Способ автоматического ограничения режимов синхронной машины и устройство для его осуществления Советский патент 1983 года по МПК H02P9/14 

(54)f СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОГО ОГРАНИЧЕНИЯ РЕЖИМСВ С1ТНХРОННОЙ МАШИНЫ И УСТРОЙСТВО

ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

-.-.;} . .; : .

Изобретение относится к эпектротезсвике, в частности, к автоматиче кому регулировднгао напряжения в энергосистемах.

При автоматизации регулирования напряжения электроставшш или подсташши вероятность недопустимого увеличения или уменьшения возбуждения синхронных машин.

; Для предотвращения этого применяют способы автоматического ограниненнся перегрузки и способы автоматического (Яраничения минимального во уждения.

Известен Способ ограничения ре жимов синхронной машины, состоящий в том, что при возникновении отклонения параметров режима машины of его допустимого значения изменякуг возбуждение машинь в сторону снижения этого отклонения Til и Jl2l .,

При этом параметры канала автомати ческого ограничения каждой данной маши ны, определяемые, в частности, ком94Ф шентом усиления в статических или

постоянной времени в астатических устройствах, сохраняют неизменными Прв изменениях режимных факторов, таких, например как количество и мощносп

J кшюченныхмаиган. сопротивление свй-i зи.энергообъекта с энергосистемой и т.п. . -

Недостатчж и естного способа состо ит в том, что динамические характера

10 тики процесса ограничения, например степень усто1 ивоств этого продесса, существенно зависят от упомянутых, режимных факторов и поэтому, если при изменении таксеых параметры процесса

15 ограничениясохранять неизменными, . продесс (я рагачения в большинстве ре;жш)дов будет неоптимальным.

Наиболее близким по технической сущности и достшаембму результату

20 к кзобретенню) является способ автомата ческой разгрузки синхронных генераторов и компенсаторов, согласно которому при возникновении перегрузки по току статора или ротора воздействуют на изменение тока возбуждения пропорционально величине разности между фактическим и номиналы1ым током машины. Коэффициент усиления канала ограннчеюш здесь остается постоянным вне зависимости от изменения режима электростанции или под стан1ши, что определяет неоптимальность процесса ограничения при отличии режим от расчетного. Так, например, при увеличении количества генераторов, вклюяенных на электростанции, процесс автомати ческого ограничения затухает медленнее и может даже стать неустойчивым, а при уменьшении количества генераторов увеличивается статическая ошибка, т.е. ухудшается точность автоматического ограничения . 3J . Способ осуществляют устройством авт матической разгрузки генераторов и си хронных компенсаторов при их перегрузк которое содержит измерительный орган перегрузки {автоматической ограничитель перегрузки), вход которого подключен к датчику тока генератора, а выход КО входу устройства управления возбужде нием (автоматического регулятора возбуждения) машины t 3 . Однако это устройство, позволяя производить изменение возбуждение машины в направлении снижения отклонения napaMetpa режима от допустимого, не дает при этом возможности учесть изменяющуюся во времени величину указанны режимных факторов, т.е. не дает возможности осуществить автоматическое ограничение согласно известному способу, вследствие чего не обеспечивает оптимальности процесса ограничения при отличии режима от расчетного. Целью изобретения является улучшение качества процесса автоматического ограничения. Указанная цель достигается тем, что согласно способу автоматического ограничения режимов синхронной машины, изменяют возбуждение машины в направл нии снижения отклонения параметра режима от допустимого, контролируют режимные факторы, влияющие на величин коэффициентов усиления автоматаческог ограничения, предельных по условиям устойчивости и точности ограничения, и указанное изменение возбуждения машины производят в зависимости от величины этих факторов, причем в качестве режимных факторов контролируют количество включенных машин, количество включенных линий связи с энергосистемо или величину активной нагрузки машин. Предлагаемый способ может быть осушествлен устройством для автоматическое го ограничения режимов синхронной машины, содержащем автоматический ограничитель режимов, по/1ключенный к автоматическому регулятору возбуждения, которое снабжено элементом изменения настройки и блоком контрюля режимных факторов, влияющих на величину коэффициента усиления автоматического ограничения, предельных по условиям устойчивости и точности ограничения, причем элемент изменения настройки подключен к автоматическому ограничителю режимов а к его входам подключены выходы блока контроля режимных факторов. При этом автоматический ограничитель режимов может быть вьшолнен в виде ограничителя перегрузки, имеющего измерительный орган в виде моста из двух резисторов, одно из которых подключено к датчику текущего значения тока машины, а другое - к датчику номинального тока, элемент изменения настройки вьшолнен в виде усилителя с положительной обратной связью, шунтированной резистором с отпайками, блок определения режимных факторов станции выполнен в виде набора реле-повторителей выключателей генераторовили линий, причем управляющая обмотка усилителя включена на вход моста, а контакты промежуточных реле подключены к отпайкам упомянутого резистора. На фиг. 1 представлена блок-схема предлагаемого устройства, на фиг. 2 принципиальная схема одного из вариантов исполнения устройства. На фиг. 1 синхронная машина 1 снабжена автоматическим регулятором 2 возбуждения и автоматическим ограничителем 3 режимов, вход которого подключен к датчику 4.ока- машины, а выход Тко входу автоматического регулятора 2 возбуждения по каналу уменьшения отклонения тока синхронной машины 1 допустимый предел. Для регулирования по предлагаемому способу в устройство введены элемент 5 изменения настройки и блок 6 контроля режимных факторов станции. Элемент 5 изменения настройки подключен к автоматическому ограничителю режимов 3. Выходы блока 6 подключены ко входам элемента 5 изменения настройки. Ко входам блока 6 подключены датчики положения коммуташонных аппаратов станции и датчики параметров ее режи- . мов, например, датчики 4 тока машины и

