Устройство для связи энергосистем Советский патент 1991 года по МПК H02J3/06 

О

о ю о

Јь CJ

Изобретение относится к электротехнике, конкретнее к устройствам для связи источников переменного тока.

Целью изобретения является повышение надежности работы устройства.5

На фиг.1 представлена схема предлагаемого устройства; на фиг.2 - схема регулятора; на фиг.З - схема преобразователя координат.

10

Устройство (фиг.1) для связи энергосистем 1-3 содержит машины 4-6 переменного тока с жестко соединенными валами, выполненными асинхронизированными синхронными машинами со статорными об- 15 мотками, подключенными соответственно к энергосистемам 1-3. Обмотки возбуждения на роторах машин 4-6 через тиристорные возбудители 7-9, выполненные как тиристорные преобразователи частоты с непос- 20 редственной связью, соединены с выходами регуляторов 10-12, первые и вторые входы которых соединены соответственно с датчиками 13-15 напряжений статоров своих машин и с датчиками 16-18 25 частот статоров машин, кстооые могут быть и датчиками частот своих энергосистем. Третьи входы регуляторов 10 и 11 соединены с выходами задатчика 19 гармонических сигналов частоты вращения вала, а регулятора 12 30 - с датчиком 20 углового положения вала. Силовые входы тиристорных возбудителей 7-9 соединены соответственное источниками 21-23 возбуждения, а к силовым выходам подсоединены датчики 24-26 токов 35 возбуждения машин,

Регулятор 10 (фиг.2) представляет собой регулятор асинхронизированной синхронной машины и содержит блоки 27 и 28 преобразования координат.40

Гармонические сигналы управления частоты скольжения машины, получаемые на выходе блока 28, совместно с сигналом обратной связи по току ротора от датчика 24 поступают на вход усилителя 29, на выходе 45 которого формируется сигнал напряжения возбуждения. Входы блока 27 соединены с датчиками 16 частоты сети и задатчиком 19 гармонических сигналов частоты вращения вала, а входы блока 28 соединены с выходом 50 и блока 27, регулятора 30 напряжения и регулятором 31 электромагнитного момента. Входы регулятора 30 соединены с датчиком 13 напряжения и задатчиком 32 уставки напряжения. Связи регулятора 31, чтобы не 55 загромождать схему, не показаны.

Регуляторы 30 и 31 представляют собой, например, пропорционально-интегрально-дифференциальные регуляторы,

выполненные на операционных усилителях. Задатчик 19 гармонических сигналов частоты вращения вала представляет собой, например, генератор синусоидальных колебаний с RC-мостом Вина.

Выполнение блоков 27 и 28 преобразования координат (фиг.З), содержащих блоки 33-36 произведения и сумматоры 37 и 38, одинаково. Связи между элементами и функциональное назначение этих элементов даны на схеме фиг.З.

Устройство работает следующим образом.

При нормальной работе асинхронизированной синхронной машины частота напряжения статора ш равна сумме частот вращения вала Шр и напряжения возбуждения oif, т.е.

,(1)

где I - номер электросистемы.

В предлагаемом устройстве для машин 4 и 5 частота напряжения возбуждения еоп формируется (фиг.2) как разность между частотой напряжения статора ал и частотой

(Ур задатчика 19 гармонических сигналов, т.е.

(УП У| - аЈ .(2)

Подставив (2) и (1), получим

аЈ ,(3)

т.е. при любых колебаниях частот &i и ОЈ, в том числе и при а . частота вращения вала всегда будет равна частоте задатчика 19. Регуляторы 10-12 обеспечивают поддержание напряжений на статорах асинхрониэированных синхронных машин 4-6, а также распределение потоков их активных мощностей в соответствии с установленными мощностями этих машин, т.е. в нормальных режимах связь энергосистем обеспечивается. Вместе с тем, при авариях в энергосистемах 1 или 2, например при неуспешном АПВ на линии между энергосистемой 1 и машиной 4. благодаря условию (3) машина 5 без всякой подстройки уставок возьмет на себя весь небаланс мощностей, а машина 6, и следовательно, энергосистема 3, не почувствует этих больших возмуще- ний. В свою очередь, это позволяет повысить надежность работы устройства по электроснабжению потребителей энергосистемы 3, к которой могут подключаться потребители с повышенными требованиями к качеству электроэнергии. Если машина 6 выполнена синхронной, то при рассмотренных возмущениях в силу (3) частота в энергосистеме 3 по-прежнему останется неизменной.

Формула изобретения

Устройство для связи энергосистем, содержащее три машины переменного тока с жестко соединенными валами, первая и вторая из которых выполнены асинхронизиро- ванными со статорными обмотками, имеющими выводы для подключения к первой и второй энергосистемам, а их обмотки возбуждения соединены через тиристорныё возбудители с выходами регуляторов, по крайней мере два из которых выполнены с тремя входами, причем один из них соединен с датчиком напряжения статора своей

0

5

машины, а второй и третий входы предназначены для ввода сигналов для формирования гармонических сигналов частоты скольжения, при этом второй вход соединен с датчиком частоты напряжения своей машины или соответствующей энергосистемы, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности работы устройства, оно снабжено задатчиком гармонических сигналов частоты вращения вала, выход которого соединен с третьими входами двух указанных регуляторов, а выводы третьей машины служат для подключения к третьей энергосистеме.

Изобретение относится к электротехнике, а более конкретно - к устройствам для связи источников переменного тока. Целью изобретения является повышение надежности работы устройства. В предлагаемом устройстве для машин 4 и 5 частота напряжения возбуждения формируется как разность между частотой напряжения статора и частотой задатчика 19 гармонических сигналов. Исходя из этого частота вращения вала всегда равна частоте задатчика 19. Благодаря этому при авариях в энергосистемах 1 и 2 машина 5 принимает на себя весь небаланс мощностей, и машина 6, а следовательно и энергосистема 3, не чувствуют этих больших возмущений. 3 ил.

еQ16

WQ

ejuj;t

Фиг. 2