Устройства для автоматического регулирования и распределения мощности электрических систем и машин между отдельными агрегатами с применением купроксных ваттметров и магнитных усилителей известны. Вместе с тем регулирование мощности в этих устройствах не является удовлетворительным.
В мощных энергетических системах, где необходимо иметь несколько пиковых станций, работа последних при наличии только изодромных регуляторов скорости невозможна. Ручное регулирование мощности мало эффективно и, как показывает практика, снижает общий средний к. п. д. установки. Наиболее надежно и экономично может регулировать только автоматический регулятор мощности, работающий совместно с регуляторами скорости турбин.
Предложенная конструкция относится к устройству для автоматического регулирования и распределения мощности между отдельными агрегатами. В комплект предлагаемого устройства входят купроксные ваттметры и магнитные усилители, на выходе которых включены реле, управляющие исполнительным приводом регулятора скорости турбины.
Постоянный ток от купроксного ваттметра, измеряющего мощность всей группы агрегатов, подан на ряд установочных омических сопротивлений по числу регулируемых агрегатов с движками для настройки системы распределения мощности, каждое из которых включено в одну цепь возбуждения магнитного усилителя, тогда как другая его цепь возбуждения включена на купроксный ваттметр, измеряющий мощность отдельного агрегата. Устройство может быть выполнено так, что движки реостатов будут связаны с часовыми механизмами для управления системой в функции времени. При автоматическом пуске и остановке гидроагрегатов установочные сопротивления выполняются по кривым, характеризующим зоны наивыгоднейшей работы между различным числом агрегатов и могут быть подключаемы попеременно с помощью реле режимов, управляемых от исполнительных реле, к подмагничивающим обмоткам магнитного усилителя.
На фиг. 1 изображена схема предложенного устройства; на фиг. 2 - схема видоизменения предложенного устройства.
Устройство включает в себя купроксный ваттметр 1 с сопротивлениями 2, 3, 4, 5, 6 и 7 и шестью комплектами (по числу агрегатов) механизмов регулирования мощности агрегатов, каждый из которых состоит из купроксного ваттметра 8 и магнитных усилителей (дросселей) 9 и 9а с купроксными выпрямителями 10 и 11. В фазу каждого генератора включен трехобмоточный трансформатор 12 тока. Вторичные обмотки одной цепи этих трансформаторов, соединены параллельно и подключены к первичной обмотке суммирующего трансформатора 13 тока. Ко вторичным обмоткам с суммирующего трансформатора 13 тока и трансформатора напряжения подключен купроксный ваттметр 1. Постоянный ток на выходе этого ваттметра пропорционален полной нагрузке всей станции. Каждый из купроксных ваттметров 8 подключен ко вторичной обмотке трансформатора 12 тока своего генератора и трансформатора напряжения.
В качестве измерительного устройства в регуляторе мощности применены дроссели усиления 9 и 9а, имеющие по одной катушке подмагничивания 14 и по катушке размагничивания 15. Постоянный ток на выходе суммарного купроксного ваттметра 1 проходит через шесть параллельно включенных сопротивлений 2, 3, 4, 5, 6 и 7 к последовательно с ними включенную катушку 14 дросселя 9 и катушку 15 дросселя 9а.
Под влиянием подмагничивания индуктивное сопротивление этого дросселя уменьшится, и переменный ток от входного трансформатора 16, проходящий через рабочую обмотку 17 дросселя и купроксный выпрямитель 10 и 11, увеличится, реле 18 или 19 сработает и включит на прямой или обратный ход двигатель механизма регулятора скорости турбины.
Группы сопротивлений 2, 3, 4, 5, 6 и 7 могут быть подключены переключателем 20 к купроксному ваттметру 1 или переключателем 21 к панели постоянного тока со стабилизированным напряжением. При подключении сопротивлений к купроксному ваттметру 1 станцию переводят на пиковый режим. При подключении сопротивлений и панели постоянного тока станцию переводят на плановый режим. В случае фиксированной установки движков 22, агрегаты работают с постоянной заданной мощностью, независимо от изменения частоты в системе. Если движки 22 будут перемещаться часовыми механизмами 23, то станция будет работать в качестве плановой по заданному графику в функции времени. По мере включения в работу или остановки отдельных генераторов, их механизмы регулирования мощности и соответствующие сопротивления подключаются блок-контактами 24 масляных выключателей 25 генераторов 26.
