УСТРОЙСТВО для ГРУППОВОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ ЧАСТОТЫ и АКТИВНОЙ мощности СИНХРОННЫХ ГЕНЕРАТОРОВ Советский патент 1969 года по МПК H02J3/46 

Устройство относится к области автоматизации работы электроустановок небольшой мощности.

Известны устройства для группового регулирования частоты и активной мощности синхронных генераторов автономных электростанций, каждая из которых работает в параллель с промышленной сетью, со схемой уравнивания нагрузок в виде многолучевой звезды, каждый луч которой содержит датчик активного тока генераторов, усилитель мощности и избирательное реле.

Цель изобретения - новышение надежности устройства. Это достигается тем, что в каждый из указанных лучей введены разделяющий диод-стабилитрон, включенный в цепь датчика активного тока через систему контактов избирательного реле, и датчик-эталон активного тока, включенный на напряжение промышленной сети и соединенный с усилителем мощности и датчиком активного тока через блок-контакты выключателей и контакты избирательного реле, при этом в качестве датчика-эталона активной мощности использован стабилизированный источник постоянного напряжения.

автономных электростанций /, 2 и 3, каладая из которых работает в параллель с цромыщленной сетью, представленной соответственно трансформаторными подстанциями 4, 5 R 6 на нагрузку 7. Каждый луч схемы уравнивания, выполненный в виде многолучевой звезды, состоит из датчика активного тока 5, усилителя мощности Я разделительного диода-стабилитрона W л датчика-эталона активного тока 1L

К катушке 12 избирательного реле 12 напряжение подводится через и. о. блок-контакт 13 выключателя 14 электростанции и н. з. блокконтакт 15 выключателя 16 промышленной сетн, а так же через н. з. контакты 17 и 18

избирательных реле 19 и 20, установленных соответственно на электростанциях 2 н 3.

Устройство надежно распределяет нагрузку в различных режимах работы. В случае нодключения электростанций на параллельную работу с промышленной сетью включаются н. о. блок-контакты 21 и 22 выключателя 14. Блок-контакт 21 замыкает цепь уравнительного провода между датчиком 8 и датчиком-эталоном 11. Блок-контакт 22 подключает датчик 8 на щину уравнителей ШУ-1 и подготавливает цепь уравнителей к работе.

замкнута цепь датчика-эталона 11 с усилителем 9.

Через н. 3. контакты 24 и 25 избирательного реле замкнута цеиь датчика 8 и усилителя 9. Таким образом, осуществлена связь между датчиком 8, датчиком-эталоном 11 и усилителем 9.

В зависимости от настройки датчика-эталона (величины сигнала эталона) электростанция будет принимать на себя нагрузку до тех нор, нока сигнал датчика 8, нронорциональный активной нагрузке электростанции /, не станет равным сигналу эталона.

При равенстве этих сигналов загрузка электростанции 1 прекратится. Величиной сигнала датчика-эталона 11 можно задавать оптимальную или любую величину нагрузки на электростанцию.

При изменении частоты в энергосистеме нагрузка электростанции 1 будет изменяться, следовательно, будет изменяться и величина сигнала датчика 8. Это приведет к появлению уравнительного тока между датчиком 8 и датчиком-эталоном 11 через усилитель 9 и соответственно будет выдан сигнал на загрузку или разгрузку электростанции.

Процесс будет продоллчаться до равенства величин сигналов датчиков. При установившихся режимах энергосистемы нагрузка электростанции будет поддерживаться на заданном уровне регулятором частоты электростанции по статической характеристике. Таким образом, осуществляется параллельиая работа автономных электростанций с промыилленной сетью по расиределению активной мощности.

Остальные электростанции и подстанции 2 н 5, 3 и 6 работают аналогично.

При работе электростанций с сетью катуилки избирательных реле обесточены и. з. блокконтактами выключателей, а шина уравнителя ШУ-2 обесточена н. з. блок-контактами 28 выключателя 16 и н. о. контактами 26 реле 12.

При особо ответственных условиях работы потребителя промышлеиная сеть отключается, а питание потребителя осуществляется только от автономных электростанций. При этом эталон-датчики используются для автоматического перевода питания потребителя от промышленной сети на автономные электростанции без перерыва в питании и провалов напряжения.

В обычных условиях питание потребителя осуществляется от промышлеппой сети.

В случае работы автономных электростанций с отключенной промышленной сетью ведущей станцией является электросганция, система регулирования частоты которой изолирована от систем регулирования частоты ведомых станций.

В данной схеме ведущей станцией является та, усилитель мощности которой отключен от шин уравнителей ШУ-1 и ШУ-2, а датчик активного тока этой станции подключеи на шнпы этих уравнителей.

