Способ автоматического аварийного управления возбуждением синхронного генератора Советский патент 1980 года по МПК H02P9/10 

Изобретение относится к автоматическому управлению и регулированию возбуж дения синхронных генераторов. Известны способы автоматического управления возбуждением синхронных генераторов путем форсированного изменения тока возбуждения в аварийных режимах с целью увеличения тормозного момента (i , 2, и 3. Недостатком указанных способов является появление небаланса мощности при форсировке вне зоны допустимых углов электропередачи. Известен способ автоматического аварийного управления возбуждением синхронного генератора с одной или более обмотками возбуждения на роторе путем по дачи форсированного напряжения и знакопеременного форсированного напряжения хотя бы на одну из обмоток возбуждения при контроле угла электропередачи, нако- дящегося в зоне, ограниченной значением КП 4, Недостатком, способа является то, что при ложном срабатывании блока, обеспечивающего переключение полярности обмотки возбуждения,и либо при пропуске очередной коммутации условия ресинхронизации ухудшаются и усугубляется аварийность ситуации. Это происходит потому, что напряжение, подаваемое на обмотку возбуждения при переключении, будет противоположного знака, что приводит к росту отрицательных значений электромагнитной мощности и невозможности получения условий ресинхронизации, так как при этом д Р О. Цель изобретения - повышение надежности аварийного управления. Цель достигается тем, что в способе. автоматического аварийного управления возбуждением синхронного генератора с одной или более обмотками возбуждения на роторе, путем подачи форсированного напряжения и знакопеременного форсированного напряжения хотя бы на одну из обмоток возбуждения при контроле угла 37 электропередачи, находящегося в зоне, ограниченной значением КП, измеряют мощность электропередач, формируют сигнал, пропорциональный синхронизирующей мощности, контролируют знак синхро низирующей мощности и, если синхронизирующая мощность положительна, блокируют смену полярности и подачу форсированного напряжения. На фиг. 1 представлена блок-схема, реализующая способ автоматического ава рийного управления возбуждением синхронного генератора; на фиг. -2 - угловые характеристики мощности, поясняющие . опасность ложного переключения поляр ности напряжения возбуждения и повыше ния надежности аварийного управления возбуждением при контроле знака синхронизирующей мощности; на фиг. 3 структурная схема одного из возможных вариантов схемы блока, обеспечивающего расчет синхронизирующей мощности. Блок-схема (фиг. 1) содержит блок 1 датчиков текущего значения режимных величин электропередачи, блок 2 опорных сигналов, блок 3 сравнения, сумматор 4, блок 5 расчета синхронизирующей мощности, ключ 6, управляющий блок 7, блок 8 п иодизации угла электропередачи и управления обмоткой 9 возбуждения синхронного .генератора Ю На- фиг. 2а - электромагнитная : характеристика мощности при смене по- лярности напряжения обмотки возбуждени без контроля знака синхронизирующей . мощности в случае разового отказа блока управления переключением при Л ; в - то же, но при соблюдении знака На фиг. 3 обозначено звено 11 дифференцирования входного сигнала, пропор ционального величине активной мощности генератора , звено 12 дифференцирования полного угла электропередачи, делительное устройство 13, определяюще синхронизирующую, мощность dP/dc. Реализация способа автоматического аварийного управления возбуждением син хронного генератора по блок-схеме (фиг 1) происходит следующим образом. При нарушении исходного режима и Ht прерывном росте угла электропередачи О , при равенства сигналов, с элемента О блока 1 датчиков текущих значений режима и блока 2 опорного сигнала импульс управления с блока 3 сравнения проходит на сумматор 4. Одновременно с этим блок 5 выделения синхронизирую 1 щей мощности подает сигнал на ключ 6, который открыт. и находится в закрытом состоянии при 0 . При поступлении сигнала с блока 3 сравнения и ключа 6 сумматор 4 дает команду на управляющий блок 7, определяющий состояние блока управления 8, который переключает полярность напряжения, подает и снимает форсировку с обмотки 9 воз- буждения синхронного генератора 10. Необходимость контроля знака синхронизирую-щей мощности при ведении режима аварийного управления возбуждением с помощью смены полярности напряжения обмотки возбуждения видна На фиг. 2, где показан случай однократного несрабатывания блока управления переклкзчениём для момента ct-3t . Если не проводить контроля знака -. то последующие переключения в моменты сГ-2Л,3(Л: и т. д. расширяют зонЬ отрицательных значений электромагнитной мощности (кривая а), что приводит к резкому увеличению площадок ускорения (ру ) и, следовательно, к ухудшению условия pecинxpoIiизaции. Контроль л позволяет блокировать переключение полярности в момент , так какс РлЛсГ Ои последующие переключения (кривая в,) приводят к росту площадок торможения, т. е. к улучшению условий ресинхронизации. Одной из возможных принципиальных схем реализации работы блока 5 расчета синхронизирующей мощности может быть схема, представленная на фиг. 3. .На входные зажимы одного из дифференциальных звеньев 11 блока, собранного, например, на аналоговых элементах, подается сигнал и , пропорциональный активной мощности генератора, полученный, например, на дифференциальном датчике Холла. На выходе, благодаря структуре звена U (РЛТрР- Л.поучаем сигнал пропорциональный U,, cSP/ot. , Переменные коэффициенты , 2 обеспечивают требуемую амплитуду выходного сигнала при максимальной частоте и знаке входного (Тр ). АнаЛОГИЧНО этому и звено 12 расчета Ц . Величины и2 и и. подаются на делитель 13, с выхода которого поступает сигнал, пропорциональный синхронизирующей мощности dP/olCf. Способ- автоматического аварийного управления возбуждением повыцает результирующую устойчивость электрических систем, что неразрывно связано с повышением надежности и нормальной работы потребителей электроэнергии. Сохранение 5 результирующей устойчивости с помощ смены полярности напряжения, подаваем го на обмотку возбуждения, по сравнению с известными способами упрощает управление устройством, а изменение фазовых соотношений, определяющих условие ресинхронизации, осуществляемое в роторных цепях, происходит за счет управления токами малой (в сравнении с статорными) величины. Формула изобретен и Способ автоматического аварийного управления возбуждением синхронного генератора с одной или более обмотками возбуждения на роторе путем подачи фор сированного напряженияИ знакопеременного форсированного напряжения хотя бы на одну из обмоток возбуждения при контроле угла электропередачи, находящегося в зоне, ограниченной значением КП, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности аварийного управления возбуждением, измеряют мощность по электропередаче, фор-

Фи2.1

VC. 01 муют сигнал, пропорциональный синхронизирующей мощности, контролируют знак синхронизирующей мощности и, если синхронизирующая мощность положительна , блокируют смену полярности и подачу форсированного напряжения. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 285088, кл. Н 02 Р 9/14, 1967. 2.Авторское свидетельство СССР, № 573845, кл. Н 02 Р 9/10, 1976, 3.Соколов Н. И. и др. Ресинхронизация синхронных двигателей многократной форсировкой возбуждения. Электричество, 1975, № 5, с. 43-48. 4.Лукашов Э. С. и др. Аварийное управление возбуждением синхронных мащин как средство повышения результирующей устойчивости. Автоматическое управление электроэнергетическими системами в аварийных режимах с применением цифровых вычислительных машин. Филиал АН СССР, 1976, с. 134146.

Л

%

V

; J