Устройство регулирования напряжения на шинах электростанции

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

CoIo3 Севетскик

Сециаяистическив

Республик (61) Дополнительное к авт, свид-ву (22) Заявлено. 060280 (21) 2880808/24-07 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет

Опубликовано 300382. Бюллетень ¹ 12

И11 М. Кл.

Н 02 J 3/12

t 53) УДК 621 ° 314. 21:

° 621 316 722 (088.8) Госуаарственный коинтет

СССР

IIo деави нзобретеннй н открмтнй.

Дата опубликования описания 30.03.82 (7?) Автор изобретения

Я,Д.Баркан.и (71) .заявитель (54) УСТРОЙСТВО РЕГУЛИРОВАНИЯ НАПРЯЖЕНИЯ

HA IQHHAX BJIEKTP0CTAHUHA

Изобретение относится к регулированию напряжения и раснределенню реактивных нагрузок на электростанциях.

На многих теплоэлектроцентралях часть генераторов работает на мины генераторного напря:кения, от которых питаются собственные нужды электростанций и электрические )тинии распределительных сетей, а часть генераторов - блочно через трансформатор на шины высшего напряжения. Шины генераторного напряжения связаны .с минами высшего напряжения электростан» ции трансформаторами связи, имев щими регулирование напряжения под.. нагрузкой. Регулирование напряжения на геиераторных .шинах возможно с помощью воздействия как иа установочные устройства регуляторов возбуждения генераторов., работающих на .эти мины, так и на автоматические регуляторы напряжения трансформаторов.

Известны устройстза регулирования напряжения на минах электростанций, осуществляющие поддержание . напряжения на шинах генераторнога напряжения путем воздействия на регулятор напряжения трансформатора связи шнн генераторного н высшего напряжения и установочные устройстве автоматического регулятора возбуждения (APB) генераторов (1) н (2).

Недостатками этих устройств являются дискретный карактер регулирования при воздействии на регулятор напряжения трансформатора связнт неучет возможностей комплексного регулирования и, как следствие, недоиспользование располагаемой реактивной мощности генераторов.

Наиболее близкое к предлагаемому устройство регулирования напряжения на шинах электростанций, включающее в себя центральный регулятор напряжения электростанций и схему уравнивания реактивных нагрузок генераторов, содержащую датчики располагаемой реактивной мощности генераторов и исполнительный элементы.

Реактивная нагрузка между генераторами распределяется пропорционально располагаемой мощности, завися» .:

25 щей от напряжения статора н активной нагрузки генераторов (31.

Недостатком этого устройства является то., что реактивная мощность между генераторами распределяется

30 в соответствии с располагаемой реак"

917259 тивной мощностью независимо от схемы их подключения к шинам электростанции. Генераторы, работающие на шины генераторного напряжения, должны грузиться больше, чем генерато-. ры, работающие непосредственно на шины высшего напряжения электростанции так как помимо реактивной мощности, выдаваемой B питающую сеть энергосистемы, они должны покрывать местную нагрузку, питающуюся от шин 10 генераторного напряжения. При равной загрузке генераторов в долях от их располагаемой мощности в электрической сети возникают нежелательные перетоки реактивной мощности, повышенная загрузка трансформаторов связи шин генераторного и высшего напряжения и дополнительныс потери энергии.

Цель изобретения — улучшение распределения располагаемой реактивной мощности между генераторами и снижение потерь электроэнергий.

Поставленная цель достигается тем, что устройство регулирования напряжения на шинах электростанции, содержащее центральный регулятор напряжения, исполнительные элементы схемы уравнивания реактивных Нагрузок, действующие на установочные элементы автоматического регулятора возбуждения генераторов, и датчики располагаемой реактивной мощности генераторов, выходы которых соединены с входами исполнительных элементов схемы уравнивания, дополни- З тельно снабжено регулятором напряжения трансформатора связи шин высшего и геиераторного напряжения, включенным на напряжение шин генераторного напряжения и ток нагруз- 40 ки этих шин и действующим по принципу встречного регулирования, а датчики располагаемой реактивной мощности генераторов, работающих на шины генераторного напряжения, 45 включены на напряжение шин высшего напряжения и ток присоединения обмотки высшего напряжения трансформатора связи шин высшего и генераторного напряжения. 50

Центральный регулятор напряжения и исполнительные элементы схемы уравнивания включены на установочные элементы APB генераторов. Регулятор напряжения трансформатора 55 связи действуют по закону встречного регулирования. Ограничение возбуждения генераторов осуществляется известными блоками. Требуемое распределение реактивной мощности меж- 60 ду генераторами, при котором потебление местной распределительной сети питающейся от шин генераторного напряжения, покрывается в первую очередь работающими генераторами на 65 эти шины, достигается пОдачей на входные зажимы датчиков располагае- мой мощности этих генераторов тока не от самих генераторов, а от при соединения трансформаторов связи к шинам основного напряжения электростанций, а также напряжение от этих шин.

На чертеже приведена структурная схема устройства регулирования напряжения на шинах электростанций.

Устройство содержит генератор 1, работающий на шины генераторного напряжения, блочный генератор 2, работающий на шины основного напряжения электростанций, регулируемый . трансформатор 3 связи, шины 4 генераторного напряжения, к которым при .соединена нагрузка собственных нужд электростанций и распредели- тельной сети АРВ 5 генераторов, установочные элементы которых управляются с помощью привода от центрального регулятора б напряжения электростанций, реагирующего на параметры режима питающей сети энергосистемы или электростанции в це- лом, регулятор 7 напряжения трансформатора связи, датчики 8 и 9 располагаемой реактивной мощности генераторов1 исполнительные элементы

10 схемы уравнивания двухстороннего действия, шинки 11 схемы уравнивания реактивной мощности между генераторами и контакты 12, с помощью которых индувидуальные ветви схемы распределения реактивной мощности между генераторами включаются в об" щую схему.

