двумя ОВ на роторе, расположенными поц углом 90 относительно друг друга при использовании аварийного управления возбуждением с помощью переключения полярности на- 30 пряжения. Здесь же показаны значения граничных углов, определяющих область, где последовательность перехода на послеаварийную характеристику отлична от способа, изложенного 35 н основном изобретении.

Ьлок-схема (Фиг.1) содержит вычислительно-задающий блок 1, датчики 2 и 3 текущих значений угла элект- 4() ропередачи и скольжения, блоки 4, 5, б, 7 логики, ключ 8, исполнительные элементы 9, 10 и 11.

Ча фиг.2 приняты следующие обозначения: 12 — характеристики мощности

Р синхронной машины с одной AB no продольной оси; 1 — то же, но Р,р

О при форсировке (Р К .P„,, где Кр

d коэффициент форсировки продольной обмотки возбуждения); 14 — характе50 ристика мощности Р синхронной машины с обмоткой возбуждения по поперечной оси (Р =К Р,(, где К вЂ” коэффициент форсировки:поперечной оси) 1 15 — характеристика мощности

Р сйнхронной машины с двумя обмотками нозбуждения; lб — характеристика мощности Р синхронной машины при форсировке напряжения на обеих обмотках возбуждения; 17, 18, 19, 20, 21 — характеристики мощности в со- 6Q ответствии с описанными, но при изменении полярности напряжения íà обмотках возбуждения.

Работа блок-схемы 1 по данному способу происходит следующим образом.65

По параметрам исходного до аварийного режима д, кратности форсировок

К, К и количества переключений K вйчислительно-задающий блок 1 рассчитывает и выдает на блоки логики

4, 5 и б граничные Углы д;,, 8 „, 8, 8 и 84, определяющие последовательность перехода на послеаварийный режим.

В процессе динамического перехода датчиком 2 измеряется текущее значение угла электропередачи b i à датчиком 3 — текущее значение скольжения S. При равенстве сигналов с датчика 3 и нуль-сигнала, что соответствует синхронной скорости вращения ротора синхронной машины, сигнал с блока 7 отпирает ключ 8, пропуская значение текущего угла д на блоки логики 4, 5 и б, где определяется угловое положение ротора при S=O отно-, сительно вычисленных граничных углов ° г, 3 ° °

Одновременно с этим сигнал с бло-. ка 7 поступает на исполнительный элемент 9, блокирующий переключение полярности rro обеим ОВ и обеспечивающий расчет числа переключений по обеим осям.

Если значение текущего угла 8:„ в момент S=O находится в зоне kX < о" (

Сигнал с блока б поступает на исполнительный элемент 11, отключающий поперечную AB. Форсировочное же напряжение исполнительным элементом снимается при контроле S=O во второй, третьей и т.д. раз, пока не выполнится .условие (2+A< < 8T < kX+ 6 > .

Переход на послеаварийную характеристику н зонах других углов происходит следующей последовательности °

Если значение о в момент S=O нахо Т дится н зоне kQl+f < т- k>> g срабатывает блок логики 5. Сигнал с блока

5 поступает на исполнительные элементы 10 и 11, которые соответственно снимут форсироночное напряжение с продольной и отключат поперечную обмотки возбуждения. ЕслиkA(6< ) 6 (бтра д ) 8z) срабатывает блок логики 4, подающий сигнал на исполнительный элемент 10, который снимает форсировку с продольной обмотки возбуждения. Поперечная же обмотка остается н работе. Ее отключение производят при S=O и соблюдении условия МЖ+ 8 с >T < kK t б

Повышение надежности и сокращение времени устойчивого перехода по сравнению с основным изобретением обусловлено следующими факторами: а) переход на форсированную характеристику ;.:ривая 18) в зоне углов

Kar, IQt< 6 при отключении поперечной обмотки возбуждения позволяет быстрее гасить возникшие в результате перехода колебания мощности. Ча фиг.2 (для случая K=1) видно, что н этой

6981О8 зоне прирост мощнос; и по форсированной характеристике (кривая 18) значительнее, нежели по характеристике при снятой форсировке с продольной оси (кривая 20) при отклонениях угла; б) к тому же, точка равенства мощ- 5 ностей приводного двигателя Р и электромагнитной мощности при отключенной поперечной обмотке возбуждения (точка б) находится правее устойчивого режима (точка а) при равенстве Р и электромагнитной мощности при снятой форсировке с продольной обмотки возбуждения. Это говорит о большой вероятности того,что при достижении равенства S=O второй раз угол 5 электропередачи будет находится в зоне Мй 8i,И + д,где возможен пере-Ход на послеаварийную характеристику (кривая 17). настоящий способ автоматического 20 управления возбуждением синхронного генератора с двумя обмотками на роторе в послеаварийных режимах позволяет в случае применения переключения полярности обмоток возбуждения как 25 средства, повышающего динамическую устойчивость, повысить надежность способа и сократит время устойчивого перехода аа послеаварийяый режимм. 30

Формула иэобретенйя

Способ автоматического управления возбуждением синхронного генератора с двумя обмотками на роторе в послеаварийном режиме по авт.св. Р 657563 отличающийся тем, что, с целью повышения устойчивости в аварийном режиме и обеспечения надеж-. ности и скорости устойчивого перехода на послеаварийную характеристику мощности, переключают полярность напряжения, подаваемого на продольную обмотку возбуждения, когда текущий угол электропередачи F=kX, а на поперечную при о =, блокируют цепи переключения при первом переходескольжения через нуль, отключают поперечную обмотку возбуждения, если значение текущего угла электропередачи находится в границах, определяемых числом переключений полярности, величиной загрузки генератора и значением электромагнитной мощности, выдаваемой генератором по продольной обмотке возбуждения, вновь фиксируют значение угла 6 при S=O и, если он находится в границе, определяемой загрузкой генератора и мощностью, выдаваемой генератором по продольной обмотке возбуждения, снимают напряжение форсировки с продольной обмот ки возбуждения.

6981D8

: аказ 6941/38

Тираж 857 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам иэобретений и открытий

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

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

Составитель К.Фотина

Редактор Д,Мепуришвили Техред М, Петко Корректор Н. Стец