Известны способы автоматического регулирования возбуждения синхронных генераторов на мощной электрической станции, содержащей две группы генераторов, работающих на сборные шины разного напряжения, к одной из которых присоединены транзитные линии электропередачи переменного тока, а к другой - нагрузка местной энергетической системы, с применением трансформаторной связи между системами сборных шин.
Предлагаемый способ отличается от известных тем, что в автоматические регуляторы возбуждения сильного действия группы генераторов, имеющие более слабую связь с мощными линиями передачи переменного тока, предлагается вводить дополнительный параметр регулирования по первой производной активной составляющей суммарного тока этой группы генераторов.
В результате этого достигается гащение взаимных качаний роторов генераторов разных генераторных групп и обеспечивается увеличение устойчивости параллельной работы генераторов.
В качестве дополнительного параметра регулирования, вводимого в систему регулирования возбуждения одной из генераторных групп, можно использовать также разность мгновенных значений частот электродвижущей силы генератора и напряжения сборных щин электрической станции или первую производную активной составляющей тока, проходящего по трансформаторной связи между системами сборных щин электрической станции, или же разность мгновенных значений частот электродвижущей силы генераторов, входящих в разные генераторные группы.
На фиг. 1-4 изображены принципиальные схемы электростанции с регулированием генераторов по предлагаемому способу в четырех вариантах исполнения.
ЛЬ 139710- 2 -: ,
На электростанции установлены две грзппы генераторов Г и Га. Группа Г, включена через трансформатор Ji на шины Ш,, например, 500 /се, от которых отходит транзитная линия передачи переменного тока ЛЭП, а группа А - через трансформатор TZ, на шины Ш, например, 220 /се, к которым присоединена местная энергосистема МН и преобразователи липии постоянного тока ЛПТ. Шины UJi и ZZ/2 соединены между собою через автотрансформаторы AT, обладающие значительным индуктивным сопротивлением.
При работе генераторов по такой схеме (несимметричное включение) роторы генераторов каждой группы в переходных режимах совершают колебания с двумя различными частотами. Одна из частот определяется синхронизирующей мощностью станции относительно приемной системы, а вторая - синхронизирующей мощностью между группами генераторов станции. Амплитуды колебаний соответствующих частот одной и другой групп отличаются по величине. Поэгому роторы групп генераторов совершают колебания не только относительно вектора напряжения приемной системы, но и между собою (взаимные качания).
В рассматриваемом случае, вследствие значительной несимметрии схем включения групп генераторов Г и Г, амплитуда взаимных качаний Б переходных режимах может достигать больщой величины.
Как известно, при автоматическом регулировании возбуждения генераторов сдвиг по фазе между изменениями напряжения на кольцах и тока ротора должен зависеть от частоты качаний. Поэтому добиться эффективного демпфирования колебаний обеих частот с помощью одной какой-либо определенной настройки регулятора не представляется возможным, даже в случае, когда система возб}ждения генераторов СВ регулируется по пара.метрам, отражающим абсолютное движение ротора. При этих условиях для эффективного демпфирования взаимных качаний в регулятор возбуждения необходимо вводить дополнительный сигнал регулирования. Как показали исследования, для эффективного демпфирования взаимных качаний, вызванных короткими замыканиями на линии электропередачи ЛЭП, этот дополнительный сигнал достаточно подавать лишь в регуляторы возбуждения АРВ генераторов Га, включенных на шины ZZ/2, а в качестве сигнала дополнительного регулирования использовать производную активной составляющей тока этой группы генераторов.
При коротких замыканиях на щинах Ш успокоение взаимных качаний будет происходить несколько менее интенсивно, чем при подаче дополнительного сигнала на оба регулятора АРВ. Однако амплитуда взаимных качаний будет при этом сравнительно небольшой.
Для получения такой производной можно применить блок активного тока с дифференциатором БАТ (фиг. 1), на вход которого подаются сигналы от трансформаторов тока ТТ и напряжения ТН. включенных в группу генераторов Г.
