Способ автоматического останова гидрогенератора из режима синхронного компенсатора Советский патент 1982 года по МПК H02P9/08 

Изобретение относится к электроэнергетике и может быть использовано для автоматического управления режимом работы агрегатов гидроэлектростанции. Наиболее близким к изобретению является способ автоматического останова гидрогенератора из режима СК, широко применяемый на отечественных гидроэлектростанциях. Этот способ автоматиче кого останова гидрогенератора из режима СК заключается в отключении генера тора от сети, его развозбуждении, одновременном открытии направляющего аппарата до положения холостого хода, полном закрытии направляющего аппарата через строго заданный интервал времени и принудительном торможении „ге нератора при снижении частоты вращения генератора до установки торможения 1 . Недостатком известного способа автоматического останова гид{югенератора из режима синхронного компенсатора, например, при срабатывании гидромеханических и электрических защит или защит возбуждения, является длительное время (для низконапорных гидроэлектроетанций порядка 30-4О мнн), неойсодимое для полногх) прекращения вращения тдрогенератора, что снижает надежность и эффективность действия станционных за-. щит. Кроме того, прн останове гидрогенератора из режима СК по известному способу, в течение указарного времени невозможно производить изменение активной и реактивной мощности останавливаемого агрегата при срабатьюфшв системных защит, например; автоматический пуск гидрогенератора при снижении частоты и напряжения в эвергосистеме, а также, при работе ГЭС; на автоматнчео ком управлении в системе автоматического регулирования частоты и мощности (АРЧМ) невозможно изменение нагрузки останавливаемого агрегате по заданию регулятора йнстемы АРЧМ. В результате нскточается (блокируется) действие на останавливаемый аг3 системных защит и уменьшается фактический текущий диапазон регулирования электростанции на время останова гидрогенератора из режима синхронного компенсатора. В настоящее время с целью «овышения готовности гидроэлектростанции к возможным изменениям активной и реактивной нагрузки воздерживаются от останова из режима СК отдельных гидроге нераторов даже в случаях, когда нет необходимости в дополнительных синхронных компенсаторах, что, в свою очередь, приводит к увеличению дополнительных потерь электроэнер.гии. Кроме того, оснащение ГЭС автооператором для привлечения к автоматическому управлению в составе системы АРЧ энергосистемы требует значительного с кращения времени состава гидроагрегатов, работающих в-режиме синхронного компенсатора. Цель изобретения - сокращение врем ни останова гидрогенератора. Цель достигается тем, что согласно способу автоматического останова гидро генератора Из режима синхронного ком- . пенсаторг. путем отключения генератора от сети, его развозбуждения, открытия направлякацего аппарата, последующего закрытия направляющего аппарата и при нудительного торможения генератора при снижении частоты генератора до уставки торможения, открывают направляюичй аппарат при снижении частоты генератора до заданной величины, меньщей ном нального значения частоты, увеличивают частоту генератора, закрывают направляющий аппарат при увеличении частоты генератора до заданной величины, больщей номинального значения частоты, после чего производят упомянутое торможение генератора. На фиг. 1 представлена структурная схема ус;тройства, реализующего способ останова гидрогенератора; на фиг. 2 графики изменения частоты генератора при останове гидрогенератора из режима синхронного компенсатора (СК). Устройство содержит последовательн включенные блок 1 формирования коман ды Останов из СК, связанный по первому входу с датчиком 2 частоты генератора и по третьему входу с датчиком О положения поправляющего аппарата, блок 1 блокировки регулятора скорости связанный по первому входу с датчиком 2 частоты генератора и по третьему входу с задатчиком 5 нижней уставки 924 астоты открытия направляющего аппарата, регулятор 6 скорости вращения енератора, связанный по третьему входу блоком 7 смещения уставки по часоте регулятора скорости, подключенного первым входом к выходу блока 4 блокировки регулятора скорости и вторым входом к выходу задатчика 8 верхней уставки частоты полного закрытия направ ляющего аппарата, и по первому входу с выходом блока 9 формирования команды полного закрытия направляющего аппарата, к первому, второму и третьему входам которого соответственно подключены выходы блока 1 формирования команды Останов из СК, датчика 2 частоты генератора и задатчика 8 верхней уставки частоты полного закрытия направляющего аппарата, а к выходу которого подключен первым входом блок 10 включения системы принудительного торможения, к второму входу которого подключен выход датчика 2 частоты генератора, а к третьему входу подключен выход задатчика 11 уставки частоты торможения генератора. Предложенный способ осуществляется следующим образом. При работе гидрогенератора в режиме СК с выхода блока 4 в регулятор 6скорости вращения генератора поступает сигнал, блокирующий работу регулятора скорости и являющийся одновременно сигналом задания режима СК. При поступлении на второй вход блока 1 сигнала, требующего остановки из СК, на его выходе формируется команда Останов из СК, по которой происходит отключение генератора от сети и снятие возбуждения генератора (не указано). По команде Останов из СК блок 4 осуществляет контроль за самопроизвольным снижением частоты генератора, и при достижении частоты значения нижней уставки, поступающей от задатчика 5, блок 4 формирует на своем выходе сигнал, разблокирующий работу регулятора 6 скорости вращещга генератора и дающий разрешение блоку 7 произвести смещение уставки по частоте регулятора скорости. По сигналу на выходе блока 4 блок 7производит смещение уставки по частоте регулятора скорости вращения генератора до значения верхней уставки, задаваемой задатчиком 8. Разблокированный регулятор 6 производит увеличение частоты генератора до значения,

