Система противоаварийного управления уровнем напряжения на шинах электростанций Советский патент 1988 года по МПК H02P9/14 

г

п

13 И П

о IJ -. О

ростанции. На выходах сумматоров 15 и 16 устанавливается неизменное на- Ьряжение, пропорциональное разности Ьеличин уставок, задаваемых источниками 17 и 18 стабилизированного напряжения, и доаварийным уровнем напряжения на шинах электростанции. Выходной сигнал сумматора 15 поступает через усилитель 19 на дополнительные входы регуляторов 5,5.N воз

буждения, повышая их уставки до уровня первой ступени. По истечении времени работы реле 3 времени оно изменяет состояние переключателя 10, подключая к входу усилителя 19 выход сумматора 16. При этом сигналы, по даваемые на входы регуляторов 5.1- 5.N возбуждения, изменяют уставки до уровня второй ступени повышения напряжения. 1 ил.

Изобретение относится к электро технике. Цель изобретения - повьшение эффективности противоаварийного управления и надежности функциониро- ; ОтТН шин зл.с/п. вания. Система содержит блок 1 датчиков, пусковой орган 2, реле 3 времени, датчик 4 напряжения, регуляторы 5..N возбуждения синхронных генераторов, компаратор 11, генератор 12 импульсов, реверсивньтй счетчик 13 цифроаналоговый преобразователь 14, сумматоры 15 и 16, источники 17 и 18 стабилизированного напряжения. В ис ходном состоянии ключ 9 разомкнут и сигнал на выходе усилителя 19 равен нулю. При фшссащги пусковь М органом аварийного режима сигналом с его выхода размыкается ключ 6, замыкаетт- ся ключ 9 и запускается реле 3 времени. При размьжании ключа 6 прекращается поступление импульсов генератора 12 на входы реверсивного счетчика 13. На выходе цифроаналогового преобразователя 4 устанавливается неизменный в последующем процессе сигнал, пропорциональньй доаварийно- му уровню напряжения на шинах элект с (О 5./ 00 00

Изобретение относится к электротехнике, в частности к системам про- тивоаварийного управления возбуждением синхронных генераторов электростанций.

Целью изобретения является повышения эффективности противоаварийно го управления и надежности функционирования системы противоаварийного управления уровнем напряжения на шинах электростанции.

На чертеже представлена функциональная схема предлагаемой системы.

Схема содержит блок 1 датчиков, пусковой орган 2, реле 3 времени, Датчик 4 напряжения (ДН), регуляторы 5,1-5.N возбуждения синхронных генераторов (АРВ); управляемые ключи 6-9 управляемый переключатель 10, компа ратор 11, генератор 12 импульсов, реверсивный счетчик 13, цифроаналого йый преобразователь (ЦАП) 14, сумматоры 15 и 16, источники 17-и 18 стабилизированного напряжения, усили- тель 19 о

Система работает следующим образом.

i В исходном состоянии сигнал на выходе пускового органа 2 отсутству- ёт, ключ 6 замкнут, а ключ 9 разомкнут, общий контакт переключателя 10 соединен с выходом сумматора 15. На выходе ДН постоянное напряжение ,пропор циональное среднему значению напря- йення на шинах электростанции. Компаратор 11 производит непрерывное сравнение величин выходных сигналов да 4 и ЦАП 14, Когда выходной сиг- иал ДН больше выходного сигнала ЦАП, вькодной сигнал компаратора 11,

Q

5 0 5

о 0

5

воздействуя на управляющие входы ключей 7 и 8, замыкает ключ 7 и размыкает ключ 8. При этом импульсы генератора 12 через замкнутый ключ 6 поступают на суммируюпщй вход реверсивного счетчика 13. Двоичный код на выходах реверсивного счетчика начинает возрастать и соответст- венно ему возрастает сигнал на выходе ЦАП 14. Когда выходной сигнал ЦАП 14 превысит величину выходного сигнала ДН 4, выходным сигналом компаратора 11 ключ 7 размыкается, а ключ 8 замыкается. При этом импульсы генератора поступают на вычитающий . вход реверсивного счетчика 13, двоичный код на выходе которого начинает уменьшаться и соответственно уменьшается выходной сигнал ЦАП 14. После того, как выходной сигнал ДН 4 вновь превысит выходной сигнал ЦАП 14, прЬцесс повторяется. Таким образом, в установившемся режиме выходной сигнал ЦАП 14 повторяет выходной сигнал ДН 4 с точностью до 1 в последнем разряде ЦАП. При изме нениях напряжения на шинах электростанции скорость изменения сигнала на выходе ЦАП определяется частотой следования импульсов на выходе генератора 12, которая составляет 0,2- 1 Гц.

