Способ автоматического ограничения перегрузок синхронного генератора и устройство для его осуществления Советский патент 1984 года по МПК H02J3/38 

2. Устройство для автоматического ограничения перегрузок синхронного генератора в система группового управления возбуждением, со держащее общий для всех генераторов измеритель згапряжения, вход которого предназначен для подключения .к напряжению шин энергообъекта, и индиБидуальные для каждого генератора первый и второй блоки сравнения, первый и второй установочные элементы подключенные соответственно к первым входам упомянутых блоков сравнения,, измеритель тока, ротора и исполнительный орган, выход которого соединен с управляющими входами установочного устройст ва АРВ генератора вторые входы первого и второго блоков сравнения соединены соответственно с выходом измерителя напряжения и.выходом измерителя тока ротора, о т д и - , чающий с я .TeMf что, с целью

повЕоиення качества процесса управления режимом возбуждения генерато- pos, оно снабжено двумя нуль-органами двухпозиционного типа, схе|Мой И, блоком памяти, блоком разЮности и коммутатором, причем -выход первого блока сравнения через размыкающий контакт коммутатора соединен с входом исполнительного блока, который через замыкающий контакт коммутатора соединен с выходом второго блока сравнения и входом первого нуль-органа, выход которого соединен с первым входом схемы И, второй вход которой соединев с выходом второго нуль-органа, а выход - с управляющим-входом кo ялyтaтopa, выход измерителя напряжения соединен с первым входом блока разности и с входом блока памяти, выход которого соединен с вторым входом блока разности,а выход последнего - с входом второго нуль-органа.

1. Способ автоматического ограничения перегрузок синхронногогенератора в системе группового управления возбуждением, заключающийся в том, что измеряют текущее значение тока генератора, вычитают из него заданное значение и при положительном значении разности формируют сигнал наличия перегрузки, контролируют напряжение на шинах энергообъекта, формируют управляющий сигнал, направленный на снижение возбуждения перегрузившегося генератора, отличающийся тем, что, с целью повышения качества процесса управления режимом возбуждения генераторов, запоминают значения напряжения дд и,после возникновения перегрузки и ;в случае получения сигнала «алич!ия._йерегрузки и при положительной величине разности между текущим и предшествующим значениями напряжения блокируют сигнал, направленный на повышение возбуждения перегрузившегося генератора, и формируют управляющий сигнал, .направленный на снижение возбуясде- ,ния перегрузившегося генератора.(/)

Изобретение относится к электротехнике и предназначено для применения на блочных электростанциях, а также на подстанциях с группами синхронных компенсаторов, работающих -на общие шины .

Известен способ автоматического ограничения перегрузок генератора по току ротора или статора, предусматривающий разгрузку генератора по возбу5к,цению до длительно допустимого значения контролируемого па раметра после исчерпания допустимого времени перегрузки l| .

Недостатком этого споссэба является. TOf что использование перегрузочного ресурса и последующая разгрузка генератора и соотвётст,венно его перевод в режим ограничения, т„е в режим работы с принудительно, пониженнши: воз.буждением и ограниченным пере1рузочным реcypcoMf производят независимо от причин перехфузки, В.месте с тем режима ограничения, снижающего нагрузочные возмолшости э.нергообъекта можно было бы избежать .в случаях, когда причиной перегрузки является упомянутая Р1еточност.ь реал.И5а.ции управляющего воздействия. В этом случае разгрузка до.шкна .производиткся без выдержки времени, дп-я чего необходим критерий, позволяющий распознать причину перегрузки. Известный способ автоматической разгруэки такого критерия ке предусматриэает.

Известен способ регулирования напряжения на шинах электростанции, , по которому осуществляется снятие .перегрузки без вьщержки времени, 5 Воздействием на РПН трансформатора связи между шинами разных напряжений. Этот способ позволяет . ,снять перегрузку на одной группе

х-енераторов, если имеется нагрузоч0 ный ресурс на другой группе, т.е. как и предлагаемый способ исключает перегрузку, не оправданную технологической необходимостью з . Однако этот способ неприменим 2 .гфи наличии одной группы генераторов, работающих на общую систему шин,.

; Наиболее близким.к предлагаемо. т способу по технической сущности и .достигаемому результату является способ автоматического ограничения перегрузок синхронногогенератора, заключающийся в том, что измеряют текущее значение тока генератора, вычитают из него за5 |данное значение и при положительном значении разности формируют сиг-j нал наличия перегрузки, контро-. ..лируют напряжение на шинах энергообъекта/ формируют управляющий сигнал,- направленный на снижение возбуждения перегрузившегося генератора З .

Недостатками такого способа являются излишняя перегрузка генератора и его неоправданный переход в режим ограничения.

