Способ автоматического аварийного управления возбуждением синхронного генератора

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

741401

+i

<1 .:«-. » с «% (61) Дополнительное к авт. свил-ву— (22) Заявлено 02. 03. 78 (21) 2585076/24-07 с присоединением заявки М— (23) Приаритет—

Опубликовано 15. 06.80. Бюллетень М 22

Дата опубликования описания 18.06.80 (51)М. Кд.

Н 02 P 9/10

Гасударственный квинтет (53) УДК 621.316. . 722: 621. 31 3. . 322(088. 8) да делам мэааретений и аткрытнй (72) Авторы изобретения

Б. 3. Гамм, З. С. Лукашов, А. К. Самарцев и Г. С. Птушкин

Сибирский научно-исследовательский институт энергетики (71) Заявитель (54} СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОГО АВАРИЙНОГО

УПРАВЛЕНИЯ ВОЗБУЖДЕНИЕМ СИНХРОННОГО

ГЕНЕРАТОРА

Изобретение относится к автоматическому управлению и регулированию возбуждения синхронных генераторов.

Известны способы автомати ческого управления возбуждением синхронных re5 нераторов путем форсированного изменения тока возбуждения в аварийных режимах с целью увеличения тормозного момента 1», 7„25, и (3».

Недостатком указанных способов яв10 ляется появление небаланса мощности при форсировке вне зоны допустимых углов электропередачи, Известен способ автоматического ава15 рийного управления возбуждением синкронного генератора с одной или более обмотками возбуждения на роторе путем подачи форсированного напряжения и знакопеременного форсированного напряжения хотя бы на одну из обмоток возбуждения при контроле угла электропередачи, накодящегося в зоне, ограниченной значением

КП 45.

Недостатком способа является то, что при ложном срабатывании блока, обеспе» чивающего переключение полярности обмотки возбуждения,и либо при пропуске очередной коммутации условия ресинхронизации ухудшаются и усугубляется аварий ность ситуации. Это происходит потому, что напряжение, подаваемое на обмотку возбуждения при переключении, будет противоположного знака, что приводит к росту отрицательных значений электромагнитной мощности и невозможности получения условий ресинхрониэации, так как при этом а P < О.

Бель изобретения - повышение надеж» ности аварийного управления.

Цель достигается тем, что в способе автоматического аварийного управления возбуждением синхронного генератора с одной или более обмотками возбуждения на роторе, путем подачи форсированного напряжения и знакопеременного форсиро ванного напряжения котя бы на одну из обмоток возбуждения при контроле угла

741 электропередачи, находящегося в зоне, ограниченной значением КП, измеряют мощность электропередач, формируют сигнал, пропорциональный синхронизирующей мощности, контролируют знак синхронизируюшей мощности и, если синхронизирующая мощность положительна, блокируют смену полярности и подачу форсированного напряжения.

На фиг. 1 представлена блок-схема, реализующая способ автоматического аварийного управления возбуждением синхронного генератора; на фиг. 2 — угловые карактеристики мощности, поясняющие . опасность ложного переключения поляр.= ности напряжения возбуждения и повышения надежности аварийного управления возбуждением при контроле знака синхронизирующей мощности; на фиг. 3с груктурная схема одного из возможных вариантов схемы блока, обеспечивающего расчет синкронизируюшей мощности.

Блок-схема (фиг. 1) содер>кит блок 1 датчиков текущего значения режимнык величин электропередачи, блок 2 опорнык сигналов, блок 3 сравнения, сумматор 4, блок 5 расчета синхронизируюшей мощности, ключ 6, управляющий блок 7, блок 8 пд зиодизации угла электропередачи и управления обмоткой 9 возбуждения синхронного .генератора 10, На. фиг. 2a — электромагнитная:. характеристика мощности при смене полярности напряжения обмотки возбуждения беэ контроля знака синхронизирующей: ". мощности в случае разового отказа блока управления переключением при сР=Л

ДР в - то же, но при соблюдении знака O, На фиг. 3 обозначено звено 11 дифференцирования входного сигнала, пропорционального величине активной мощности генератора —, звено. 12 дифференцис Р

Ш рования полного угла электропередачи, делительное устройство 13, определяющее с хронизиру цую. мощность 4 >/@Id .

Реализация способа автоматического аварийного управления возбуждением синхронного генератора по блок-схеме (фиг.