В качестве дополнительного параметра регулирования, подаваемого на регулятор возбуждения АРВ группы генераторов Г, можно использовать разность мгновенных значений частот э.д.с. генераторов этой группы и напряжения в начале линии переменного тока ЛЭП на щинах nil (фиг. 2). Для выявления указанной разности частот можно использовать блоки Д/i и Afs, состоящие из известных резонансных схем измерения частоты, и углоизмерительные генераторы УИГ и УИГ. Система, состоящая из блока Д/2 и углоизмерительного генератора гУЯГа, вырабатывает сигнал, пропорциональный разности частот напряжения в начале линии и э.д.с. группы генераторов А, и подает его на регулятор возбуждения АРВ генераторов FZ.
Блок Д/1 и углоизмерительный генератор УЯГ; могут быть использованы для воздействия на регулятор возбуждения АРВ генератора А.
Ввиду того, что все генераторы одной группы в переходных режимах качаются синфазно, дополнительное регу 1ирование каждого генератора можно осуществлять как от индивидуальных схем измерения, так и от одной общей на грунпу. В последнем случае все углоизмерйтельные генераторы соответствующей группы могут включаться на общие щины.
Дополнительный параметр регулирования может быть получен в виде первой производной активной составляющей тока, проходящего между двумя группами генераторов (фиг. 3). Для этой цели в линию связи между группами генераторов Г и включаются трансформаторы тока ТТ и напряжения ТН, выходные цепи которых подключены на блок активного тока с дифференциатором Б AT. Выходной сигнал блока БАТ подается на регулятор возбуждения АРВ генераторов Г2 и может быть также подан на регулятор возбуждения генераторов Гь
Можно также получить дополнительный сигнал параметра регулирования в виде разности мгновенных значений частот э.д.с. генераторов, входящих в разные группы (фиг. 4).
В этом случае могут быть использованы блоки , состоящие из известных резонансных схем измерения частоты, одна из которых измеряет с помощью углоизмерительного генератора УПГ частоту э.д.с. генераторов Гь а другая с помощью углоизмерительного генератора УНГ -частоту э.д.с. генераторов Г. Разность выходных напряжений этих схем подается в качестве дополнительного сигнала регулирования на регулятор возбуждения АРВ генераторов Г, а при необходимости и на регулятор возбуждения генераторов Г.
Так как все генераторы одной группы в переходных режимах качаются синфазно, то все углоизмерительные генераторы группы могут включаться на одни общие шины. Дополнительное регулирование каждого генератора можно осуществлять как от индивидуальных схем измерения, так и от одной общей, на группу.
Предмет изобретения
1.Способ автоматического регулирования возбуждения синхронных генераторов на мощной электрической станции, содержащей две группы генераторов, работающих на сборные шины разного напряжения, к одной из которых присоединены транзитные линии электропередачи -переменного тока, и к другой - нагрузка местной энергетической системы, с применением трансформаторной связи между системами сборных щин, отличающийся тем, что, с целью увеличения устойчивости параллельной работы указанных групп генераторов путем гащения взаимных качаний роторов генераторов разных генераторных групп, в сисгему регулирования возбуждения генераторной группы, имеющей более слабую связь с линиями передачи переменного тока, вводят дополнительный параметр регулирования по первой производной активной составляющей суммарного тока этой группы генераторов.
2.Применение в способе по п. 1 в качестве дополнительного па- раметра регулирования разности мгновенных значений частот элект- 3 -№ 139710
родвижущей силы генератора и напряжения сборных шин электрической станции.
3.Применение в способе по п. 1 в качестве дополнительного параметра регулирования первой производной активной составляющей тока, проходящего по трансформаторной связи между системами сборных шин электрической станции.
4.Применение в способе по п. 1 в качестве дополнительного параметра регулирования разности мгновенных значений частот электродвижущей силы генераторов, входящих в разные генераторные группы.
тгг
фиг I
Til
2
тп
иг 3
UT
ттт у
