Устройство для распределения активной илиреактивной нагрузки между синхроннымигенераторами и промышленной сетью

 

11 11 8283I0

ОЛИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОР СКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ьу (22) Заявлено 20.06.79 (21) 2783092/24-07 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 07.05.81. Бюллетень № 17 (45) Дата опубликования описания 07.05.81 (51) М. Кл.

Н 02J 3/46

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 621.313.322. .016.31 (088.8) (72) Авторы (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ АКТИВНОЙ

ИЛИ РЕАКТИВНОЙ НАГРУЗКИ МЕЖДУ СИНХРОННЫМИ

ГЕНЕРАТОРАМИ И ПРОМЫШЛЕННОЙ СЕТЬЮ

Изобретение относится к автоматизации электроэнергетических систем, в частности автономных систем гарантированного электроснабжения, использующих многоагрегатные дизель-электростанции. 5

Известно устройство для автоматического регулирования частоты и распределения активной нагрузки между параллельно работающими синхронными генераторами (1), содержащее блок выбора экстремального 10 активного тока, к одному входу которого подключены выходы датчиков активного тока генератора, к второму — выход блока сравнения частоты, а выходы соединены с регуляторами скорости первичных двигате- 15 лей генератора. Недостатками этого устройства является его неспособность равномерно распределять между генераторами реактивную составляющую комплексной мощности, отдаваемой в нагрузку, и обеспечить 20 параллельную работу генераторов- с промышленной сетью.

Известно устройство для группового регулирования возбуждения генераторов (2) с центральным регулятором напряжения и 25 схемой уравнивания нагрузок в виде многолучевой звезды, каждый луч которой содержит фазочувствительный элемент, включенный в цепь вторичной обмотки трансформатора тока одной из фаз генератора, где в 30 качестве фазочувствительного элемента применен дифференциальный трансформатор, имеющий обмотки возбуждения и управления, а также выходную обмотку, состоящую из двух секций, нагруженных через выпрямители на активные сопротивления.

К недостаткам такого устройства следует отнести неспособность к распределению между генераторами активной составляющей комплексной мощности и обеспечить параллельную работу генераторов с промышленной сетью.

Наиболее близким решением по технической сущности и достигаемому результату к изобретению является устройство для распределения активной нагрузки, которое может быть использовано и для распределения реактивной нагрузки, между синхронными генераторами и промышленной сетью (3).

Устройство содержит схему уравнивания нагрузок в виде многолучевой звезды, каждый луч которой содержит датчик активного (реактивного) тока генераторов, усилитель мощности, избирательное реле, датчик-эталон активного (реактивного) тока, включенный на напряжение промышленной сети и соединенный с усилителем мощности и датчиком активного (реактивного) тока через блок-контакты выключателей, и кон828310 такты избирательного реле, причем в качестве датчика эталона активного (реактивного) тока применен стабилизированный источник постоянного напряжения.

Недостатком известного устройства является наличие датчика эталона активного тока промышленной сети на основе стабилизированного источника постоянного напряжения, который фиксирует мощность, отдаваемую каждым генератором в нагрузку, на заранее определенном уровне.

При этом рост нагрузки может вызвать перегруз трансформаторной подстанции, через которую промышленная сеть подключена параллельно генераторам, в то время как генераторы будут оставаться недогруженными. Кроме того, наличие стабилитрона на выходе датчика активного тока в каждом луче многолучевой звезды не позволяет равномерно распределять нагрузку между параллельно работающими генераторами при отключенной сети, если нагрузка на ведущем генераторе окажется меньше нагрузки на ведомых агрегатах. Отсутствие масштабных преобразователей на выходах датчиков активного тока генераторов не позволяет осуществить принцип пропорционального распределения нагрузки между параллельно работающими генераторами различной номинальной мощности.

Перечисленные недостатки ограничивают функциональные возможности устройства н снижают надежность системы электроснабжения.

Целью изобретения являются расширение функциональных возможностей устройства и повышение надежности.

Поставленная цель достигнута в устройстве для распределения активной или реактивной нагрузки между синхронными генераторами и промышленной сетью, содержащее схему распределения нагрузки в виде многолучевой звезды, состоящей из лучей, каждый из которых содержит датчик активного или реактивного тока генератора, усилители мощности и контакты избирательных реле, и луч с датчиком эталонной нагрузки и контактами избирательных реле, в качестве датчика эталонной нагрузки использован датчик соответственно активного или реактивного тока промышленной сети, а устройство снабжено масштабными преобразователями, каждый из которых включен на выход соответствующего датчика многолучевой звезды, а выход через контакты избирательных реле включен на вход соответствующего усилителя мощности.

На чертеже представлена функциональная электрическая схема предлагаемого устройства, в котором представлены устройства для распределения как активных, так и реактивных нагрузок.