ведущей, тогда катушка реле 12 получает пигание через н. з. блок-контакт выключателя /5, н. о. контакт 13 выключателя 14, н. з. контакты 17, 18 избирательных реле 19 и 20. При этом цепи питания катушек избирательных реле 19 и 20 обесточены н. з. контактами реле 12. П. 3. контактом реле 24 разблокирован диод-стабилитрон 10, н. з. контактом 25 раЗэмкнута (обесточена) цепь между датчиком

8 и усилителем 9; н. з. контактом 26 реле 12 разорвана цепь между усилителем 9 и шиной уравнителей ШУ-2; н. о. блок-контактом 23 выключателя 16 разорвана цепь связи между датчиком-эталоном // и усилителем 9. Таким

образом, усилитель мошности 9 электростанции 1 изолирован От шин уравнителей, т. е. создано одно из условий ведущей станции. Датчик 8 оказался нодключенным к шинам уравнителей ШУ-1 и ШУ-2 через разблокированный диод-стабилитрон 10, включенный для пропуска пололснтельного сигнала от датчика 8 в прямом направлении через н. о. контакт 27 реле 12 на шины ШУ-2, а цепь того же датчика с шины ШУ-} создана н. о. блок-контакгом 22.

Таким образом, датчик 8 электростанции 1 оказался подключенным к шинам уравнителей ШУ-1 и ШУ-2, т. е. выполнено вгорое условие ведущей станции. Датчики активного тока ведомых станций 2 к 3 через и. о. блок-контакты своих выключателей соответственно подключены к шине уравнителей ШУ-} через н. з. контакты реле-избирателей. Датчики активиого юка соединены также через н. з. контакты

с усилителями мощности, которые, в свою очередь, соединены через блок-контакты выключателей соответствующей иромышленной сети и контакты реле-избирателей с шиной ШУ-2. Если загрузка ведущей электростанции /

оказалась выше, чем ведомых электростанций 2 и 5, то увеличенный сигиал датчика тока 8 через стабилитрон 10 в прямом йаправлеиии будет воздействовать на усилители мощности электростаиций 2 и 3 в сторону загрузки ведомых станций 2 и 3. Воздействие сигнала на загрузку будет прекращено при равенстве сигналов датчиков всех электростанций.

Если загрузка электростанции 1 оказалась ниже, чем ведомых 2 и 3, то сигнал с датчиков

последних не пройдет через датчик 8, так как

на его пути в обратном направлении стоит

стабилитрон 10, иренятствующпй разгрузке

электростанций 2 и 3.

Стабилитрон, установленный на выходе датчика активного тока ведущего агрегата, разделяет цепь уравнителей в нормальных условиях на две части.

Таким образом, энергосистема оказывается (по распределению мощности) разделенной на

две подсистемы - ведущего и ведомых агрегатов, которые самостоятельно участвуют в регулировании частоты н активной мощностн. Процесс распределения активнь х мощностей между ведущей и ведомой подсистемами

активной мощности появляется только при подключении ведомых агрегатов к ведущему и, если в процессе работы ведущий окажется загруженным выше чем каждый из ведомых, го сигнал на загрузку ведомых пройдет через диодную часть стабилитрона в прямом направлении. При равенстве в загрузке или если ведущий окажется менее загруженным, перераспределения мощности между ведущим и ведомыми агрегатами не произойдет, а ведомые будут распределять мощность только между собой.

Таким образом, введение стабилитрона в прямом направлении в цепь датчика активного тока ведущего агрегата сокращает время процесса распределения активной мощносги энергосистемы.

Регулирование частоты ведущей станции производится регулятором электростанции по статической или астатической характеристике.

Б случае выхода из строя ведущей автономной электростанции, например 1, она отключи гея от общих шин выключагелем 14. При этом обеспечится цепь питания катушки избирательного реле 12 через н. о. блок-контакт 13; питание будет подано на кагушки реле 19 и 20 через п. з. контакты реле 12.

В зависимости от быстродействия реле 19 и 20 включиться сможет то реле, время срабатывания когорого меньше, что приведет к тому, что ведущей электростанцией будет электростанция 2 или 3.

При работающих электростанциях (одной - ведущей, другой - ведомой) возможна перегрузка одной из электростанций. Для обеспечения сброса нагрузки с ведомой станции параметры стабилитроиа выбраны так, что при сигнале датчика активного тока, пропорционального активной мощности, на которую загружена электростанция, превыщающем порог срабатывания стабилитрона (т. е. нагрузка станции выше допустимой нормы),

последний открывается и выдает команду на разгрузку ведомой и загрузку ведущей электростанций. Таким образом, осуществляется обмен мощностями между ведомой и ведущей станциями.

Если ведомая станция не перегружена, то сигнала датчика активного тока по величине недостаточно для отпирания стабилитрона в обратном направлении.

15

Предмет изобретения

1. Устройство для группового регулирования частоты и активной мощности синхронных генераторов автономных электростанций,

каждая из которых работает в параллель с промышленной сетью, со схемой уравнивания нагрузок в виде многолучевой звезды, каждый луч которой содержит датчик активного тока генераторов, усилитель мощносги и избирательное реле, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности, в каждый из указанных лучей введены разделяющий диод-стабилитрон, включенный в цепь датчика активного тока через систему контактов избирательного

реле, и датчик-эталон активного тока, включенный на напряжение промышленной сети и соединенный с усилителем мошности и датчиком активного тока через блок-контакты выключателей и контакты избирательного реле.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что в качестве датчика-эталона активного тока применен стабилизированный источник постоянного напряжения.

.