Выходной сигнал ЦАП 14 поступает на инвертирующие входы сумматоров 15 и 16, на выходах которых устанавливается напряжение, пропорциональное разности .между величинами уставок, задаваемых напряжением источников стабилизированного напряжения 17 и 18 и напряжением шин электростанции.

В исходном состоянии ключ 9 разомкнут и сигнал на выходе усилителя 19 равей О, равны О и сигналы на дополнительных входах всех АРВ 5.1 - 5,N.

При фиксации пусковым органом 2 аварийного режима на его выходе появляется сигнал, которым размыкается ключ 6, замыкается ключ 9, и запускаг ется реле 3 времени. При размыкании ключа 6 прекращается поступление им-, пульсов генератора 12 на входы реверсивного счетчика 13, В результате на выходе ЦАП 14 устанавливается не10

По истечении времени работы реле 3 времени оно своим выходным сигналом изменяет состояние переключателя 10,. подключая к входу -усилителя 19 выход сумматора 16, При этом сигналы, ваемые на дополнитель ные входы АРВ 5..N изменяются до уровня второй ступени повышения напряжения.

Определим условия, при которых повышение уровня напряжения на шинах электростанции при действии рассматриваемой системы всегда происходит до величины, задаваемой напряжением

нал, пропорциональный доаварийному уровню напряжения на шинах электро станции. Это обеспечивается еще благодаря тому, что период следования

изменный в последующем процессе сиг- 15 источников 17 и 18 стабилизированного

напряжения независимо от исходного уровня напряжения. Обозначим: К - коэффициент передачи ДН 4; К,. коэффициент передачи схемы, состоящей импульсов генератора 12 заведомо блоков 11 - 14 и ключей 6-8; ше возможного запаздывания срабаты- т 16 коэффициенты передачи вания пускового органа 2 относитель- сумматоров 15 и 16 (К ,5- К,о ) ; К, но момента возникновения аварийного коэффициент передачи усилителя 19; режима. В результате до размыкания KCQ - суммарный коэффициент передачи ключа 6 сигнал на выходе ЦАП 14 успе- 25 тракта от выхода усилителя 19 до вает измениться не более, чем на напряжения на щинах электростанции; величину, соответствующую единице U,-j , - выходные напряжения источ младшего разряда реверсивного счетч и- ников 17 и 18 стабилизированного ка 13, На выходах сумматоров 15 и 16 напряжения соответственно; Uj, Ujj - уетанавливается неизменное в последу- зо уровни напряжения на пшнах электро ющем процессе напряжение, пропорциональное разности между величинами уставок, задаваемых источниками 17 и 18 стабилизированного напряжения и доаварийным уровнем напряжения на шинах электростанции. Выходной сигнал сумматора 15 через замкнутые контакты переключателя 10 и ключа 9 поступают

станции, соответствующие I и II ступеням повышения уставок.

Зададим величины выходных напряже - 35 НИИ источников 17 и 18 в соответствий с выражениями

и

п

К

«,4

и

I

М и,8 К4- К.,, %.i

на вход усилителя 19. Выходной сигнал усилителя поступает на дополнительные входы АРВ 5,1-5,N всех генераторов электростанции, повьшая их уставки по напряжению до уровня первой ступе- ни.

(и - Ui,) . К,. к,, uUi4

(ir- uj К,-К,,.,,. к,5.к„ к,, йи„,

где Uo - напряжение на шинах элект ростанции в исходном режиме. Из этих вьфажений следует, что для того, чтобы повышение напряжения осуществлялось до величин Uj И Ujj, т.е. №, Ui - Uo и bUii Urr - Uo , необходимо, чтобы

К

s

ч„

сь

По истечении времени работы реле 3 времени оно своим выходным сигналом изменяет состояние переключателя 10,. подключая к входу -усилителя 19 выход сумматора 16, При этом сигналы, ваемые на дополнитель ные входы АРВ 5..N изменяются до уровня второй ступени повышения напряжения.

