Устройство для нагружения автономных электростанций промышленной сетью Советский патент 1984 года по МПК H02P9/42 G01R31/34 

Изобретение относится к электро- технике и может быть использовано на предпритиях, изготовляющих, ремотирующих или устанавливающих автономные электростанции (АЭС) для наг ружения последних в процессе их насройки и испытаний.

Требования к устройствам, обеспечивающим такое нагружение, определяются характером работ. Так, в соответствии с действующими правилами на проведение наладочно-регулировочных и сдаточных работ при настройке регуляторов возбуждения необходимо поддерживать постоянным сопротивление нагрузки; при регулировании си-Тем распределения топлива приводных двигателей .. . надо поддерживать пос оянной активную мощност при настройке систем противоаварийной автоматики желательно постоянство тока нагрузки.

Кроме того, нагрузочное устройсво должно поддерживать заданный режим при изменении частоты вращения приводного двигателя в процессе настройки его регулятораI оборотов,

Известно нагрузочное устройство для испытания генераторов перемен ного тока, .содержащее две системы автоматического регулирования (САР) параметров нагрузки: тока и коэффициента мощности, причем САР тока нагрузки содержит коррекцию его на.п рйжением генератора. Известное нагрузочное устройство позволяет получить режим постоянства сопротивления нагрузки LI..

Однако известное нагрузочное уст ройство не обеспечивает качественную настройку систем распределения топлива приводных двигателей АЭС,

Известно также нагрузочное устройство для испытания генераторов электростанций переменно.го тока, содержащее преобразователь частоты с промежуточным звеном постоянного тока. Нагрузочное устройство содержит САР тока и коэффициента мощности и отличается высокой надежностью L21,

OKK&KO качественную настройку систем распределения топлива оно не обеспечивает,

Наиболее близким к изобретению является устройство для нагружения

автономных электростанций промышленной сетью, содержащее преобразователь частоты, выпрямитель которого входом подключен к автономной электростанции, а выходом соединен со входом ведомого сетью инвертора, выходом через согласующий трансформатор соединенного упомянутой сетью, системы импульсно-фазового управления выпрямителем и инвертором, системы автоматического |регулирования их углов управления, состоящее из суммирующих блоков и усилителей рассогласования, и датчик режимных параметров, которого подключены к суммирующим блокам систем управления выпрямителя и инвертора Сз 3.

Известное устройство обеспечивает нагружение АЭС как в процессе настройки их систем регулирования напряжения и систем распределения топливаi так и в процессе испытания указанных систем.

Вместе с тем, известное нагрузоч-ное устройство не позволяет обеспечить стабильную нагрузку генератору АЭС при колебаниях оборотов его приводного двигателя, так как изменение частоты выходного напряжения генератора при зтом приводит к смещению во времени и изменению амплитуды опорных напряжений системы импульсно-фазового .управления (СИФУ) выпрямителя и к изменению ее коэффициента передачи, что не может быть нейтрализовано САР тока нагрузки при выбранной ее структуре и коэффициенте усиления. Изменение нагрузки приводит к искажению информации при снятии диаграмм загрузки цилиндров приводного двигателя, что вызывает ошибочное решение персонала в процессе регулировки устройств распределения топлива и приводит к необходимости неоднократного повторения цикла регулировочных работ (включая снятие диаграмм загрузки цилиндров, пока не будет достигнута требуемая точность распределения топлива. Это приводит к удлинению сроков настройки системы регулирования оборотов и распределения топлива приводного двигателя.

