Предметов изобретения является устройство (оператор) для автоматического управления агрегата-ми гидроэл ектростанции, состоящее из контагкпных полос, псдвижкого контажта дифференциала -и датчиков напора и мющиости ГЭС.
.аемое устройство более совершенно, по сраннению с известпымк, и создает новый произво:дстве|41ный эффект, особенно на .автоматизированных мнсгоагрегйтных гндроэлектроста1нциях, так как обеспечивабт возможность пуск.а оптимального . агр егатов при И1мею1цихся мощности н напоре ГЭС.
Эта возможность .достигается ;.ыполнен1ием контактных полос рабочего пол.я предлагаемого устройства по фсгрме х арактеристик мощ«ости ГЭС по напору, a также сообинеиия подиижному контакту, управляюикму подключеннмм / к коптакт-ным полосам ясполнптельны.мм реле пуска и остановки агрегатов, пере етпения от дифференциал1а в зависимости от напора и мон,по:ти ГЭС,
Кооме того, для автоматииеского пускя резервных агрегатов при аварийном сниженки частоты или отк:поченрпт р.абочих агрегатов магнитные усилители входного 1саскада силового органа, управляющего дв;игателем перемещен ия командного контакта в зависимости от мощности ГЭС. снабж1енът дополнительными управляющими обмотками.
Увравляюпие обмотки подключены к автоматическим р егуляторам аг| егатов таким образом, что нри несоответствии меж|зу мон1ноствю ГЭС И уставкой регулятора в тчих протекает комг;енс|ирующий постоянный то«, соответствующий но паг.раЕлен1-по току, возникаюндему нри росте нагрузки ГЭСв управляюнхих обмотках, подключенных к измерите.тьному элементу моииюсти,
На фиг, 1 представлена структурная схема устройства; на фиг, кинематическая; ;на фиг, 3-принцглниальная схема «измерительного элемента; на фиг. 4-принципиальная схема силовой части.
№ 99359-. 2 -
Устройство имеет рабочее поле 1 (фиг. 2) с вертикальной и гор-изонтальнОЙ шкалами. Верт1икальиая шкала 2 отградуирована по напору Нм, ;а горизонталыкая шкала 3-по мошности Р. На рабочим пол1е 1 размеш,ены контактные полосы 4, прадстар.ляющие собой характеристики усиройств-. Эти характернстякл являются кривыми за1зиси1мости MOLUноспи, при которой следует пускать или .останавливать очередной агрегат, от напора. Число полюс выбирается раннын удвоенному количеству .агрегатов ГЭС, поскольку каЖ|Дый агрегат имеет полосу П пуска и полосу О остановки.
Расстояние между полосам;:- пуска и останювки каждого агрегата выбирается для частото-регулируюпп-ix гидроэлектростанций с учетом враш,аюшегося резерва мощност и, н еобходимоло для регулирования частоты в системе. Для ГЭС. работаюнцих по графику и нер;елулируюп(,их частоту, расстояние мегжду полосами выбирается с тамим расчетом, чтобы была исключена возможность пуска 1или остановки апрегато1в прИ случайных небольш нх кол1еба1Нкях нагрузки.
К контактным полосам каждого агрепата подключено двухпозиционное реле, имеющее две облтотки. Одна обмотка присоединяется к полосе Я пуска, вторая к полосе О остаповки (фиг. 1). В зависимости от положения реле посылает через свои контактьнимпульсы ва пуск ил.ч остановку того агрегата, к полосам которого оно подключено.
Для управления этими реле при изменении мош,ности или напора ГЭС но рабочему полю пер1е1меи-1;ается. командньпт контакт 5 (фиг. 2), который при conip-икосновении с контактными полосами 4 замыкает электрическую цепь и заставляет сработать соответствуюш.ее реле. При это:М реле посылает импульс на кли остановку очередного агрегата.
Перемешение командного контакта может осуществляться независимо в двух направлениях: горизонтальном-при изменении мощности ГЭС и вертикальном-при изменении напора.
Для перемешенКЯ командного контакта устройство имеет Д1в.а caiMoстоятельных прИ1Вода, управляемых при помоищ следяш,их систем по мощности и напору. Тамим сбразол, положение командного контакта указывает одновременно суммарную мощность станции и иапор.
Привод для передвижения командного контакта 5 в зависимости от напор:а выполнен в виде дифференциального сельсина б , подключенного иепосредствени-ю к сельсинам-датчвкам 7 (. 2), сп1язаняы1М с поплавковыми устройствами 8, измеряюпшми горизонты верхнего и нижнего бьефов станцни.
Сельсин 6 через редукто:1р 9, механический вал 10 ,и конические шсстерни // приводит во вр.ащение чер вячные В1ипты 12 и 13, одии из которых имеет правую резь.бу. а другой-левую.
