Устройство для обеспечения параллельной работы синхронных генераторов Советский патент 1983 года по МПК H02J3/46 

Изобретение относится к системам автоматического регулирования напряжения параллельно работающих синхронных генераторов.

Известно устройство для автоматического регулирования напряжения генераторов, содержащее индивидуальные регуляторы и центральный регулятор для группового управления возбуждением генераторов ijНедостатками устройства являются низкая надежность из-за введения дополнительного центрального регулятора напряжения и необходимость пе-, риодической наладки установок индивидуальных регуляторов напряжения.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство для обеспечения параллельной работы синхронных генераторов , которое содержит пороговые элементы по числу генераторов с входными зажимами для соединения с выходами генератора, усилитель и ключевой элемент в цепи возбуждения каж- дого генератора, вход усилителя соединен с выходом порогового элемента, выход которого подключен на общую шину, а выход усилителя соединен с одним из входов ключевого элемента.

второй вход которого предназначен для подключения к выходу возбудителя С2.

Недостатками данного.устройства являгатся ограниченные функциональные возможности, обусловленные тем, что в устройстве имеется большая неравномерность распределения реактивных токов (до ±J.O%) , из-за технологического разброса геометрических параметров и разбросом электриIческих параметров генератора, которые возникают, например, при изготовлении генераторов и эксплуатации их в различных режимах и тем, что устройство непригодно для использования с генераторами самовозбуждением.,

.Целью изобретения является расширение функциональных возможностей.

Указанная цель достигается тем, что в устройстве для обеспечения параллельной работы синхронных генераторов , содержащем элементы Запрет и пороговые элементы по числу генераторов и общую шину, входные зажимы пороговых элементов соединены с выходом генераторов, выход порогового элемента соединен с запрещающим входом элемента Запрет, второй вход элемента Запрет соедине с выходом генератора, а выход элемента Запрет подключен к общей шине и к одноименному зажиму обмотки возбуждения генератора, второй конец, которой под1 лючен к нулевой точке трехфазной статорной обмотки соответствующего генератора.

На чертеже представлена блок-схма предлагаемого устройства для обеспечения параллельной работы синхронных генераторов.

Устройство содержит синхронные генераторы 1 с трехфазной статорно обмоткой 2, соединенной звездой с нулевой точкой и обмоткой возбуждения 3, пороговый элемент 4, элемент 5 ЗАПРЕТ, общую шину б и нагрузку 7, при этом выход порогового элемента 4 соединен с первым (запрещающим) входом элемента 5, ЗАПРЕТ, второй вход элемента 5 ЗАПРЕТ и вход порогового элемента 4 соединены с выходом генератора 1, выход элемента 5 ЗАПРЕТ 5 подключен на общую шину б и к одноименному зажиму обмотки 3 возбуждения, второй конец которой подключен к нулевой точке статорной обмотки 2 соответствующего генератора 1.

Устройство работает следующим образо..

Порог срабатывания кахедого порогового элемента 4 устанавливается равным заданному выходному напряжению генератора 1, затем генераторы 1 включаются под нагрузку 7 Выходное напряжение генераторов ВЫХ подается на входы всех пороговых элементов 4 и на соответствующий вход элемента 5 ЗАПРЕТ.

Если выходное напряжение генераторов 1 меньше V , то выходной сигнал каждого порогового элемента 4 равен нулю. Сигнал с выхода открытого элемента ЗАПРЕТ 5 подается через обмотки 3 возбуждения к нулевым точкам О статорных обмоток 2 генераторов 1. Протекающий через обмотки 3 возбуждения ток создает магнитный поток, благодаря чему напряжение генератора 1 начинает возрастать .

Если генераторы 1 выполнены идеальными, то согласно- теории трехфазных электрических цепей теоретичесгси ток в общей шине 6 равен нулю и несимметрия распределения реактивных токов равна нулю.

Если имеется технологический разброс генераторов 1 или их разные условия эксплуатации, то при параллельной работе генераторов 1 появится ток в общей шине 6, величина которого зависит от технологического разброса параметров генераторов или

от изменения этих параметров с течением времени.

Появление тока в общей шине б обуславливает несимметрию распределения реактивных токов. Из экспери5 ментальных данных величина этой несимметрии не превышает 3%.

Если выходное напряжение генератора 1 стало больше Vjq, то на выходе каждого порогового элемента 4 0 появляется сигнал, который поступает на запрещающий вход соответствующего элемента 5 ЗАПРЕТ закрывая его. При этом выходной сигнал элемента 5 ЗАПРЕТ станет равным нулю. Соот5 ветственно и ток через обмотку 3

возбуждения генератора 1 станет равным нулю. Напряжение на выходе генератора 1 начинает уменьшаться. Затем цикл работы устройства повторяется.

Таким образом, выходное напряжение системы параллельно работающих генераторов будет колебаться около величины.

В результате применения предлагаемого устройства уменьшается неравномерность распределения реактивных токов до ±3%, уменьшается чувствительность к вариациям частоты вращения первичных двигателей до 50%, кроме того повышается надежность устройства из-за того, что при обрыве шины б генераторы работают автономно, тем самым упрощае.тся конструкция устройства, а также по5 вышается устойчивость параллельной работы, так как выход из строя даже (п-1) пороговых элементов и соответствующих элементов ЗАПРЕТ не приводит к нарушению параллельной 0 работы генераторов при условии, что мощность оставшегося порогового элемента и элемента ЗАПРЕТ, достаточны для создания необходимого тока возбуждения для всех генерато5 Р°2

Формула изобретения

Устройство для обеспечения пап раллельной работы синхронных генераторов , содержащее элементы ЗАПРЕТ и пороговые элементы по числу генераторов и общую шину, входные зажи-мы пороговых элементов соединены с выходом генераторов, выход порогового элемента соединен с запрещающим входом элемента ЗАПРЕТ, о тличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, второй вход элемента 0 ЗАПРЕТ соединен с выходом генератора, а выход элемента ЗАПРЕТ подключен к общей шине и к одноименному зажиму обмотки возбуждения генератора, второй конец которой подклю5 чен к нулевой точке трехфазной

статорной обмотки соответствующего генератора..

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторскоесвидетельство СССР № 450303, кл. Н02 Р 9/14, 1971.

2.Авторскоесвидетельство СССР 640394, кл. Н02 J 3/46, 1977.