Устройство работает следующим образом.

Общий режим электростанции поддерживается центральным регулятором б, действующим одновременно на установочные устройства APB 5 генераторов 1 и 2. Центральный регулятор действует до тех пор, пока контролируемый параметр (обычно напряжение шин в сочетании с суммарной реактивной мощностью или перетоки от электростанции) не будет введен в зону нечувствительности. При этом центральный регулятор б проходит в исходное нерабочее состояние. После этого может оказаться, что напряжение на шинах 4 генераторов отклоняется.от желательного. Это напряжение контролируется регулятором

7 напряжения трансформатора 3 связи.

При выходе напряжения за пределы зоны нечувствительности этого регулятора, имеющего .настройку, соответствующую встречному регулированию напряжения, он действует и приводит напряжение на шинах 4 в соответ" ствие с требуемым.

917259

Загрузка генераторов реактивной мощностью определяется действием схемы распределения реактивной мощности между генераторами. На блочных генераторах 2 располагаемая мощ- ность определяется непосредственно для генераторов с учетом их загруз- ки активной мощностью и напряжения на их выводах. Напряжение на выходе датчика 8 располагаемой мощности в этом случае пропорционально испоЛьзуемой располагаемой реактивной мощности генератора 2. На вход датчика 9 располагаемой мощности, используемого для управления мощностью генераторов 1, работающих на шины генераторного напряжения, подают- !5 ся напряжение главных шин электростанций и ток присоединения трансформаторов связи к этим шинам. Последовательно с датчиками 8 и 9 располагаемой мощности включены испол- 20 нительные элементы 10 двухстороннего действия. Датчики совместно с исполнительными элементами посредством контактов 12 присоединены к шинам

11 схемы уравнивания. При равенстве выходных напряжений у датчиков 8 и 9 располагаемой реактивной мощности схема уравновешена. Если же выходные напряжения датчиков различны, то в схеме появляется уравнительный ток,, приводящий к срабатыванию исполнительных элементов 10, которые действуют до устранения разности выходных напряжений. Благодаря тому, что датчик 9 располагаемой мощности используется не на выводах генератора 1, а на присоединении трансформаторов 3 связи к шинам главного напряжения электростанций, уравни" ваются располагаемые мощности генераторов за вычетом нагрузки,присое- 40 диненной к шинам 4 генераторного напряжения, которая покрывается генераторами 1, Таким образом, эти генераторы загружаются в большей мере, чем генераторы 2, что соответствует 45 требованиям распределения нагрузок между генераторами в схемах электростанций подобного типа. При достижении полной загрузки генераторов срабатывают ограничители возбуждения, которые переводят генераторы в режим ограничения и размыкают контакты 12.

Преимущество предлагаемого способа автоматического распределения реактивных нагрузок между генераторами на электростанции с шинами .ге- . нераторного напряжения сводится и однотипному управлению с помощью центрального регулятора режима scex генераторов электростанции. Это поз- 60 воляет обойтись однотипной аппаратурой. Регуляторы напряжения трансформаторов связи работают в .режиме обычного встречного регулирования напряжения по аналогии с регу g5 ляторами на обычных центрах питания распределительных сетей. Отпадает необходимость их перевода из режима поддержания загрузки генераторов в режим регулирования напряжения. Схема распределения обеспечивает одинаковое использование мощностей генераторов за вычетом нагрузки, присоединенной к шинам генераторного на пряжения (включая нагрузку третичных обмоток трансформаторов связи), что обеспечивает покрытие этой нагрузки за счет располагаемой мощности генераторов, работающих на шины генераторного напряжения. Предлагаемый способ позволяет вместо дискретного осуществить плавное управление режимом генераторов, что ,повышает использование их распола;гаемой реактивной мощности и, следовательно, экономичность работы электрической сети.

Формула изобретения

Устройство регулирования напряжения на шинах электростанций, содержащее центральный регулятор напряжения и исполнительные элементы схемы уравнивания реактивных нагрузок, действующие на установочные элементы автоматического регулятора возбуждения генераторов, и датчики располагаемой реактивной мощности генераторов, выходы которых соединены с входами исполнительных элементов схемы уравнивани, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью улучшения использования располагаемой реактивной мощности генераторов на электростанции, имеющей генераторы, .работающие на шины генераторного и шины высшего напряжения, и снижения потерь электроэнергии, оно снабжено регулятором напряжения трансформатора связи шин высшего и генераторного напряжения, включенным на напряжение шин генераторного напряжения и ток нагрузки этих шин и действующим по.принципу встречного регулирования, а датчики располагаемой реактивной мощности генераторов, работающих на шины генераторного напряжения, включены на напряжение шин высшего напряжения и ток присоединения обмотки высшего напряжения трансформатора связи шин высшего и генераторного напряжения..

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Р 347857, кл. H 02 J 3/12, 1970.

2. Авторское свидетельство СССР

9 553720, кл. Н 02 J 3/12, 1975.

3. Росман Л.В. Групповые управления.возбуждением синхронных генераторов гидроэлектростанций.N. — Ë., ГЭИ, 1962, с. 24 — 30.

917259

Составиталь К 4от

Редактор А.Лежнина Теаред Т. Католика КорректорА.Даятко.

Ф ЮЮ «Ю Ю ЮЮВЮЮФ1

Заказ 1898/72 . Тираж 670 .. Водиисиое

ВНИИПИ Государственного комитета С(ХР по делам изобретений и открытий

13035, Москва, Ж"35, Рауаская иаб ° р д. 4/5 ю аВ юг (Филиал ППП Патент . г. Ужгооод,. ул..ЖэоеИ1цНЗВ