Устройство для электроснабжения потребителей Советский патент 1989 года по МПК H02J3/00 H02J9/00 

ный величине снижения напряжения, и регулятор 18 увеличивает напряжение возбуждения асинхронизированной синхронной машины (АСМ) 15 до. величины,- позволяющей скомпенсировать уменьшение уровня напряжения на шинах потребителей. При отключении линии 2 с центра питания или отключении выключателя 6 частота на секции шин 8 сни- жаетсяо При этом на вход канала управления частотой поступает сигнал, пропорциональный разности частот секций шин 7 и 8, что позволяет регулятору перевести АСМ 15 в режим генератора. Синхронная машина (СМ) 14 в таких условиях будет работать в режиме двигателя, что позволяет через электромеханический преобразователь от секции шин 7 питать потребителей секции шин 8 без перерьша при повреждениях на линии 2. электропер.едачи или трансформатора 4. При повреждении со стороны питающей линии 1 электропередачи устройство работает аналогичным образом. Отличие состоит только в том, что СМ 14 работает в режиме генератора, а АСМ 15 - в режиме двигателя. 2 ил.

Изобретение относится к электротехнике, а именно к схемам электроснабжения потребителей на переменном токе. Цель изобретения - повышение надежности электроснабжения потребителей. В нормальном режиме электроснабжение потребителей осуществляется раздельно от двух секций шин 7 и 8 при отключенном секционном выключателе 13. При повреждении в любой точке схемы электроснабжения и связанном с этим снижении напряжения на секции шин 8 на вход канала 30 управления напряжения поступает сигнал, пропорциональный величине снижения напряжения, и регулятор 18 увеличивает напряжение возбуждения асинхронизированной синхронной машины (АСМ) 15 до величины, позволяющей скомпенсировать уменьшение уровня напряжения на шинах потребителей. При отключении линии 2 с центра питания или отключении выключателя 6 частота на секции шин 8 снижается. При этом на вход канала 29 управления частотой поступает сигнал, пропорциональный разности частот секций шин 7 и 8, что позволяет регулятору перевести АСМ 15 в режим генератора. Синхронная машина (СМ) 14 в таких условиях будет работать в режиме двигателя, что позволяет через электромеханический преобразователь от секции шин 7 питать потребителей секции шин 8 без перерыва при повреждениях на линии 2 электропередачи или трансформатора 4. При повреждении со стороны питающей линии 1 электропередачи устройство работает аналогичным образом. Отличие состоит только в том, что СМ 14 работает в режиме генератора, а АСМ 15-в режиме двигателя. 2 ил.

Изобретение относится к электро- технике, а именно к схемам электроснабжения потребителей на переменном токе.

Цель изобретения - повьшгение на- /(ежности электроснабжения потребите- лей о

На фиг.1 представлена схема предлагаемого устройства; на фиг.2 - фрагмент структурной схемы регулятора асинхронизироваиной синхронной машины.

Устройство состоит из двух пита- юпщх линий 1 и 2 электропередачи, понизительных трансформаторов 3 и 4, вводных выключателей 5 и 6, секций шин 7 и 8, выключателей 9-12 отходя- щих линий, секционного выключателя 13 с цепями управления, электромеханического преобразователя частоты, выполненного в виде синхронной машины (см) 14, асинхронизированной синхронной машины (АСМ) 15, преобразователя 16 частоты (ПЧ) системы возбуждения АСМ 15, трансформатора 17 питания ПЧ 16,.регулятора 18 АСМ 15, регулятора 19 СМ 14, датчиков 20 и 21 частоты, датчиков 22 и 23 напряжения секций шин 7 и 8, задатчика 24 напряжения секции шин 8, датчика 25 углового положения и скорости вращения ротора АСМ 15, датчика 26 активной мощности АСМ 15, блока 27 сравнения, реле 28 времени, канала 29 управления частотой и канала 30 управления напряжение регулятора 18

Статорные обмотки СМ 14 присоедине ны к секции шин 7, а обмотки статора АСМ 15 - к секции шин 8.. К обмоткам ротора АСМ 15 подводится напряжение возбуждения требуемой частоты и амплитуды от ПЧ 16, управление которым осуществляется от регулятора 18. Последовательно соединенный датчик 26-, блок 27 и реле 28 времени подключены к цепям управления секционного выключателя 13. На второй вход блока 27 сравнения подается сигнал, пропорциональный допустимому перетоку мощности между секциями шин 7 и 8 в нормальных переходных режимах (Рдоп) - Датчик 22 напряжения секции шин 7 подключен к регулятору 19. Датчик 25 подключен к одному из входов регулятора 18. На вход канала 29 подается разность частот датчиков 20 и 21 частоты. К входу канала 30 поступает сигнал рассогласования датчика 23 и задатчика 24 напряжения секции пин 8. Устройство работает следуюпщн образом.