Определим условия, при которых повышение уровня напряжения на шинах электростанции при действии рассматриваемой системы всегда происходит до величины, задаваемой напряжением

напряжения независимо от исходного уровня напряжения. Обозначим: К - коэффициент передачи ДН 4; К,. коэффициент передачи схемы, состоящей блоков 11 - 14 и ключей 6-8; т 16 коэффициенты передачи сумматоров 15 и 16 (К ,5- К,о ) ; К, коэффициент передачи усилителя 19; KCQ - суммарный коэффициент передачи тракта от выхода усилителя 19 до напряжения на щинах электростанции; U,-j , - выходные напряжения источ ников 17 и 18 стабилизированного напряжения соответственно; Uj, Ujj - уровни напряжения на пшнах электро

станции, соответствующие I и II ступеням повышения уставок.

Зададим величины выходных напряже - НИИ источников 17 и 18 в соответствий с выражениями

напряжения независимо от исходного уровня напряжения. Обозначим: К - коэффициент передачи ДН 4; К,. коэффициент передачи схемы, состоящей блоков 11 - 14 и ключей 6-8; т 16 коэффициенты передачи сумматоров 15 и 16 (К ,5- К,о ) ; К, коэффициент передачи усилителя 19; KCQ - суммарный коэффициент передачи тракта от выхода усилителя 19 до напряжения на щинах электростанции; U,-j , - выходные напряжения источ ников 17 и 18 стабилизированного напряжения соответственно; Uj, Ujj - уровни напряжения на пшнах электро

и

п

К

«,4

и

I

М и,8 К4- К.,, %.i

При работе системы величина нения напряжения на шинах электростанции (аи) для обеих ступеней повьш1енин напряжения определяется выражениями

, Таким образом, предлагаемая система противоаварийного управления уровнем напряжения на шинах электростанции обеспечивает при аварийной 55 ситуации в энергосистеме повьш1ение напряжения на шинах электростанции . до максимально допустимых уровней вне зависимости от предаварийного уровня напряжения. При действии этой

системы имеет место полное использование возможностей систем возбужде йия генераторов для сохранения устойчивости. При этом исключаются дополнительные измерительные органы напряжения в каждом АРВ генераторов Электростанции, исключаются переклю. |1ения в основном канапе регулирования возбуждения; вся аппаратура, обес Печиваклцая формирование управляющих воздействия для АРВ, территориально может быть расположена в одном месте, что существенно упрощает ее обслуживание; объем связей между аппарату Йой, формирующей управляющие воздей™ :твия, и АРВ всех генераторов - ми- 1имален, отказ аппаратуры не приводит « нарушению нормальной работы элект- эостанции« Таким образом, предлагаемая система позволяет улучшить зкс- тлуатационные характеристики и суще- Ьтвенно повысить надежность функцио- жрования противоаварийного управле- зия уровнем напряжения на шинах шектростандии,

формула изобретения

Система противоаварийного управ- пения уровнем напряжения на шинах Электростанций, содержащая блок датчи koB, пусковой орган, реле времени, kaT4HK напряжения, регуляторы возбуж дения, управляемые ключи и переклю- |чатель, причем выход блока датчиков соединен с входом пускового органа, |9ыход которого соединен с входом Ьеле времени, отличающая- с я тем, что, с целью повышения

активности противоаварийного

упрйвления и надежности функционирования системы, дополнительно введены компаратор, генератор импульсов, реверсивный счетчик, цифроаналоговьй преобразователь, два сумматора, два источника стабилизированных напряжений и усилитель, причем выход пус кового органа соединен с управляющими

входами ключей, выход реле времени - с управляющим входом переключателя, вход датчика напряжения - с выходными цепями измерительного трансформатора напряжения шин электростанции,

а его выход - с неинвертирующим входом компаратора, выход компаратора соединен с управляющими входами ключей, выход генератора импульсов с контактом управляемого ключа, вто

рой контакт которого соединен с контактами управляемых ключей, второй контакт управляемого ключа соединен с суммирующим входом реверсивного счетчика, а второй контакт управляемого ключа - с вычитающим входом этого же счетчика,выходы реверсивного счетчика поразрядно соединены с соот- ветствующими входами цифроаналогового преобразователя, выход которого соединен с инвертирующими входами компаратора и сумматоров, к неинвертирующим входам сумматоров подключен выход источника стабилизированного напряжения, каждый из выходов сумматоров соединен с одним с одним из контактов переключателя, общий контакт которого соединен с контактом ключа, второй контакт которого соединен с входом усилителя, выход которого соединен с дополнительными входами всех регуляторов возбуждения.