и датчики положения выключателей 7 и 8 линий связи с энергосистемой и выключателей 9 н 1О генераторов.

Устройство работает следующим образом.

Датчики 4 и 7-10 передают в блок 6 контроля режимных факторов станции информацию о величине тока генераторов и о положении коммутационных аппара- тов станшш. Это блок на основе указан- ю ной информации по заранее заложенным правилам находит оптимальную настройку автоматического ограничителя 3 режимов и через элемент 5 изменения настройки устанавливает соответствующую настрой- is ку ограничителя режимов, например, уста навливает соответствующую величину его коэффициента усиления. Ограничитель 3 режимов, потопив информацию от датчика 4 о текущем значении тока машины 1, определяет его отюхонение за допустимые пределы и при наличии такового подает сигнал в автоматический регулятор 2 возбуждения на изменение возбуждения машины в направлении снижения указанного отклонения, причем величина этого сигнала определяется как величиной отклонения тока за допустимые пределы, так и упомянутой настройкой ограничителя режимов, что и требуется для оптимальности процесса. Измерительный орган автоматического ограничителя режимов (фиг. 2) ограничите 3 перегрузки синхронной машины вьтолне в виде моста из двух резисторов, одно из которых подключено к датчику 4 текуше го значения тока машины, а другое - к датчику 11 ее номинального тока. В устройство введены элемент 5 изменения настройки и блок 5 контроля режимных параметров станции. Элемент 5выполнен в виде усилителя с положительной обратной связью, шунтироватюй резистором 12, имеклцим отпайки. Блок 6вьшрлнен в виде набора реле 13. Управляющий вход усилителя 5 включен на выход моста измерительного органа ограничителя 3 через вентиль 14, обеспечивающий протекание тока управления только при перегрузке. Контакты реле 13 подключены к отпайкам резистора 12. Выход усилителя 5 включен на вход автоматического регулятора 2 возбуждения, а ко входам блока 6 определения режимных параметров станции подключен датчики (показано подключение выключателей 9 и 10 (фиг. 2), т.е. предусмотрено изменение настройки автоматически го ограничителя режимов в зависимости от количества включенных генераторов).