задаваемого уставкой задатчика 8 путем открытия направляющего аппарата (не указано),

По сигналу на выходе блока 1 блок

9производит контроль за увеличением частоты генератора до значения верхней уставки, задаваемой задатчиком 8,

и при достижении частотой генератора значения верхней уставки, блок 9 формирует сигнал, по которому регулятор 6 скорости производит полное закрытие направляющего аппарата, а блок 1О производит контроль за снижением частоты генератора. При снижении частоты генератора до значения уставки частоты торможения, задаваемой задатчиком 11, бло

10формирует на своем выходе сигнал, по которому включается система принудительного торможения генератора.

Блок 1 ксттролирует частоту генератора, п.оступающую от датчика 2, и положение направляющего аппарата, поступающего от датчика 3. При нулевой частот генератора и закрытом положении направляющего аппарата блок 1 снимает коман ду Останов из СК, и схема возвращается в исходное состояние.

На фиг. 2 представлены графики полного изменения частоты генератора при остановке агрегата из режима СК.

График А - изменение частоты генератора по предлагаемому способу, график Б - изменение частоты по известному способу.

Резутпзтаты испытаний показ гоают, что предлагаемый способ автоматическог останова гидрогенератора из режима СК позволяет значительно (примерно на порядок) уменьшить время останова, что

обеспечивает повышение готовности гидроэлектростанщш к возможным изменениям активной и реактивной мощности, снижение дополнительных потерь электроэнергии и повышение эффективности участ участия гидроэлектростанции в системах АРЧМ, обеспечивает быстрый останов агрегатов при работе защит возбуждения, электрических и гидромеханических защит.

Формула изобретения

Способ автоматического останова гидрогенератора из режима синхронного компенсатора путем отключения генератора от сети его развозбуждения, открыв тия направляющего аппарата, последующего закрытия направляющего аппарата и принудительного торможения генератора при снижении частоты генератора до усгавки торможения, отличающийся тем, что, с целью сокращения времени останова, открьгоают направгаяк щий аппарат при снижении частоты генератора до заданной величины, меньшей номинального значения частоты, увеличивают частоту генератора, закрывают направляющий аппарат при увеличении частоты генератора до заданной величины, большей номинального значения частоты, после чего производагг упомянутое торможение генератора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Проектное задание по Рижской ГЭС. Гидропроекгг. им. С. Л. Жука, черт. NO 9О6-25-114-5А,-197О.

Юмин гОмин Хмин