1) происходит следующим образом.

При нарушении исходного режима и н прерывном росте угла электропередачи

О, при равенстве сигналов с элемента

8 блока 1 датчиков текущих значений режима и блока 2 опорного сигнала им пульс управления с блока 3 сравнения проходит на сумматор 4. Одновременно с этим блок 5 выделения синхронизирую401 4. щей мощности подает сигнал на ключ 6, который открыт при вЂ, — >О и накодится в (Я закрытом состоянии при (О . При поAID ступлении сигнала с блока 3 сравнения и ключа 6 сумматор 4 дает команду на управляющий блок 7, определяющий состояние блока управления 8, который переключает полярность напряжения, подает и снимает форсировку с обмотки 9 воз>о буждения синхронного генератора 1 О. Необходимость контроля знака синхронизирующей мощности при ведении режима аварийного управления возбуждением с помощью смены полярности напряжения об15 мотки возбуждения видна на фиг. 2, где показан случай однократного несрабатывания блока управления переключением для момента б =36 . Если не проводить контроля знака вЂ, то последующие

d с(б переключения в моменты 821,3Ж и т. g. расширяют зонЬ| отрицательных значений электромагнитной мощности (кривая a), что приводит к резкому увеличению плошадок ускорения (F ) и, следовательно, к ухудшению условия ресинхроцизации.

Контроль — С.1 позволяет блокировать neci(P

АУ реключение полярности в момент с> =2%, так как СААР/с 0 >Ои последующие переключения (кривая в,) приводят к росту площадок торможения, т. е. к улучшению условий ресинхронизации.

Одной иэ возможных принципиальных схем реализации работы блока 5 расчета синхронизируюшей мощности может быть

35 схема, представленная на фиг. З..На входные зажимы одного из дифференциальных звеньев 11 блока, собранного, например, на аналоговых элементах, подается сигнал 0) пропорциональный активной мош40 ности генератора, полученный, например, на дифференциальном датчике Холла. На выходе, благодаря структуре звена О„ /02

=С1„р!(ТрРафпоуааам оигнап гропорпионапь45 ный U = О /Ж> . Переменные коэффициенты Ку, К2 обеспечивают требуемую амплитуду выходного сигнала при максимальной частоте и знаке входного (Тр ). Аналогично этому и звено 12 расчета — " » .

c4t

Величины 02 и U< подаются на делитель

13, с выхода которого поступает сигнал, пропорциональйый синхронизирующей мощностии,о Р/(» .

Способ автоматического аварийного управления возбуждением повышает реэуль55 тирующую устойчивость электрических систем, что неразрывно связано с повышением надежности и нормальной работы потребителей электроэнергии. Сохранение

741401 результирующей устойчивости с помощью смены полярности напряжения, подаваемого на,обмотку возбуждения, по сравнению с известными способами упрощает управление устройством, а изменение фазовых соотношений, определяющих условие ресинхронизации, осуществляемое в роторных цепях, происходит за счет управления токами малой (в сравнении со статорными) величины.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

No. 285088, кл, Н 02 P 9/14, 1967.

2. Авторское свидетельство СССР;

No. 573845, кл. Н 02 P 9/10, 1976, 3. COKOJIOB H, И. H Hp. F BCHHXpOHHGB ция синхронных двигателей многократной форсировкой возбуждения. Электричество", 1975, N5,,с. 43-48.

4. Лукащов Э. С. и др. Аварийное управление возбуждением синхронных машин как средство повышения результирующей устойчивости. "Автоматическое управление электроэнергетическими системами в аварийных режимах с npug5 менением цифровых вычислительных машин", Филиал А Н СССР, 1 976, с. 1 34146.

Формула изобретения

Способ автоматического аварийного управления возбуждением синхронного генератора с одной или более обмотками возбуждения на роторе путем подачи форсированного напряжения и знакопеременного форсированного напряжения хотя бы на одну из обмоток возбуждения при контроле угла электропередачи, находящегося в зоне, ограниченной значением

КП, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности аварийного управления возбуждением, измеряют мощность по электропередаче, фор6 муют сигнал, пропорциональный синхронизирующей мощности, контролируют знак синхронизирующей мощности и, если синхронизируюшая мощность положительна, блокируют смену полярности и подачу форсированного напряжения.