Цель изобретения - повьппение точности поддержания устройством заданного режима нагрузки при колебаниях частоты выходного напряжения АЭС, 31 Указанная цель достигается тем, что устройство для нагружения автономных «лектростанций промьшшенной .сетью, содержащее преобразователь частоты, вьшрямнтель которого входом подключен к автономной электростанции, а выходом соединен со входом ведомого сетью инвертора, выходом через согласующий трансформатор соединенного с зшомянутой сетью, системы импульсно-фазового управления вьш рямителем и инвертором, системы авто матического регулирования их углов управления, состоящие из суммирующих блоков и усилителей рассогласования, и датчик режимных параметров, ВЫХОД) которого подключены к суммирующим блокам систем управления вып рямителя и инвертора, снабжено блоком преобразования частоты в напряжение, вход которого подключен к выходу v автономной электростанции,, блоком коррекции по величине сигнала, пропорционального частоте, первый вход которого соединен с выходом блока преобразования частоты в напря жение, второй вход соединен с выходо датчика режимных параметров, связанного с суммирующим блоком системы автоматического управления выпрямителем, а выход соединен со входом суммирующего блока системы автоматического управления выпрямителем. На чертеже приведена функциональная схема устройства. Схема содержит АЭС 1, выпрямитель 2, инвертор 3, согласующий тран форматор 4, промышленная электрическая сеть 5, система 6 защиты инвертора от опрокидывания, датчик 7 режимных параметров, определякицих, например, коэффициент мощности, активьую мощность и ток нагрузки АЭС с коррекцией его выходным напряжением , СИФУ 8 и 9, усилители 10 и 11 рассогласования САР, суммирующие блоки 12 и 13 САР выпрямителя и инвертора соответственно, блок 14 преобразования частоты в напряжение, блок 15 коррекции по величине, сигнала, пропорционального частоте. Входы датчика 7 соединены с выходами АЭС и выпрямителя 2, а его выходы - со входами выпрямителя 2, суммирующих блоков 12 и 13 САР углов управления выпрямителем и инвертором, соотретственно и входом блока коррекции 15. Другие входь блока 12 124 соединены с выходом блока коррекции 15, с выходом системы защиты инвертора от опрокидывания бис задатчиком углов регулирования . выпрямителем d-, другой вход суммирующего блока 13 соединен с выходом задатчика углов опережения зажигания вен1илей инвертора /3. Выходы суммирующих блоков 12 и 13 соединены соответственно со входами усилителей 1U и 11, выходы которых соединены со входами систем импульсно-фазового управления 8 и 9, воздействующих на углы зажигания вентилей выпрямителя 2 и инвертора 3. Выход АЭС через датчик 7 соединен со входом выпрямителя 2, выходом подключенного ко входу инвертора 3, выход которого через согласующий трансформатор 4 соединен с сетью 5. В зависимости от установки режимов датчика 7 устройство может стабилизировать или активную мощность нагрузки АЭС, или сопротивление нагрузки, или ток и коэффициент мощности нагрузки. В первом и третьем случаях на входы суммирующего блока 12 и блока коррекции 15 подается информация о токе нагрузки, во втором случае - информация о токе нагрузки с коррекций его напряжением АЭС. На вход суммирующего блока 13 в первом и втором случаях подается информация о напряжении на входе инвертора, а в третьем - информация о коэффициенте мощности нагрузки. При изменении частоты выходного напряжения АЭС блок преобразования 14 формирует на своем выходе сигнал, знак и уровень которого зависят от изменения частоты. Указанный сигнал поступает на один из входов блока коррекции 15, на другой вход которого подается сигнал обратной связи с комплекта 7. Выходной сигнал блока 14 корректируется в блое 15 сигналом обратной связи, после чего поступает на вход блока 12, что приводит к изменению углов регулирования выпрямителя таким образом, чтобы режим нагрузки АЭС остался неизменным. Друими словами, входной сигнал систеы импульсно-фазового управления выпямителем изменяется таким образом, тобы компенсировать изменение ее оэффициента передачи, вызванное изенением частоты напряжения АЭС, чем 11 и дости -ается цель предлагаемого изоб ретения. Следовательно, в предлагаемом устройстве за счет изменения параметров нагрузки стабилизируется режим работы автономной электростанции (ток, сопротивление или активная мощнбсть) при изменении частоты ее выходного напряжения, причем стабилизация режима нагрузки не препятствует изменениям частоты выходного 12 6 напряжения АЭС и.не поощряет (не усиливает) эти изменения. Именно в этом и заключается смысл предлагаемого технического решения: обеспечитьподцержание на заданном уровне определенного параметра нагрузки, не вмешиваясь в работу автономной электростанции, чем и достигается положительный эффект-сокращение сроков и повышение качества ремонтно-восстановительных работ.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ НАГРУЖЕНИЯ АВТОНОМНЫХ ЭЛЕКТРОСТАНЦИЙ- ПРОЬМНЛЕННОЙ СЕТЬЮ, содержащее преобразователь частоты, выпрямитель которого входом подключен к автономной электростанции, а выходом соединен со входом ведомого сетью инвертора, выходом через согласующий трансформатор соединенного с упомянутой сетью, системе импульсно-фазового управления выпрямителем и инвертором, системы автоматического регулирования их углов управления, состоящие из суммирующих блоков и усилителей рассогласования, и датчик режимных параметров, выходы которого подключены к суммирующим блокам систем управления выпрямителя и инвертора, отличающеес я тем, что, с целью повьшения точности поддержания заданного режима, устройство снабжено блоком преобразования частоты в напряжение, вход которого подключен к выходу автономной электростанции, блоком коррекции по величине сигнала, пропЪрционального частоте, первый вход которого с.оединен с выходом блока преобразования частоты в напряжение, второй вход соединен с выходом датчика режимных параметров, связанного с суммирующим блоком системы ав- томатичсского управления выпрямителем, ,а выход соединен со входом суммирующего блока системы автоматического управления выпрямителем.