Способ частотного пуска группы синхронных машин Советский патент 1984 года по МПК H02P1/54 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для пуска группы обратимых генераторов ГАЭС (гидрогенераторов-двигателей в насосном режиме), для пуска синхронных компенсаторов, синхронных двигателей или турбогенераторов в режим синхронного компенсатора при отделенной паровой турбине. Известен способ частотного пуска группы синхронной машины от преобразователя частоты, при этом синхрон ные машины пускаются как асинхронный двигатель, а подача на них возбуждения осущес вляется при достижеНИИ 5% скольжения С Ъ Недостатком. данного способа являются значительные статорные . Кроме того, он не позволяет раскручивать сразу несколько синхрон ных машин, что затягивает общее врем разгона. Наиболее близким по технической сущности к изобретению является способ частотного пуска группы синхронных машин, при котором к выходу синх ронного генератора подключают статор ные обмотки синхронных машин, привод во вращение приводной двигатель гене j j)aTopa, имеющий соизмеримую мощность с синхронным генератором, измеряют частоту вращения генератора и двигателей, в зависимости от измеренной частоты регулируют ток возбуждение генератора, а частоту вращения генератора регулируют путем воздействия на приводной двигатель машины. Одновременно с регулированием возбуждения синхронного генератора регулирую возбуждение синхронных машин 2 . Недостатком известного способа является начальньп пуск сразу всех синхронных машин.,, что требует увелич ния мощности синхронного генератора или снижает надежность пуска из-за больших пусковых токов. Цель изобретения - повьш1ение надежности пуска при соизмеримой мощности группы синхронных машин и синхронного генератора. Поставленная цель достигается тем, что согласно способу частотного пуска группы синхронных машин, при котором подключают статорные обмотки синхронных машин к выходу синхрон ного генератора, приводят во вращение приводной двигатель генератора, имеющий соизмеримую мощность с синхронным генератором, измеряют частоту вращения генератора и двигателей, в зависимости от измеренной частоты регулируют ток возбуждения генератора, а частоту вращения генератора регулируют путем воздействия на приводной двигат ель, осуществляют поочередный начальный запуск синхронных двигателей, подключая последующий из них к генератору после достижения предьщущим заданной частоты вращения, а после достижения последним двигателем заданной частоты вращения подают возбуждение на двигатели, синхронизируют их с генератором и осуществляют синхронный разгон всей группы двигателей до номинальной частоты путем изменения частоты вращения генератора. На фиг.1 показан пример устройства для частотного пуска группы синхронных машин; на фиг.2 - выполнение блока автоматического пуска. Устройство содержит ведущий синхронный генератор 1 с его приводным двигателем (турбиной) 2 и обмоткой 3 возбуждения, которая соединена с блоком 4 для частотного пуска, содержащим регулируемый источник 5 постоянного тока, управляющий вход которого через блок 6 автоматического пуска включен на датчик 7 частоты вращения синхронного генератора 1, которьй через трансформатор 8 и высоковольтный выключатель 9 связан с системой 10 шин, к которой через свои высоковольтные выключатели 11 и 12, трансформаторы 13 и 14 включаются ведомые синхронные машины 15 и 16, имеющие обмотки 17 и 18 возбуждения и регулируемые источники 19 и 20 постоянного тока. Выеоковольтньй выключатель 21 обеспечивает связь с внешней сетью 22.Блок 6 автоматического пуска (фиг.2) содержит огран1ачитель 23, выполненный в виде резистора и стабилитрона, фильтр 24 низких частот, дифференциатор 25 и су1чматор-ограничитель 26, при этом вход ограничителя соединен с датчиком 7 частоты вращения, а выход через фильтр 24 с входом сумматора-ограничителя 26, к которому подключен и выход дифференциатора 25, входом соединенный с блоком 24, Частотный пуск грушпы синхронных машин предложенньм способом показан 9 на примере пуска двух синхронных машин. Невозбужденную синхронную машину 15 включают на ведущий синхронный генератор 1, ток возбуждения которог меняют автоматически, в зависимости оу его частоты и ускорения вращения Затем раскручивают ведущий синхроннь генератор 