Способ автоматической самосинхронизации гидрогенераторов электростанции Советский патент 1987 года по МПК H02J3/42 

Изобретение относится к электротехнике, а именно к противоаварийной автоматике для выполнения быстрой самосинхронизации генераторов с выявлением признаков, обеспечивающих их включение с небольшим углом между векторами напряжения статора невозбужденного генератора и напряжения шин.

Цель изобретения - повьипение быстродействия и предотвращение нарущения устойчивости.

На фиг. 1 представлена блок-схема устройства, реализующего способ самосинхронизации генератора; на фиг. 2 - угло- вые характеристики .между векторами остаточного напряжения статора и напряжения шин при асинхронном провороте векторов напряжений; на фиг. 3 - синусоиды напряжения шин и остаточного напряжения.

Устройство содержит блок 1 автоматического пуска от действия противоаварийной автоматики, блок 2 пуска и разворота ротора генератора; блок 3 первого логического элемента И, блок 4 - формирователь времен несовпадения знаков полуволн синусоид сравниваемых напряжений в первом и втором полупериодах, блок 5 - фиксации заданного значения угла в первом полупериоде измерением времени несовпадения знаков положительной полуволны синусоиды остаточного напряжения статора и отрицательной полуволны синусоиды напряжения шин, блок 6 фиксации заданного значения углов во втором полупериоде измерением времени несовпадения знаков отрицательной полуволны синусоиды остаточного напряжения статора и положительной полуволны синусоиды напряжения шин, блок 7 - элемент времени для задания мак- : симального допустимого времени (biaKc),блок

8- элемент времени для задания минимального допустимого времени (t блок

9- логический элемент НЕ ; блок 10 - второй логический элемент И; блок 11 - третий логический элемент И , блок 12 - логический элемент ИЛИ, блок 13 - логический элемент НЕТ, блок 14 - выходной блок, который срабатывает, если скорость прироста угла обеспечивает включение генераторного выключателя при небольшом угле между векторами напряжений, блок 15 включения генераторного выключателя, блок 16 замыкания токовой цепи питания обмотки возбуждения; блок 17 - пуск форсировки возбуждения.

На фиг. 2 и 3 обозначены время Т, Т одного асинхронного поворота, момент to начального времени после фиксации заданного значения угла(ф1) в первом полупериоде, минимальное граничное время IMHH, при котором фиксация заданного значения угла (ф2) во втором полупериоде приводит к блокированию управляющих сигналов (для исключения выпадания генератора из синхронизма при включении в сеть), максимальное граничное время 1макс. при котором фиксация заданного значения угла во втором полупериоде приводит к блокированию управляющих сигналов (для исключения вы- падания генератора из синхронизма при включении в сеть), фактическое время 1ф. при котором фиксация заданного значения угла (ф2) во втором полупериоде приводит к формированию управляющих сигналов, момент 1зк.1 включения генератора в

сеть, угол включения фо.

На фиг. 3 обозначень : синусоида UOCT остаточного напряжения статора генератора; синусоида Urn напряжения шин, время Ti

несовпадения знаков положительной полуволны синусоиды остаточного напряжения статора и отрицателд ной полуволны синусоиды напряжения шин, время Та несовпадения знаков отрицательной полуволны синусоиды остаточного напряжения статора и

положительной полуволны синусоиды напряжения шин, время ti, необходимое для фиксации значения угла ф| в первом полупериоде (фиг. 2), время 12, необходимое для фиксации значения угла во второ.м полупериоде (фиг. 2).

Способ автоматической самосинхронизации основан на сравнении времени между фиксацией заданного значения угла в первом полупериоде (при ф1) и фиксацией заданного значения угла во втором полупериоде (при ф2).

