Устройство для распределения активной нагрузки между параллельно работающими синхронными генераторами Советский патент 1984 года по МПК H02J3/46 

Изобретение относится к электро технике и предназначено для автоматического распределения активной нагрузки между параллельно работающими синхронными генераторами при условии пропорционального распределения реактивных нагрузок.

Известно устройство для автоматического распределения активной нагрузки между параллельно работающими синхронными генераторами, содержащее комплектные регуляторы по числу генераторов, в цепь нагрузки генераторов включены два дополнительных сопротивления (шунта), два транзистора, базовые цепи которых включены на указанное дополнительное сопротивление, а транзисторы подключены к входу каждого из регуляторов ij .

Недостатком устройства является включение в силовую цепь дополнительных сопротивлений, что создает дополнительное падение напряжения в цепи нагрузки, разброс величины которых влияет на качество выравниваемых напряжения и тока, отдавае мым каждым генератором.

Известно устройство для. автоматического распределения активной нагрузки между параллельно работающими синхронными генераторами, содержащее схему распределения, активных нагрузок, выполненную в виде многолучевой звезды, делителем напряжения с набором пороговых элементов и индикаторами направления тока 2 .

Недостатком данного устройства является ограниченная точность распределения нагрузок.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является устройство для распределения активной нагрузки между параллельно работающими генераторами, содержащее датчики активного тока каждого из генераторов,,, выходы которых подключены по-дифференциальной схеме к входу усилителя, вход которого и вход времязадающего блока объединены и их выходы включены по схеме И на входы задатчика. резервного генератора, выход которого соединен с зажимом для включения в схему управления серводвигателем регулятора оборотов генератора з

Недостатком известного устроЯства являются ограниченные функциональные возможности, определяемые тем, что устройство не позволяет обеспечить параллельную работу генераторов различной мощности и требует для своей работы серводвигатели только одного типа (только переменного или только постоянного тока).

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей

Указанная цель достигается тем, что в устройство для распределения .активной нагрузки между параллельно работающими синхронными генераторами, содержащее датчики активного тока каждого из генераторов, включенных по дифференциальной схеме, и переключатели, введены ис0 точник питания переменного тока, общая шина и по числу генераторов два диода, тиристор, стабилитрон, диодный выпрямительный мост, переменный резистор и чувствительный

5 элемент, причем датчик тока выполнен в виде трансформатора тока, вклю ченного в одну из шин генератора, одноименный вывод которого через .1 первый диод, включенный в прямом

0 направлении, соединен с вторым

выводом трансформатора, с катодом стабилитрона и с анодом второго диода, катод которого через переменный резистор соединен с управляющим

5 электродом тиристора, катод которого и анод стабилитрона объединены и подключены к анодной группе диодного выпрямительного моста, а через переключатель подключены к общей

шине, анод тиристора - к катодной группе диодного выпрямительного моста, к второй диагонали которого подключены последовательно соединенные соответствующий чувствительный элемент и источник питания переменного тока.

Сигналы нагрузок генераторов сравниваются по компенсационной (мостовой) схеме. Результат сравнения подается в зависимости от

0 знака сравнения на тот или иной серводвигатель соответствующего дизель-генератора. Продолжительность входного воздействия на данный серводвигатель определяется интер5 валом времени спадания сигнала результата сравнения до величины напряжения зажигания соответствующего тиристора. Напряжение зажигания тиристора может результироваться.

0 На чертеже изображена схема предлагаемого устройства.

Устройство для распределения активной нагрузки между параллельно работающими синхронными генераторами содержит синхронные генераторы

1.1-1.П трехфазные переключатели 2,1-2.п, трехфазную нагрузку 3,, однофазные трансформаторы 4.1-4.П тока, диоды 5.1-5.П, 6 .1-б.п,- перемен0 ный резистор 7.1-т7.п стабилитроны

8.1-8.П, тиристоры 9.1-9.П, выпрямительные двухполупериодные неуправляемые мосты 10.1-1О.п, чувствительные элементы 11.1-ll.n, например обмотки