Способ осуществляют устройством которое содержит общий для всех ге HepilTOpOB измеритель напряжения, вход которого подключен к напряжению шин, на которые работают упомянутые генераторы и индивидуальные для каждого генератора врменной элемент, интегратор, первый и второй блоки сравнения, первый и второй установочные элементы, подключенные соответственно к первым входам упомянутых блоковсравнения измеритель тока ротора, выход которого соединен со вторым входом второго блока сравнения, и исполнительный орган, выход которого соединен с управляющими входами установочного устройства АРВ генератора, а вход - с выходом первого блока сравнения, второй вход которого соединен с выходом измерителя напряжения а выход второго блока сравнения через временный элемент соединен со входом интегратора/ выход которого соединен с третьим входом первого блока сравнения.

Интегратор в известном устройстве обеспечивает интегрирование входного сигнала только при его положительном значении, выходящем за пределы заданной зоны нечувствительности.

При вхождении последнего в зону нечувствительности интегрирование прекращается и запоминается текущее значение выходного сигнала, которое, далее поддерживается неизмен1ным вперед до появления отрицательного отклонения на входе, после чего выходной сигнал интегратора спадает до нуля с заданной постоянной времени.

Нормально текущее значение тока ротора, поступающее с выхода измерителя тока ротора на вход второго блока сравнения, меньше заданного, их разйость, а следова.тельно, и входной сигнал интегратора отрицательны, вь1ходной сигнал интегратора равен нулю, на вход ис.полнительнрго органа поступает сигнал, пропорциональный отклонению контролируемого напряжения от устаки, и исполнительный орган формирует и передает в схему возбуждения управляющий сигналi направленный на уменьшение этого отклонения до величины, определяемой заданной зоной нечувствительности и законом регулирования.

; При появлении перегрузки сигнал на входе интегратора становится положительным и через время, определяемое выдержкой времени времен,ного элемента, в первый блок сравнения поступает интегральный сигнал смещения, что эквивалентно изменению задания в сторону уменьшения возбуждения, соответственно исполнительный орган формирует и выдает управляющее воздействие на снижение возбуждения до тех пор/ пока отклонениена выходе второго блока сравнения не уменьшается до величины, определяемой зоной нечувствительности интегратора, что соот0ветствует условию разгрузки генератора до заданного значения.

При устранении причин перегрузки изменяется знак сигнала на выходе второго блока сравнения, сигнгш на

5 выходе интегратора спадает до нуля, и дальнейшее регулирование осу.ществляется по нормальной схеме fsj .

Таким образом, известное устройство осуществляет снятие любой перегрузки только после исчерпания

0 заданной выдержки времени независимо от причин, вызвавших перегрузку, и не позволяет реализовать предлагаемый способ.

Цель изобретения - повышение ка5чества процесса управления режимом возбуждения генераторов.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу автоматического ограничения перегрузок син0хронного генератора в системе группового управления возбуждения, заключаюшемуся в том, что измеряют текущее значение тока генератора, вычитают иЭ него заданное значение

5 и при положительном значении разности формируют сигнал нгшичия перегрузки, контролируют напряжение-ка шинах энергообъекта, формируют управляющий сигнал, направленный на

0 снижение возбуждения перегрузившегося генератора, запоминают значения Напряжения до и после возникновения перегрузки и в. случае получения. сигнала наличия перегрузки ипри положительной величине разности

5 между текущим и предшествующим значениями напряжения блокируют сигнал, направленный на повышение воз.буждения перегрузившегося генератора. . .

0

Такой способ осуществляется устройством, срдёржащим общий для всех генераторов измеритель напряжения, вход которого предназначен

5 для подключения к напряжению шин электростанции,, и индивидуальные для каждого генератора первый и второй, блоки сравнения, первый и второй установочные элементы/ подк7ио0ченные соответственно к первым входам упомянутых, блоков сравнения, измеритель тока ротора и исполнительный орган/ выход которого соединен с управляющими входами установочного устройства АРВ генератора.

5

a вторые входы первого и второго блоков сравнения соединены соотвеА ственно с выходом измерителя напряжения и с выходом измерителя тока ротора, в которое введены дополнительно первый и второй нуль-органы двухпозиционного типа, схе-, ма И, блок памяти, блок разности и коммутатор, причем выход первого блока сравнения через размыкающий контакт коммутатора соединен со входом исполнительного блока, коTopfcift через замыкающий контакт коммутатора соединен с выходом второго блока сравнения и входом первого нуль-органа, выход которого соединен с первым входом схемы И второй вход которой соединен с выходом второго нуль-органа, а выход с управляющим входомкоммутатора, выход измерителя напряжения соединен с первым входом блока разности и со входом блока памяти, выход которого соединен со вторым входом блока разности, а выход последнего - со входом второго нуль-органа