В нормальном режиме электроснабжение потребителей осуществляется раздельно от двух секций шин 7 и 8, секционный выключатель 13 отключен. Электрические машины осуществляют регулирование напряжения СМ 14 на сек- ции шин 7, а АСМ 15 - на секщи шин 8.Подавая,например, на вход канала 30 регулятора 18 (фиг.2) сигналы от датчика 23 о действительной величине напряжения на секции шин 8 и сигнал от задатчика 24 на требуемую величи- ly напряжения секции шин В, регулятор 18 по каналу 30 обеспечивает поддержание заданного уровня напряжения на шинах. Аналогичным образом осуществляется регулирование СМ 14. При необходимости вместо регулирования напряжения можно обеспечить регулирование активной мощности. Посколь10

15

20

ку в нормальном режиме частота секций шин 7 и 8 одинакова, то разности сигналов от датчиков 20 и 21 не будет. Следовательно, регулирование по каналу 29 не осуществляется и поэтому переток активной мощности между секциями отсутствует.

При повреждении в любой точке схемы электроснабжения, например к.з. в точке К1 или К2, напряжение на секции шин 8 снижается. При этом на вход канала 30 поступает сигнал, пропорциональный величине снижения напряжения, и регулятор 18 увеличивает напряжение возбуждения АСМ 15 до величины, позволяющей полностью или в значительной мере скомпенсировать уменьшение уровня напряжения на шинах потребителей. При отключении линии 2 с центра питания или отключении выключателя 6 частота на секции шин 8 на- чинае.т снижаться. При этом на вход канала 29 регулирования частоты поступает сигнал, пропорциональный раз- 25 ности частот секций шин 7 и 8, что позволяет регулятор у перевести АСМ 15 в режим генератора. Величина генерируемой мощности АСМ определяется значением мощности нагрузки секции шин 8 и изменяется до тех пор, пока частота на секциях шин 7 и 8 не станет одинаковой. СМ 14 в таких условиях работает в режиме двигателя, что позволяет через электромеханический преобразователь от секции пшн 7 питать потребителей шин секции 8 без перерыва их питания при повреждениях на линии 2 электропередачи или трансформатора 4. Поскольку при этом между секциями нет электрической связи, то параметры аварийного режима секции шин 8 практически не влияют на режим работы потребителей секции шин 7.

При повреждении со стороны питающей линии 1 электропередачи устройство работает аналогичным образом. Отличие состоит только в том, что СМ 14 работает в режиме генератора, а АСМ 15 - в режиме двигателя.

Пер едача мощности с одной секции шин на другую через электромеханический преобразователь осуществляется в очень короткий промежуток времени после повреждения в питакицей линии. Если значение перетока активной мощности через электромеханический преобразователь, измеряемьй датчиком 26, превышает допустимую величину по

30

35

40

45

50

55

0

5

0

5

0

5

0

5

0

5

условиям нормальных переходных про- (ЦесСов, то это свидетельствует о повр реждении одной из питаюш;их линий. Так как сигнал с выхода датчика 26 превышает сигнал, пропорциональный Рдо1 поступающий на второй вход блока 27 сравнения, то реле 28 времени срабатывает и подает сигнал в цепи управления секционного выключателя 13. Выключатель 13 включается, создавая тем самым электрическую связь секций шин 7 и 8 для питания их потребителей от неповрежденного источника питания. При этом активная мощность через электромеханический преобразователь .не передается, так как частота секций шин 7 и 8 одинакова, а электрические машины СМ 14 и АСМ 15 участвуют только в регулировании напряжения. Кратковременный режим работы электромеханического преобразователя после повреждения основного источника питания секции шин позволяет уменьшить установленную мощность электрических машин, так как возможна значительная перегрузка машин от их номинальной мощности. Кроме того, уменьшаются потери мощности и энергии, вызванные дополнительными преобразованиями в электромеханическом преобразователе частоты.

t

Наличие электромеханического преобразователя улучшает также условия пуска и самозапуска двигателей на секциях шин, так как своей способностью передачи активной мощности с одной секции шин на другую и генерацией реактивной мощности преобразователь позволяет стабилизировать частоту и напряжение на питаю цих секциях шин.

Таким образом, предлагаемое устройство позволяет повысить уровень надежности электроснабжения потребителей из-за возможности локализации возмущений в аварийных режимах и обеспечения бесперебойного электроснабжения потребителей при повреждении одного из источников питания.

Формула изобретения

Устройство для электроснабжения потребителей, содержащее два источника питания, подключенных к раздельным секциям шин, соединенных секционным выключателем с цепями управления.

отличающееся тем, что, с целью повьппения надежности электроснабжения потребителей, оно снабжено электромеханическим преобразователем частоты, выполненным в виде двух машин переменного тока с жестко соединенными валами, с.таторные обмотки которых подключены к различным секциям шин, причем по крайней мере одна из машин является асинхронизированной синхронной, управляемым преобразова- телем частоты для питания обмоток возбуждения, регулятором с каналами управления напряжением и частотой, причем последовательно соединенные

70

гцф- Щ(pus. г

регулятор и управляемый преобразователь частоты подключены к входу обмоток возбуждения асинхронизированной синхронной машины, датчиками частоты секций шин, выходы которых подключены к входам регулятора, датчиком напряжения секции шин с подключенной асинкронизированной машиной, выход которого соединен с входом регулятора, последовательно соединенными датчиком активной мощности асинхронизированной синхронной машины, блоком сравнения, реле времени, подключенным к цепям управления секционного выключателя о