Способ распределения реактивной нагрузки параллельно работающих генераторов Советский патент 1986 года по МПК H02J3/46 

Изобретение относится к электротехнике, предназначено для автоматического распределения на1 рузки элекгромашинных генераторов иеременного тока и может быть иснользовано в случаях, когда генераторы работают параллельно.

Целью изобретения является повьциение быстродейстЕ ия.

На фи1 . 1 нредставлены графики напряжения на шинах и токов нагрузки генераторов для случая нараллельной работы двух генераторов; на фиг. 2 - функциональная схема устройства, реализуюн.1.его нредложенный снособ раснределения реактивной нагрузки.

На фиг. 1 показано: U - напряжение на шинах; ii, i- - токи нагрузки генераторов 1 и 2; на фиг. 2 обозначено: Ua - напряжение задания.

Устройство, реализуюгцее нредложенный способ, содержит генераторы i и 2 переменного тока, об.мотки возбуждения 3 и 4 генераторов, датчики тока нагрузки 5. 6. Ключевые схемы 7, 8, нуль-орган 9, релейный элемент, выполненный на триггере Шмитта 10, шины 11.

Предлагаемый снособ раснределения нагрузки заключается в следующем.

При индуктивно-активной нагрузке г-е- нераторов напряжение на шинах отражает но фазе токи нагрузки, как показано на фиг. 1. При этом в системах с выравниванием реактивной нагрузки (при равенстве активной нагрузки) чем больше угол сдви1 а фазы тока нагрузки от О до 90° относительно напряжения, тем больше реактивная составляющая тока нагрузки. Поэтому, согласно предлагаемому способу распределение нагрузки осушествляется так: выявляют генератор с наи.меньшим током нагрузки, т.е. ток нагрузки которого опережает но фазе токи нагрузки остальных генераторов, и уменьпшют возбуждение у оста;1ьных генераторов, которые имеют большие регж- тивные токи нагрузки, т.е. их реактивные токи нагрузки уменьн аются. При достижении нуля током нагрузки следуюш.его генератора (при положительном нолупериоде напряжения) увеличивается ei o возбуждение и т.д. В следующий период никл повторяется. Таким образом, выравнивание нагрузки осупгествляется каждый период сети, т.е . 0,02 с.

Более подробно рассмотрим способ распределения реактивной нагрузки в устройстве для случая работы двух генераторов.

Допустим, реактивный ток генератора l(ii) меньше реактивного тока генератора 2(12), т.е. ii опережает по фазе iz, причем напряжение на шинах 11 опережает токи по фазе.

Стабилизация напряжения генераторов 1 и 2 осуществляется так же, как и распределение реактивных токов нагрузки изменением тока в обмотках возбуждения 3 и 4

5

генераторов. Ток возбуждения изменяется с помощью ключевых схем 7, 8 в зависимости от величины текуп1е|-о напряжения. Если нанряжение на шинах 11 больше заданного УЗ, то с релеЙ1 ого элемента 10 подается сигнал на ключевую схему 7 и цепь обмотки возбуждения 3 - шунтируются резисторы (не показано), ток возбуждения генератора 1 уменьн ается. Аналогично воздействие релейного элемента 10 на

О ключевую схе.му 8 и обмотки возбуждения 4 генератора 2. Напряжение на шинах 11 начинает уменьшаться. Если напряжение на шинах 11 меньше заданного из., то воздействие па ключевые схемы 7, 8 таково, что ток возбуждения увеличивается и напряжение на шинах 1 начинает возрастать. Таким образом регулируетс.ч напряжение на шинах.

Распределение реактивной нагрузки осуществляется следующим образом. На первый

п вход нуль-органа 9 поступает сигнал с шин 11. С датчиков тока нагрузки 5, 6 сигналы поступают на второй и третий входы нуль- органа 9. В момент времен и t;., когда i| 0, т.е. реактивный ток генератора 1 меньше реактивного тока генератооз 2, с выхода

5 нуль-органа 9 поступает сигнал; на ключевую схему 8, которая воздействует на обмотку зозбуждекия 4 генератора 2 таким образом, что ток возбуждения его уменьшается, а следовательно, реактивный ток генератора 2 также уменьндается. В мо.мент вре.мени tj

ток ij достигает ну.тя и ключевая схема воздействует на обмотку возбуждения 4 генератора 2 таким образом, что реактивный ток генератора 2 увеличивается. В следующий период процесс повторяется. Таким образом осуществляется выравнивание реактивных токов нагрузки.

Применение данного способа распределения реактивной нагрузки позволяет увеличить быстродействие системы, так как релейное воздействие на токи обмотки воз0 буждения осуществляется с частотой сети 50 Гц, в то время как релейное воздействие в систе.мах, работающих но известному способу, осуществляется о.пин раз за цикл автоколебаний системы с частотой не более 10-15 Гц. Увеличение частоты переключений приводит к улучшению качества регулирования, к более точному распределению реактивных токов нагрузки.

Формула изобретения

г

Способ распределения реактивной нагрузки параллельно работающих генераторов переменного тока путем релейного изменения тока возбуждения генераторов, отличающийся тем, что, с целью повы5 шения быстродействия, выявляют генератор, ток нагрузки которого первым проходит через нуль после начала положительного полупериода напряжения па шинах, и умень

5

шают возбуждение у остальных генераторов, причем возбуждение каждого следующего генератора увеличивают в момент перехода

через нуль его тока нагрузки при положительном полупериоде напряжения на шинах, а затем цикл повторяют.

Способ распределения реактивной нагрузки параллельно работающих генераторов переменного тока позволяет повысить быстродействие при автоматическом распределении нагрузки электромашинных генераторов. При индуктивно-активной нагрузке генераторов напряжение на шинах отражает по фазе токи нагрузки, при этом в системах с выравниванием реактивной нагрузки (при равенстве активной нагрузки) чем больше угол сдвига фазы тока нагрузки от О до 90° относительно напряжения, тем больше реактивная составляющая тока нагрузки. Поэтому согласно способу распределение нагрузки осуществляется так: выявляют генератор с наименьшим током нагрузки, т.е. ток нагрузки которого опережает по фазе токи нагрузки остальных генераторов, и уменьшают возбуждение у остальных генераторов, которые имеют большие реактивные токи нагрузки, т.е. их реактивные токи нагрузки уменьшаются. При достижении нуля током нагрузки следующего генератора (при положительном полупериоде напряжения) увеличивается его возбуждение и т.д. В следующий период цикл повторяется. Таким образом, выравнивание нагрузки осуществляется каждый период сети, т.е. 0,02 с. 2 ил. а S (Л to N5 ;о

/

фиг.1

Составитель О. Наказная

Редактор М. БандураТехред И. ВересКорректор А. Зимокосов

Заказ 1917/53Тираж 613Подписное

ВНИИПИ Государстве}шого комитета СССР

по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4