Способ переключения синхронного генератора из энергосистемы с избытком мощности в энергосистему с дефицитом мощности Советский патент 1986 года по МПК H02J3/24 

Изобретение относится к электроэнергетике, а именно к объ€;динению энергосистем с различающимися частотами, и может быть использовано для осуществления обмена электроэнергией между несинхронно работающими системами.

Цель изобретеш я - повышение надежности и устой 1ивости энергосистем путем предовращения перерыва, переда- чи электроэнергии в энергосистему с дефицитом мощности.

На фиг. 1 представлена схема

электрических соединений электростанции для реализации предлагаемого . способа переключения синхронного генератора с помощью асинхронизирован- ного электромеханического преобразователя части (АС ЭМ1Ч) на фиг. 2 - этап автономной работы переклгачае- кого генератора с АС ЭМПЧ, необходимый для синхронизации переключаемого генератора с другой системой и переключения его без разгрузки.

На чертежах показаны; перв ая 1, вторая 2 и третья 3 системы шин, шиносоединительньш выключатель 4, выключатели 5-7 переключаемого синхронного генератора, выключатели АС ЭМ11Ч 8-10, .асинхронизированные машины 11 и 12 АС ЭМПЧ, переключаемый СИНХРОН1ЫЙ генератор 13, управляемые преобразователи 14 и 15 частоты регулятора АС ЭМПЧ, регуляторы 16 и 17 возбузкдения, блок 18 коррекции структуры регулятора возбуждения, блок 19 контроля положения выключателей, пульт 20 управления АС ЭМПЧ. I .

При необходимости переключения

генератора от одной из несинхронно работающих систем к другой независимо от исходного режима АС ЭЖ1Ч, например генератора 13с, системы шпп 1 к системе шин 2, необходимо поэтапно осуществлять некоторую последовательность операций, Цель этих операций - перевод переключаемого генератора на автономную работу с АС ЭШЧ (фиг. 2), при котором, используя свойства управляемого элемента АС ЭМПЧ, генератор синхрон11зи- руется с системой,- к которой в последующем он подключается. Операции проводятся в следующей последо- вательности.

Объединяют системь) шин 1 и 3 включением шиносоединительного

)

5 0

5 о

5

выключателя 4, включают машину 12 АС ЭМПЧ и сихронный генератор 13 на шины 3, включением выключателей 5 и 8, отключают выключатели 9 и 7..

После выполнения первого этапа электрически соединенные на шинах 3 генератор .и машина 12 АС ЭШЧ ока- зьшаются подключенными к системе шин 1 только через шиносоединительньш выключатель 4.

С пульта 20 управления или автоматически по условию равенства мощности перетока через АС ЭМПЧ и текущей мощности переключаемого генератора подают сигнал на отключение Ш1 носоединительного выключателя 4, переводя тем самым генератор 13 на автономную работу с АС Э№14 (фиг.2). Равенство указанных мощностей необходимо по условиям сохранения режимов генераторов 13 и АС ЭШ1Ч после отюпочения выключателя 4 и уменьшения тока, протекающего через выключатель 4 в момент его отключения.

По сигналту фиксации отключения шиносоединительного выключателя 4, поступающего с блока 19 контроля положения вык 1ючателей блоком 18 коррекции, изменяется структура регулятора 17 и схема переходит в режим синхронизации (фиг. 2). При этом регулирование напряжений возбуждения машин 11 и 12 АС ЭМПЧ осуществляется по законам:

(01

Su

, уст 2.

/СОг + СО, ,ь

ш(-.п

Col iJ,,

- 4iur-u,

u, u

,/ созК-,)с.Т:з)

,(иГ-и.),

гдеиь„ ,

i

и

w

Hl2

,

i

iJi,

W

tOB

составляющие, определяемые по условиям предшествующегоустановившегося р ежима VV,, ,Vv,,- передаточные

uJi -t- Ч

функции по скорости вращения вала АС ЭМПЧ, взаимной частоте систем 2 и 33 и напряжеIV

нию соответственно ,

,,0,0)3- частоты систем шин 1-3;

и

acw

- установка по напряжению, равная шине 2 системы, текущи.е значения напряжений машин 11 и 12 АС ЭМПЧ,

W 8 - скорость Вращения вала ц„ АС ЭМПЧ; ЛЫ J - выбирается из

условия обеспечения включения переключаемого генератора по сигналу, формируемому по принципу, реализуемому в ус тройствах АВП с ожиданием или улавливанием .синхронизма.

Как видно из приведенных законов, действие регулятора 16 возбуждения направлено на удержание скорости вращения вала АС ЭМПЧ и поддержание заданного уровня напряжения на ишнах 2 системы. Под действием регулятора 17 возбуждения асинхронизированпая машина 12 АС ЗМПЧ, а вместе с ней и электрически связанньм с ней переключае2068804

мый генератор 13 в зависимости от разности частот и наряжений на шинах 2 и 3 изменяют свою мощность таким образом, что генератор 13 перехо- 5 дит на HOBbDi установившийся режим с параметрами напряжения и частоты, отличный на Системы шин 2, к которым переключается генератор 13.

10 По сигналу выравнивания напряжений и частот }ia шинах 2 и 3, используя известньш способ включения генератора с ожиданием или улавливанием синхронизма, включают выклю15 чатель 6, заканчивая тем самым процесс перевода генератора 13 с системы шин 1 на 2.

Переводят АС ЭМПЧ с пульта 20 уп- равления в режим межсистемной связи шин 1 и 2, холостого хода или переключения следующего генератора с одной из несинхронно работающих иин на другие. Очевидно, что вместо асинхронного электромеханического преобразователя частоты может быть использован статический преобразователь частоты, например вставка постоянного тока. В этом случае регу- ляторы возбуждения машин АС ЭМПЧ следует заменить специальными устройствами управления, установить на электростанции вставку постоянного тока мощностью, равной мощности наиболее крупного синхронного генератора, и все устройства, необходимые для его нормальной эксплутации.

KeuemfMei

От damvu/fcrf час- тот и напряжений шин 1,2,

От датчиков ло/южения

бЬ}Х/1Ю ГГПС/1 и

От патчихи мощности машин и, г2,13 Фиг,.

Редактор Р.Цицика

8728/55Тираж 6 5Подписное

BffliHIM Государственного комитета СССР

по делам изобрете1Шй и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал тп Патент, г.Ужгород, ул.Проектная, 4

Фик. Z

Составитель К.Фотина

Техред М.Пароцай .Корректор А.3го1окосоь