На чертеже представлена блок-схема предлагаемого устройства, . f -

Устройство содержит -измеритель напряжения 1, вход которого подключен к напряжению шин станции, и индивидуальные для каждого генератора первый 2 и второй 3 блоки сравнения, первый 4 и второй 5 установочные элементы, подключенные соответственно к первым входам первого 2 и второго 3 блоков сравнения, измеритель тока ротора б и исполнительный орган 7, выход которого соединен с управляющими входами установочного устройства 8 АРВ генератора, первый 9 и второй 10 нуль-органы,схему И 11, блок памяти 12, блок разности 13 и коммутатор 14, выход измерителя тока ротора б соединен со вторым входом второго блока сравнения 3, выход первого блока сравнения 2 через размыкающий контакт коммутатора 14 соединен со входом исполнительного органа 7, который через замыкающий контакт коммутатора 14 соединен .также с выходом второго блока сравнения 3 и входом первого нуль-органа 9, выход которого соединен с первым входом схемы И 11, второй вход который соединен с выходом второго .нуль-органа 10, а выход - с управляющим входом коммутатора 14 Выход измерителя напряжения 1 сое-г динен со входом блока памяти 12, первым входом блока разности -13 и вторым входом первого блока сравнения 2, выход блока памяти 12 - со вторым входом блока разности 13, а выход последнего - со входом второго нуль-органа 10,

Устройство работает следующим образом.

Нормально генератор работает в пределах допустимых нагрузок, и с выхода второго блока сравнения 3 на первый нуль-орган 9 поступает отрицательное отклонение ubT-(I,.-lg К, где К - коэффициент пропорциональности.

Нормально выходной сигнал первого нуль-органа 9 равен нулю, и управляющий сигнал на выходе схемы И 11 отсутствует. При этом обеспечивается постоянное запоминание предшествующего значения напряжения на шинах станции блоком памяти 12 в соответствии с заданным запаздыванием или временем цикла спроса и выдача соответствующего сигнала и на вход блока разности 13, в котором осуществляется его сравнение с поступающим на второй вход блока ,разности 13 текущим значением напряжения и и вычисление разности &и„т и - и„ , поступающей далее на вход второго нуль-органа 10.

Поскольку управляющий сигнал на входе коммутатора, в упомянутом режиме отсутствует, на вход исполнительного органа 7 поступает через размыкающий кднтакт коммутатора 14 отклонё°иие регулируемого параметра uR ди-с, и обеспечивается нормальное регулирование напряжения на щинах станции в соответствии с заданным законом.

При появлении перегрузки на генераторе сигнал на выходе второго блока сравнения 3 становится положительным, срабатывает первый нуль-орган 9 и подает на вход схемы И 11 логический сигнал .

Если возникновению перегрузки сопутствует реализация управляющей команды Выше, т.е. перегрузка вызвана работой системы ГУВ, то приращение напряжения ди„т на выходе блока разности 13 положительно, при этом срабатывает второй нуль-орган 10 и подает логический сигнал на второй вход схемы и 11. В результате на коммутатор 14 поступает управляющий сигнал, что приводит к его переориентации, снятию со входа исполнительного органа отклонения регулируемого параметра дЕ uUr и подаче на его вход через замыкающий контакт -коммутатора 14 отклонения параметра ограничения fi R al..

Соответственгю исполнительный орган 7 сформирует и выдает на установочное устройство 8 управляющий сигнал на снижение возбуждения перегрузившегося генератора, т.е. производит его немедленную разгрузку. Разгрузка прекращается, когда сигнал на выходе второго блока

сравнения 3 окгикется в пределах зоны нечувствительности первого нульоргана 9, который при этом отпадает и снижает логический сигнгш со входа .схемы И 11, чем обеспечивается снятие сигнала с управляющего входа коммутатора 14, его обратная переориентация и воэвраст схемы в режим нормального регулирования.

Таким образом, при возникновении персггрузки в результате работы схемы ГУВ предлагаемая схема обеспечивает формирование и реализацию приоритетного сигнала разгрузки гене ратора без выдержки времени, чем и достигается исключение излишней перегрузки и повышение качества процесса управления режимом возбуждения генераторов..

Если перегрузка сопровождается снижением напряжения на шинах стан ции, то это свидетельствует о снижении напряжения в приемной сети и необходимости использования перегрузочного диапазона. В этом случае сигнгш на переориентацию ко|1мутатора 14 с выхода схемы И 11 не поступает, так как отклонение напряжения на входе второго нуль0органа 10 отрицательно, а сигнал на входе схемы И 11 отсутствует. Соответственно в этом случае обеспечивается регулирование напряжения по нормальной схеме и разгрузка ге5нераторов индивидуальными устройствами ограничения перегрузок АОП .после исчерпания допустимого времени перегрузки.