При вращеии|и ,винты 12 и 13 заставляют пер емещатьсй гайки 14 I 15, которые одновременно являются подшипниками червячного внита 16, несущего гайк1у /7, н.а которой укреплен командный контакт 5. Один конец винта 16 связан цепкой передачей (на фиг. 2 не показана) с р|едуктором 18, вал 19 которого жестко связан с электродвигателем 20 постоянного тока с .двумя обмотками возбуЖ(Двния 21 и 22 для реверсивной работы, н перемещает колгандный контакт 5 в зависимости от нагрузки ГЭС.
Двигатель 20 управляется через исгполнителыный силовой орган 23 (фиг. 4) измерительным элементо.м 24 (фиг. 3), .определяющи1м соотрзетств1ие положения .комаьчдного кавтакта 5 суммарной IMOHJ,HOCTH ГЭС.
Измерительный элемент 24 (фиг. 3), с целью достижения высокой точности измерения суммарной моьдности ГЭС и упрощения схемы измерения, выполнен на компенсационном принципе с астатической компенсацией. Он состоит из фазочувствктельного устройства 25, эталонных сонрот ИвЛ1ен1ий 26, промежуточных трансф ар1матор01В тока 27 и индукционного преобразователя 28 .или преобразователя угла поворота в пропорциональную э.д.с. переменного тока любого другого типа.
. Индукционный преобразователь 28 азязан через шестеренчатую передачу 29 (фиг. 2) с командны юонтактгаа 5 л д-вигателем 20. Таким образом, определенному положению командного контакта соответствует определенное положение .индукиионного преобразователя 28.
Тра|нсформаторы тока 27, по|дключе1нные к эталоННььм соирстивлениям 26 (ф|иг. 3), предпазначены для измерения суммарной нагрузки ГЭС; все эталонные сопротивления 26 включены последовательно.
В схему фазочувствйтельиого устройства 25 входит трансформатор 30, вторичная юбмотка которого разделена иа две секции, подключенные через двухполупериодиые выпрямители 31 к соответствуюнтим управляющим обмоткйм исполнительпого силового органа 23.
Первич1ная обмотка тр.апсфорататора 30 фазочувстзительнопо устройства 25 п-итается через тр ансформатор напряжения 32 от шии ГЭС. К среднему выводу трансформатора 30 и к средней точке между выпрямителями 31 подается напряжение, пропорциональное разности между величиной суммарного падения папряжен-ия на эталонных сопротивлениях 26 и величиной э.д.с. на выходе индукционного преобразователя 28.
Для того, чт1обы И31мер1ительпь й элемент 24 мог реагировать только на активную нагрузку ГЭС, к индукционному преобразователю 28 и к первичной обмотке фазочувствительного устройства 25 подводятся напряж-ещия, которые совггадают по фазе с .активной составляющей тюка нагрузки ГЭС.
Это предопределяет то, что при заданной величине напряжэаия на шинах ГЭС и данного значения активной составляющей тока суммарной нагрузки электроста;нци1и и напора результирующий ток на выходе измерительного элемента 24 будет равен нулю при определенном положении индукционного преобразователя 28 н командного контакта 5.
При налич;и1И реактивной нагрузки гидростанции индукционный преобразователь 28 сможет ско1мпенсирсвать только падение напрлжентч на эталонных сопротивлениях 26 от активной состав л яюнлей тока нагрузки, и к фазочувствительнаму устройству 25 будет подведено напряжение, пропорцпона.тыное реактивной составляющей тока нагрузки. Однако это напряжение будет сдвинуто на 90° отноСгИтельно напряжения, подведенного к первичной обмотке трансформатора 30 фазочувстентельноро устройства, и раве :1ство токов на выхаде измерглтельного элемента 24 не будет Haipynieno.
С целью устранения погрещ1ности измерительного элемента, вызываемой колебаниями напряжения сети, пр,и которых наруш.ается соотношение между величиной активной составляющей тока (нагрузки ГЭС и величиной активной .моидаости, индукциоиный преобразователь 28 подключен к трансформатору напряжения 32 через устройство 33, компенсирующее эту погрещность.
Для обеспечения точного соответствия положения командного контакта 5 активной мопхност/и ГЭС компенсирующее устройство 33 должно поддерживать обратно пропорнисиальную зав1исимость величины выходной э.д.с. от Н1апряжения -на выхсае, так как велич:ина активной составляющей тока пр.и постоянной мощности изменяется обратно пропорпионалыно напряжению на тнинах ГЭСПри изменении напряжения па выха.те .на величину ЛИ э.д.с. на выходе компенсирующего устройства 33 должно изменяться иа величину :1
- 3 --№ S9359
М 99359
Коэшенсирующее устройство 33 м«жет быть выполнено по схеме неуравновешенного моста с пел1ИН ейным,и сопротивлениями в плечах.
Исполнительный С1Илово Й орган 23 уп ;а1злен1ия двнгателем постоянного тока 20 Б зависимости от нагрузка ГЭС состоит из вх10ДН1Эго промежуточного каскада усиления (фиг. 4), образованного двумя м.агнитИЫ1МИ усилител1Я:ми 34 и 35 с пололштелынон обратной связью, соединенными по двухтактной с.хеме, вып1рямител;ей 58, 59, сопротивления 60, 61 трансформатора питания 36 и выходного каскада.