Для обеспечения самосинхронизации должно быть выполнено условие

ф2--ф1 ф2 -ф1 ф2 -ф1

tnviHt p thh-KC

При срабатывании блока 1 один сигнал подается на блок 2, а второй - на блок 3. После разворота ротора генератора до требуемой скорости вращения на вход блока 3 поступает второй сигнал от блока 2, что приводит к его срабатыванию и появлению сигнала на входе блока 4. При наличии сигнала на вход блока 4 к формирователю входных сигналов подключается остаточное напряжение статора генератора

(5-10% от номинального значения) и напряжение шин. В течение времени TI (фиг. 3) на входе блока 5, а в течение времени Т2 на входе блока 6 присутствуют сигналы постоянной величины, по длительности совпадающие с временем несовпадения знаков полуволн сравниваемых синусоид напряжений, независимо от значений амплитуд напряжений Ыш и UOCT. В остальное время на входах блоков 5 и 6 сигналы отсутствуют. Наличие входного сигнала в течение времени ti приводит к фиксации заданного значения угла (ф;) в первом полупериоде на время 25 мсек. Наличие входного сигнала на блоке 6 в течение времени Ь приводит к фиксации заданного значения угла (tp2) во втором полупериоде на то же время.

Один выход блока 5 пускает блок 7, а второй - блок 8. Блок 8 одним выходом управляет блоком 9, а вторым - блоком 11, на второй вход которого поступает сигнал от блока 6. Выход блока 11 через блок 13 действует на блок 14 с последующим управлением блоками 15-17. На один вход блока 10 поступает сигнал от блока 9, а на второй - от блока 6. Сигнал от выхода блока 10 или от выхода блока 7 поступает на вход блока 12, который действует на блок 13, блокируя формирование сигналов управления.

Блок-схема работает в трех режимах. Первый режим. Скольжение по приросту угла между векторами остаточного напряжения статора и напряжения шин больше допустимого. В таком случае на обоих выходах блока 8 до появления сигнала на выходе блока 6 отсутствуют сигналы. Это означает, что на выходе блока 9 присутствует сигнал, который поступает на один из двух входов блока 10. В момент появления сигнала на выходе блока 6 на вход блока 10 появляется недостающий второй сигнал, который приводит к пуску блока 12, сигнал от которого поступает на блок 13, блокируя формирование сигналов управления на блоке 14.

Второй режим. Скольжение по приросту угла между векторами соответствует допустимому. На выходах блока 8 до появления сигнала на выходе блока 6 присутствуют оба сигнала. Это означает, что на выходе блока 9 сигнал отсутствует. В момент появления сигнала на выходе блока 6 с учетом наличия второго сигнала от блока 8 на вход блока 11 на выходе

формируется управляюш,ий сигнал, который через блок 13 поступает на вход блока 14, обеспечивая управление блоками 15-17.

Третий режим. Скольжение по приросту угла между векторами меньше допустимого. На выходе блока 7 до появления сигнала на выходе блока 6 появляется сигнал, который через блок 12 поступает

на вход блока 13, блокируя формирование управляюш,их сигналов.

Формула изобретения

Способ автоматической самосинхронизации гидрогенераторов электростанции путем разворота ротора до заданных оборотов, определения скольжения между частотами остаточного напряжения статора и напряжения шик и формирования управляюших сигналов для включения генераторного выключателя, замыкания токовой цепи питания обмотки возбуждения и пуска форси- ровки возбуждения при нахождении скольжения в допустимых пределах, отличающийся тем, что, с целью повышения

быстродействия и предотвращения нарушения устойчивости, скольжение определяют измерением времени между значениями угла между векторами напряжения статора и шин, зафиксированными в течение заданного времени в первом и во втором

полупериодах в каждом асинхронном про- вороте векторов, причем скольжение считают допустимым, если это время меньше максимально допустимого или больше минимально допустимого, при этом максимально и минимально допустимые времена выбирают из условия сохранения генератора в синхронизме после его включения в сеть.

180

макс

cpu2.2

t

Изобретение относится к электротехнике, в частности к противоаварийной автоматике. Цель изобретения - повышение быстродействия и предотвращение нарушения устойчивости. Для включения генератора в сеть определяют скольжение путем измерения времени между значениями угла между векторами напряжений статора и шин, зафиксированными в течение заданного времени в первом и во втором полупериодах в каждом асинхронном провороте векторов. При нахождении скольжения в допустимых пределах подают сигналы на включение генераторного выключателя, замыкание токовой цепи питания обмотки возбуждения и пуск форсировки возбуждения. 3 ил. со О со

а

ост

Фиг.Ъ