1. Ведомая синхронная маши на 15 разгоняется. При частоте враще ния, равной 5 - 15% от номинальной, к ним подключают вторую ведомую синх ронную машину 16, Ведущий синхронный генератор 1 и первая ведомая синхрон ная машина 15 начинают тормозиться, а вторая ведомая машина 16 - раскру чиваться, при этом кинетическая энер гия, запасенная ротором первой ведомой машины 15, используется также для раскручивания второй синхронной машины 16. При достижении ведомыми машинами 15 и 16 частоты вращения порядка 15 - 30% от номинальной на них для синхронизации с ведущим генератором 1 подают возбуждение и затем осуществляют совместнЪе раскручивание всех машин в группе до подсинхронной частоты вращения, при которой обычными методами производят синхронизацию группы синхронных машин с внешней сетью. Ограничитель 23 предназначен для ограничения выходного сигнала от датчика 7 частоты вращения ведущего синхронного генератора при частоте вращения порядка 30% от номинальной частоты. На выходе ограничителя 23 для сглаживания сигнала включен фильтр 24 низких частот, имеюш;ий частоту среза, равную 0,5-2 Гц. Отфильтрованный сигнал с выхода фильтра 24 поступает на сумматор-ограничитель 26, где он суммируется со своей производной по времени (с уско рением) , полученной с помощью дифференциатора 25. Уставка У-, сумматора-ограничителя 26 определяет начальный ток возбуждения ведущего синхронного генерятора, а У2 - уровень ограничения, т.е. величину тока возбуждения синхронного генератора в конце процесса пуска (после достижения 30% от номинальной . частоты вращения ток возбуждения меняется мало). Это ограничение выбирается такой величины,чтобы ток ротора генератора не превьш1ал 100 - 150% от величины тока холостого хода. Сум-; матор-ограничитель 26 обе.спечивает установку различных коэффициентов усиления по каналам частоты- вращения и ее производной. Значение этих коэффициентов устанавливается экспериментально при первом запуске синхронных машин. Таким образом, на выходе сумматораограничителя 26 образуется управляющий сигнал для регулируемого источника постоянного тока, величины которого зависит от частоты вращения ведущего генератора и ее производной (ускорения). Предлагаемый способ частотного пуска синхронных машин по сравнению с известным- обладает большей надежностью и cKopocTbVi пуска ведомых синхронных машин. Он обеспечивает частотный запуск синхронных машин с переменным и с нарастающим нагрузочным моментом, упрощает процесс пуска и позволяет частично автоматизировать сам процесс. Пуск синхронных машин по предлагаемому способу не требует ручного подбора необходимого тока возбуждения .ведущего генератора и обеспечивает одновременное раскручивание ведомых машин с первого раза. Проведенные испытания трех однотипных синхронных машин на электродинамической модели электрических систем подтвердили эффективность способа частотного пуска, а также показали, что устройство для частотного пуска осуществляет быстрый и надежный запуск двух ведомых машин от одной ведущей при изменении в широких пределах момента сопротивления ведомой синхронной машины и скорости увеличения вращающего момента приводного двигателя (момента турбины), ведущего генератора, при этом точность установки начального тока ведущего генератора не играет большого значения.

/4

23

Yr YZ26

СПОСОБ ЧАСТОТНОГО ПУСКА ГРУППЫ СИНХРОННЫХ MA1IMH, при котором подключают статорные обмотки синхронных машин к выходу синхронного генератора, приводят во .вращение приводной двигатель генератора, имеющий соизмеримую мощность с синхронным генератором, измеряют частоту вращения генератора и двигателей, в зависимости от измеренной частоты регулируют ток возбуждения генератора, а частоту вращения генератора регулируют путем воздействия на приводной двигатель, отличающийс я тем, что, с целью повышения надежности, осуществляют поочередный начальный запуск синхронных двигателей, подключая каждый последующий из них к генератору после достижения предыдущим заданной частоты вращения, а после достижения последним двигателем заданной частоты вращения подают возбуткдение на двигатели, синхронизируют их с генератором и W осуществляют синхронный разгон всей группы двигателей до номинальной частоты путем изменения частоты вращения генератора. 00 ел 00

Фиг. 2

r