Работа устройства состоит в том, что при изменении положения выключателей 9 или 1О срабатывает соответствующее реле 13, вследствие чего изменяется результирующая величина резистора 12. Соответственно изменяется коэффициент усиления усилителя 5. Ограничитель перегрузки 3, получая информацию от датчика 4 о текущем значении тока мащины 1, определяет его отклонение от номинала и при нали- чии перегрузки через усилитель 5 подает сигнал в автоматический регулятор 2 возбуждения на снижение возбуждения машины, причем величина этого сигнала, сшределяется как величиной перегрузки, так и коэффициентом усиления усилителя 5, измененным в соответствии с изменив ишмся положением выключателей 9 и 1О. Предлагаемый способ устройства улучшает качество автоматического ограиичения режимов синхронных машин. . Формула изобретения 1. Способ автоматического ограничення режимов синхронной ма.шины, установленной на электрической станции или подстанции, заключающийся в том, что изменяют возбуждение машины в направлении снижения отклонения параметра режяма от допустимого значения, о т - личающийс я тем, что, с целью улучшения качества процесса ограничения, контролируют режимные факторы, влшпощие на величину коэффициентов усиления автоматического ограничения предельных по условиям устойчивости и точности ограничения, и указанное изменение возбуждения машины производят . в зависимости от величины этих факторов. 2. Способ по п. 1, о т л и ч а ю щ и и с я тем, что в качестве режимного фактора контролируют количество включенных машин, причем при увеличении этого количества уменьшают, а при уменьшении - увеличивают коэффициент усиления автоматического ограничения режимов. 3. Способ по п.. 1, отличающийся тем, что контролируют величину активной нагрузки машин, причем при увеличении активной мощности уменьшают а при уменьшении - увеличивают коэффи пиент усияения автоматического ограни чешш режвмов. 4.Способ по п. 1, о т л и ч а ю щ и и с я тем, что контролир(уют коп чество включенных лвннй съяаа с энергосистемой, причем при увеличении этого количества увеличивают, а при уменьшении - уменьшают коэффияиент усиления автоматического ограничения режимов. 5.Устройство для автоматического ограничения режимов синхронной машины, содержащее автоматический ограничитель режимов, подключённый к автоматичес ому регулятору возбуждения, о т л и ч а ю щ 6 .е тем, что, с целью улучшени качестеа пронесса огрвжкчения, оно сна&жено элементом ввменения настройки и блоком контроля режимных факторов, влияюошх на величину коэффиаиента усиления автоматического ограничения, пре- дельных по условиям устойчивости и точности «ограничения, П1ячем элемент иаме нен настройки подколочен к автоматячёс кому сяраничителю режимов, а к входам fr fffff eee.- .-- f -1;r-- - . - . элемента, теменения настройки подаипочены выходы бл1жа контроля режимных фактс в, причем ограничитель режимов выполнен в виде автоматического ограничителя перегрузки, имеющего измеритель ный орган в виде моста из двух резисторе, элемент изменения настройки выполнен в виде- усилителя с положительной обратной с вязью,шунтированной резистором с отпайками, а блок определения режимных факторов энергообъекта вьшолнен в виде набора реле-повторителей вььключателей генераторов или линий, причем управляющая обмотка усилителя включена на выход моста, а контакты реле пощшючены к отпайкам упомянутого резистора. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Иносов В. Л. и Пукерник Л. В. Компаундирование и электромагнивный корректор напряжения синхронных генераторов ГЭИ, 1954. 2.Генденберг Г.-Р. и др. Схема унифидированного АРВ сильного действия для гидрогенераторов, турбогенераторов и синхронных компенсаторов с ионной и тиристорной системами возбузкдения. ГЧ Труды ВЭИ. Вып. 81, Энергия , 1972, с, 13-15. 3 Авторское свидетельство СССР № 115296, кл. (1НО2Р 9/10, 1956.