В данном случае оно предназначено для генераторов 1 и 2, работающих параллель5

10 б

65 по с сетью, представленной трансформаторной подстанцией 3. Ка>кды и луч схем ы распределения активной нагрузки, подключенный к генератору, состоит из трансформатора 4 тока, датчика 5 активного тока, масштабного преооразователя 6 и усилителя 7 мощности, а луч, подключенный к сети, состоит из трансформатора 8 тока, датчика 9 активного тока, масштабного преобразователя 10. Каждый луч схемы распределения реактивной нагрузки, подключенный к генератору, состоит из трансформатора тока 11, датчика 12 реактивного тока, масштабного преобразователя 13, усилителя 14 мощности, а луч, подключенный к сети, состоит из трансформатора 15 тока, датчика 16 реактивного тока, масштабного преобразователя 17, Выход 18 масштабных преобразователей 6 и 10 замкнут накоротко на общую шину 19. Выход 20 масштабных преобразователей 6 и 10 может быть подключен на шину 21 эталонного сигнала соответственно контактами избирательных реле 22, 23, 24. Выход 25 масштабных преобразователей 13 и 17 замкнут накоротко на общую шину 26, а выход 27 масштаб ных преобразователей 13, 17 может быть подключен на шину 28 эталонного сигнала контактами избирательных реле 22, 23, 24.

Устройство работает следующим образом.

Если генераторы 1 и 2 включены параллельно с трансформаторной подстанцией 3, то относительная активная и реактивная нагрузки трансформаторной подстанции 3 являются эталонными для генераторов 1 и

2, Это достигается путем подключения выходов 20, 27 преобразователей 10, 17 контактами избирательного реле 24 на шины

21, 28 эталонных сигналов. При равенстве соответственно относительных активных и реактивных нагрузок генераторов 1 и 2 и трансформаторной подстанции 3 разностные сигналы на входах усилителей 7, 14 равны нулю.

Всякое изменение суммарной активной нагрузки или напряжения сети вызывает появление разностных сигналов на входах усилителей 7, 14, обусловленное неидентичностью характеристик генераторов 1, 2 и трансформаторной подстанции 3. При этом усилители 7 будут воздействовать на приводы генераторов 2, а усилители 14 — на цепи возбуждения генераторов 1 и 2 с учетом знаков и величин разностных сигналов до полного выравнивания соответственно относительных активных и реактивных нагрузок генераторов 1, 2 и трансформаторной подстанции 3.

При параллельной работе генераторов 1, 2 без сети один из генераторов 1, 2, например 1, становится ведущим, а выходы 20,27 преобразователей 6, 13 генератора 1 контактами избирательного реле 22 подключаются соответственно на шины 21, 28 эталон828310

Составитель К. Фотина

Техред И. Пенчко

Редактор Г. Петрова

Корректоры: 3. Тарасова и Л. Орлова

Заказ 918/!2 Изд. № 364 Тираж 694 Подписное

НПО «Поиск» Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Я(-35, Раушская наб., 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2 ных сип1алов, Одновременно с этим на генераторе 1 включается устройство контроля напря>кения и частоты, обеспечивающее ему астатические характеристики по частоте и напряжению. При возникновении раз- 5 ности в нагрузке генераторов 1 и 2 разностные сигналы сформируются на входах усилителей 7, 14 генератора 2, воздействие которых на привод и цепи возбуждения генератора 2 обеспечит выравнивание нагрузок. 10

Предлагаемое устройство обеспечивает параллельную работу с промышленной сетью произвольного количества агрегатов различной номинальной мощности.

Подключение на промышленную сеть дат- 15 чиков активного и реактивного токов и введение масштабных преобразователей позволяют распределять активну1о и реактивную нагрузку пропорционально номинальным мощностям генераторов и трансформатор- 20 ной подстанции, что в целом расширяет функциональные возможности устройства и повышает надежность системы электроснаб>кения.

Формула изобретения

Устройство для распределения активной или реактивной нагрузки между синхронными генераторами и промышленной сетью, содержащее схему распределения нагрузки в виде многолучевой звезды, состоящей из лучей, каждый из которых содержит датчик активного или реактивного тока генератора, усилители мощности и контакты избирательных реле, и луч с датчиком эталонной нагрузки и контактами избирательных реле, отличающееся тем, что, с целью повышения его надежности и расширения функциональных возможностей, в качестве датчика эталонной нагрузки использован датчик соответственно активного или реактивного тока промышленной сети, а устройство снабжено масштабными преобразователямп, каждый из которых включен на выход соответствующего датчика многолучевой звезды, а выход через контакты избирательных реле включен на вход соответствующего усилителя мощности.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Лвторское свидетельство СССР № 583528, кл. Н 02J 3/46, 1973.

2. Лвторское свидетельство СССР № 120569, кл. Н 02J 3/46, 1959.

3. Лвторское свидетельство СССР № 243689, кл. H 02J 3/46, 1967.