Выходной каскад собран на трех магнитмых усилителях 57, 38 и 39. Усил ители 37 IH 38, работаюихае также по двухтактной схеме, питают обмотки возбуждения 21 и 22 двигателя 20 через выпрямители 40 ;и 41. Усилитель 5.9 питает якорь двигателя 20 через выпрямитель 42 и реостат 43. Питание магнитных .ителбй 37, 38 :и 39 осуществляется от трансфор1матора 44.
При Отсутствии управляющего тока в обмотках упра|вления 34 и 55 магнитных усилителей 34 и 55 токи в обмотках возбзэддения 21 и 22 двигателд 20 равны меж1ду собой и результаты поля возбужден И1Я двигателя равио :нулю. Двигатель 20 кзхо|л.ится в состо.явии покоя.
При наличии управляющего тока в обмотках управления магнитных усилителей 34 и 55 результирующее поле возбуждения двигателя пропорционально разности токов в об.мотках возбуждения. Паправление поля возбуждения меняется с изм енением чгаправления управл яющего тока.
ДлЯ того, чтобы устройство могло обеспечить быстрый пуск агрегата при росте иагрззки в системе и не мюглю остановить агрегат при кратковременных сбросах нагрузки, магнитный уаилитель 5.9 IB цепи якоря дв,игателя снабжен обмоткой положительной обратной связи. Это дает форсировку тока якоря и увел;ичение окорости вращевия двигателя 20 при перемепдении кслиандного контакта в старо1яу пуска очередного агрегата и снижает величину тока якоря и скорость вращения двигателя при перемепцении койтандного 1соптакта к сторону остановки очередиого. агрегата.
С целью обеспечения автоматического пуска резервных агрегатов при аварийном отключении рабочих агрегатов, при аварийном снижении частоты ,в системе, а также при изм-енен,ии уставки )егулятора мощности, магнитные усилители входного каскада снабжены, кроме упр авляющих обмоток 45 и 46 (фиг. 3), подключенных к измерительному элементу 24, еще двумя дополнительными обмотками 47 :л 48.
К обмотке 47 через контакты реле гагциты 49, 50, 51 и 52, действующих при аварийиых остановках агрегатов, и баластные сопротивления 55, 54, 55 и 56, подключает-ся (источник ностояннюпо тока, ко-мпенсирующий ток в унравляющих обмотках, подсоедиа-енных к измерительному органу, возникаюпигл s результате получаюгцегося при аварийном отключении атрсгатов несоответствия монлюстью ГЭС и положением коМа1Ндного контакта.
Обмотка 48 подключается к автоматическому регулятору частоты ичи мощности (АРЧ или АРМ) ГЭС.
Величина управляющепо тока в этой обмотке определяется величиной -импульса от автоматического регулятора, а при иропорциональном регуляторе непрерывного действия ще.т.ичит-юп отклонвн-ия регулируемого параметра :от его нор.мального значе;.,и;1. Этот ток заставляет перемещатьсй кома -;дный контакт оператора как и при отклонении частоты в системе от нормального значения, так и .несоответствии между установкой регулятора мощности ГЭС. Предмет изобретения
1. Устройство (оператор) для автоматического упр авления агрегатами пи|дроэлектрост1анции, состоящее из контактных полос, подвижного контакта, дифференциала и датчиков напора и .мощности ГЭС, отлиЧ1ающееся тем, что, с целью обеспечения пуска оптиМальногю числа агрегатов при данной мощности ,и напоре ГЭС, контактные полосы пуска и ocTaHOiBKH агрегатов выполнены по форме характеристик мощности ГЭС по напору, а подаижный контакт, управляющий подключенными к контактным полосам исполнительными реле пуска и остановки агрегатюв, перемещается диффвреициалюм по рабочему полю указанных полос в вертикальном направлении в зависимости от напора ГЭС и в горизонтальном направлении эл:ектродвигателе|м в зависимости от мощности ГЭС.
2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что., с целью осуществления автоматического пуска, резервных агр:егатов при аварийном снижении частоты или отключении рабоч1их агрСгатов, магнитные усилители входного каскада аилового органа, управляющего двигателем перемещения командного контакта в зав1исимости от мощности ГЭС, снабжены дополнительными управляющим|и обмотка.ми, пюдключениыми к автоматическим регуляторам таким образом, чтобы при песоот1ветСТ1ШИ между .мощностью ГЭС с уставкой регулятора мощности в них протекал компенсирующий постоянный ток, соответствующий по направланию току, возмишающему при ростенагрузки ГЭС в управляющих обмотках, подключенных к измерительному элементу мощности.
№ 99359 
U..J
J
J
Ov
I
| I
00
t ii
i. -;
-i
ii