5 реле, замыкающие контакты 12.1-12.Пд источник 13 питания переменного то и общую шину 14, при этом нагрузка 3 через трехфазный переключатель 2 подключена к выходу синхронного ге ратора 1Д-1.П, трансформатор 4.14.П тока включен в одну из фаз (А,В и С),соответствую1цего синхронно генератора 1.1-1.п, параллельно выходу трансформатора 4.1-4.П ток включен диод 5.1-5.П, причем одноименный зажим трансформатора 4.14.П тока соединен с анодом диода 5.1-5.П, аноды всех диодов 5.1-5.П соединены между собой, катод диод 5.1-5.П соединен с анодом диода 6.1-6.П и с катодом Ьтабилитрона 8.1-8.п. Катод диода 6.1-б.п через переменный резистор 7.1-7оП соеди нен с управляющим электродом тирис тора 9.1-9.П, включенного в одну д гональ выпрямительного моста 10.110.П, анод стабилитрона 8.1-8.П соединен с катодом тиристора 9.19.11, с анодной группой моста 10.1.10.п и через переключатель 12.112.П, с общей шиной 14 во вторую диагональ моста включены последова тельно соединенные чувствительный элемент 11.1-11.п и источник 13 питания переменного тока. Устройство работает следующим образом. Предположим, чтб одновременно параллельно работают два синхронных генератора 1.1 и 1.2. Переключатели 12.1 и 12.2 должны быть замкнуты, а переключатели 12.i (,n) разомй нуты. При этом стабилитроны 8.1, 8.2 и диоды 5.1, 5.1 образуют схему однополупериодного выпрямительно го моста. При помощи резисторов 7.1 и 7.2 устанавливается напряжение зажигания (угол зажигания} тири торов 9.1, 9.2. Трансформаторы 4.1 и 4.2 тока при этом включены встреч но. Если на одноименных зажимах тран форматоров-4.1 и 4.2 toKa имеется сигнал положительной полярности, то он замыкается через диод 5.1 или 5.2. Если на одноименных зажимах трансформаторов 4.1 и 4.2 тока имею ся одинаковые сигналы отрицательной полярности (при условии, что нагруз ки генераторов 1.1 и 1.2 равны межд собой) , то вследствие встречного , включения обмоток трансформаторов 4.1 и 4.2 тока они работают в данно случае в режиме холостого хода, И напряжение на стабилитронах соответ ственно 8.1 и 8.2 равно нулю. Ста- билитроны 8.1 и 8.2 заперты. Соответственнс тиристоры 9.1 и 9.2 также закрыты. Чувствительйые элементы 11.1 и 11.2 обесточены и серводвигатели не получают питания. Рассмотрим случаи, когда нагрузка генератора 1.1 больше нагрузки генератора 1.2 и на одноименных за- , жимах трансформаторов 4.1 и 4.2 тока имеются сигналы U и U соот-j ветственно отрицательной полярности. Так как нагрузка генератора- 1.1 больше нагрузки генератора 1.2, то и,| Ug . При этом отрицательный потенциал V U;t-U2 по цепи: обмотка трансформатора 4.2 - стабилитрон 8.2 - переключатель 12.2 - общая шина 14 - переключатель 12.1 приложено к катоду тиристора 9.1. . На стабилитроне 8.1 будет потенциал (f . Если величина превышает напряжение зажигания тиристора 9.1, То тиристор 9.1 открьавается. Сигнал положительной полярности с первой шины источника 13 питания через диод 15.1, открытый тиристор 9.1, диод 15.4, чувствительный элемент 11..1 подается на вторую шину источника 13 питания (если на первой шине источника 13 питания будет сигнал отрицательной полярности, то данный сигнал через диод 15.3, тиристор 9.1, диод 15.2, чувствительный элемент 11.1 подается на вторую шину источника 13 питания ) .При прохождении сигнала через чувствительный элемент 11.1 он сработает и подает сигнал на серводвигатель (не показан). При этом серводвигатель работаете .на уменьшение подачи топлива в дизель, поэтому напряжение на выходе генератора 1.1 уменьшается до величины, определяемой величиной зажигания тиристора 9,1.. Если , то устройство работает аналогично, при этом срабатывает чувствительный элемент 11.2. Выходное напряжение на выходе трансформатора 4.2 тока уменьшается. Таким образом, выходное напряжение одного трансформатора тока зменяется до величины выходного напряжения другого трансформатора тока, генератор которого работает в режиме базового генератора. ... Если необходимо обеспечить паралельную работу генераторов 1.1 и .3, то размыкают переключатель 2.1 и замыкают переключатель 12.3. Генератор 1.2 начинает работать в втономном режиме, а генератор 1.3 режиме параллельной работы с генеатором 1..1 Работа генераторов .1 и 1.3,в паралле.11ьной работе налогична режиму параллельной рабоы генераторов 1.1 и 1.2, которая писана выше. Из экспериментальных данных точость распределения активной нагрузи между параллельно работающими енераторами достигает 2%;

Резистор 7.1-7.П предназначен для изменения (регулирования) напряжения зажигания тиристора 9.1-9.п. Если генераторы l.i и l.j (.n, .n: ), имеют различную мощность, то путем установки различных напряжений зажигания тиристоров 9.1 и 9.1 можно обеспечить их парал лельную работу.

В качестве источника 13 может быть выбрано питание от шин группового шита.

Диод 6.1-6.П предназначен для защиты тиристора 9.1-9.П от сигнала отрицательной полярности.

В качестве чувствительных элементов применяются реле переменного тока„

В результате применения предпагае-. мого устройства обеспечивается работа каждого генератора как в автономном режиме, так и в режиме параллельной работы, работа генераторов с серводвигателями как постоянного, так и переменного тока различных типономиналов и параллельная работа генераторов различной установочной мощности, повышается стабилизация частоты сети.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ АКТИВНОЙ НАГРУЗКИ МЕЖДУ ПАРАЛЛЕЛЬНО РАБОТАЮЩИМИ СИНХРОННЫМИ ГЕНЕРАТОРАМИ, содержащее датчики активного тока каждого из генераторов, включенных по дифференциальной схеме, и переключатели, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, оно снабжено источником питания переменного тока, общей шиной и по числу генераторов двумя диодами, тирис.тором, стабилитроном, диоднк ; вьшрямительным мостом, переменным резистором и чувствительным элементом, причем датчик тока выполнен в виде трансформатора тока, бключенного в одну из шин генератора, одноименный вывод которого через первый диод, включенный в прямом направлении, соединен с вторым выводом трансформатора тока, с катодом стабилитрона и с анодом второго диода, катод которого через переменный резистор соединен с управляющим электродом тиристора, катод которого и анодр стабилитрона объединены и подключе- в ны к анодной группе диодного.выпрями(Л тeльнol o моста, и через переключатель - к общей шине, анод тиристора с подключен к катодной группе диодного выпрямительного моста, к второй диагонали которого подключены последовательно соединенные соответствующий чувствительный элемент и источник питания переменного тока.