Отдельный регулятор частоты интегрального или мгновенного значения воздействует на механическую связь и перемещает движки 27 всех сопротивлений данного регулятора мощности. В результате частота всех агрегатов станции соответственно изменяется, не нарушая установленного распределения мощностей.
Предлагаемое устройство может быть видоизменено применительно к автоматическому пуску и остановке гидроагрегатов при изменении нагрузки и напора (фиг. 2).
Агрегаты гидроэлектрических станций, в зависимости от нагрузки и напора установки, работают с определенным к.п.д., определяемым универсальной характеристикой турбины.
По данным универсальной характеристики турбины можно построить ряд графиков, определяющих зоны оптимальной работы для различного числа агрегатов в зависимости от нагрузки станции и ее напора.
Схема автоматического устройства выполнена с применением дросселей насыщения: 28 - для пуска и 29 - для остановки. Эти дроссели имеют по две намагничивающих обмотки: 30 и 31, действие которых направлено навстречу друг другу. Намагничивающие обмотки 30 дросселей 28 и 29 включены последовательно в цепь выхода купроксного ваттметра 32, который подключен к суммарному трансформатору тока 33 и трансформатору напряжения. Таким образом, ток в подмагничивающих обмотках 30 дросселей 28 и 29 пропорционален нагрузке станции. Вторые подмагничивающие катушки (обмоток) 31, действие которых обратно действию катушек ваттметра 32, могут подключаться к переменным сопротивлениям 34. Эти сопротивления выполнены по кривым зависимости суммарной нагрузки от величины напора. Первое из сопротивлений 34 представляет пограничную зону экономической работы между одним и двумя агрегатами; второе сопротивление представляет пограничную зону экономической работы между двумя и тремя/ агрегатами и т.д. Сопротивления 34 - переменные, их движки одновременно перемещаются в зависимости от напора при помощи дифференциального сельсина 35, работающего от двух датчиков-сельсинов 36 и 37 верхнего и нижнего бьефов. Сопротивления 34 подключаются к подмагничивающим обмоткам 31 дросселей усиления 28 и 29 с помощью контактов реле режимов а - д. Реле режимов а - б включаются соответственно им номеру по числу работающих агрегатов. При работе одного агрегата должно быть включено реле а, при работе двух агрегатов реле б и т.д. С пуском каждого последующего агрегата включается следующее по порядку реле режимов, а ранее включенное реле - отключается. Сопротивления 34, подключенные к подмагничивающим обмоткам дросселей усиления 28 и 29, в зависимости от положения движков, и следовательно, в зависимости от напора установки, дают определенный ток подмагничивания. Дроссели усиления 28 и 29 своими рабочими обмотками 38 включены на купроксные выпрямители 39 и 40, к выходу которых соответственно подключены реле автоматического пуска 41 и реле автоматической остановки 42.
При автоматическом управлении пуск и остановка агрегатов производятся через панели автоматики в соответствии с оптимальным к.п.д. установки.
1. Устройство для автоматического регулирования и распределения мощности между отдельными агрегатами, осуществляющее регулирование мощности на постоянную величину, на переменную величину в функции времени или распределяющее нагрузку между агрегатами в заданном соотношении, с применением купроксных ваттметров и магнитных усилителей, на выходе которых включены реле, управляющие исполнительным приводом регулятора скорости турбины, отличающееся тем, что постоянный ток от купроксного ваттметра, измеряющего мощность всей группы агрегатов, подан на ряд установочных сопротивлений по числу регулируемых агрегатов с движками для настройки системы распределения мощности, каждое из которых включено в одну цепь возбуждения магнитного усилителя, тогда как другая его цепь возбуждения включена на купроксный ваттметр, измеряющий мощность отдельного агрегата.
2. Форма выполнения устройства по п. 1, отличающаяся тем, что движки реостатов связаны с часовыми механизмами для управления системой в функции времени.
3. Видоизменение устройства по п. 1 применительно к автоматическому пуску и остановке гидроагрегатов при изменении нагрузки и напора, отличающееся тем, что установочные сопротивления выполнены по кривым, характеризующим зоны наивыгоднейшей работы между различным числом агрегатов, и могут быть подключаемы попеременно с помощью реле режимов, управляемых от исполнительных реле, к подмагничивающим обмоткам магнитного усилителя.
