Способ включения на параллельную работу с сетью ветроэлекрического агрегата

Оп ИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИяК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспубликОпубликовано 23.07.80. Бюллетень27 ао делам изобретений и открытийДата опубликования описания 28.07.80 А, И. Коженков и В, В, Сидоров(54) СПОСОБ ВКЛЮЧЕНИЯ НА ПАРАЛЛЕЛЬНУЮ РАБОТУ С СЕТЬЮ ВЕТРОЭЛЕКТРИЧЕСКОГО АГРЕГАТА1Изобретение относится к области включения на параллельную работу с сетью син. хронных электроагрегатов, преимущественно ветроэлектрических.Включение в сеть электроагрегатов осуществляют обычно предварительным разгоном синхронной машины с помощью первичного двигателя до частоты вращения, близкой к частоте сети, и последующей точной синхронизации либо самосинхронизацией машины с сетью. При точной синхронизации сначала обеспечивают у возбужденной синхронной машины и сети равенство частот, действующих значений напряжений и совпадение фаз напряжений, а затем подключают машину к сети на параллельную работу. Сущность самосинхронизации состоит в том, что синхронную машину включают в сеть невозбужденной, после чего подают возбуждение и машина сама втягивается в синхронизм .В условиях работы ветроэлектрического агрегата возможность применения точной синхронизации практически исключается изза значительной неравномерност и частоты вращения агрегата вследствие непрерывных пульсаций скорости ветра. 2Известен способ включения в сеть ветроэлектрического агрегата, состоящего из синхронного генератора и приводного ветродвигателя, путем аэродинамического воздействия на ветродвигатель и создания устойчивой электрической связи генератора с сетью При этом за счет обеспечения аэродинамического воздействия на электродвигатель разгоняют агрегат до частоты вращения генератора, примерно равной частоте сети, а устойчивую электрическую связь гет 0 нератора с сетью создают путем его само- синхронизации и загрузки заданной мощностью 2.Однако известный способ включения ветроэлектрического агрегата в сеть является недостаточно надежным. Это обусловливается возникновением при данном способе целого ряда отрицательно влияющих на процесс включения динамических режимов работы ветродвигателя с генератором, Так, при самосинхронизации генератора во вре 2 о мя разгона ветроэлектрического агрегата вприводе генератора неизбежно возникает из.быточный момент вращения той или иной величины, препятствующей втягиванию генератора в синхронизм и, следовательно, снижающий надежность успешного завершенияпроцесса включения в целом. Важное значение по соображениям прочности конструкции агрегата имеет наибольшая величинамомента вращения, возникающего при самосицхроцизации генератора . и называемогоударным моментом. Поскольку у ветродвигателя момент инерции вращающихся частей во много раз превосходит момент инерции генератора, на вал ветродвигателя передается почти весь ударный момент, возникающий при включении ветроэлектрическогоагрегата на параллельную работу.с сетьюсуществующим способом. Это повышает вероятность поломок оборудования агрегата,и, следовательно, снижает надежность егоработы.Кроме того, при известном способе включения в сеть ветроэлектрического агрегатазагрузка генератора активной и реактивноймощностью происходит одновременно. Этоувеличивает глубину и длительность изменений напряжения и частоты сети, что снижает качество электроснабжения потребителей, подключенных к ней,Целью изобретения является повышениенадежности способа включения ветроэлектрического агрегата в сеть путем уменьшенияизбыточного момента на валу ветродвигателя.Эта цель достигается в способе включения ца параллельную работу с сетью ветроэлектрического агрегата, состоящего из ветродвигателя и синхронного генератора пугем самосинхроцизации генератора с сетьюпри частоте вращения генератора, близкойчастоте сети и загрузки генератора заданнойактивной и реактивной мощностью,Новым в способе является то, что расцепляют ветродвигатель с генератором, с помощью разгонного двигателя, например асинхронного, осуществляют указанную самосицхроцизаццю генератора, затем нагружают генератор заданной реактивной мощностью, запускают ветродвигатель, сцепляютгенератор с ветродвигателем и нагружаютгенератор заданной активной мощностью.На чертеже изображено устройство, спомощью которого можно реализовать способ включения в сеть ветроэлектрическогоагрегата. Устройство включает в себя ветродвигатель 1, электромагнитную муфту скольжения 2, переменный резистор 3, блок питания 4, выключатель 5, синхронный генератор б, асинхронный электродвигатель 7, выключатель 8, обмотку возбуждения 9 синхронного генератора, сеть 10, выключатель 11, блок возбукдения 12 синхронного генератора, переменный резистор 13 и резистор 14.Синхронный генератор б соединен через электромагнитную муфту скольжения 2 с вет родвигателем 1 и подключен через выключатель 11 к сети 10. Цепь обмотки возбуждения 9 генератора6 подключена через перемецный резистор13 и резистор 14 к выходу блока возбуждения 2. Выход последнего присоединенна зажимы генератора 6,Параллельно резистору 14 присоединенызамыкающие контакты выключателя 11,Асинхронный электродвигатель 7 включен через выключатель 8 в сеть 10 и служит вспомогательным приводным двигателем генератора б.10 Намагничивающая обмотка электромагнитной муфты скольжения 2 присоединеначерез переменный резистор 3, блок питания4 и выключатель 5 к сети 10.Предложенный способ включения в сетьветроэлектрического агрегата реализуют следующим образом.Отключают выключатель 3, чем обеспечивают расцепление привода генератора6 от ветродвигателя. Затем включениемвыключателя 8 запускают асинхронный элек 20 тродвигатель 7, который разгоняет приводи-,мый им генератор б до частоты вращения,примерно равной частоте сети 10:Генератор б при этом развозбужден, таккак в цепь его . обмотки возбуждения 9включен резистор 14, величина сопротивлеИ, ция которого в 10 - 15 раз превышает величину сопротивления обмотки возбуждения.По окончании разгона генератора 6 элект, родвигателем 7 включают выключатель 11 иотключают выключатель 8. Генератор 6 приэтом возбуждается, так как.резистор 4 после включения выключателя 11 шунтируетсязамыкающими контактами этого выключателя, В результате генератор 6 самосинхронизируется с сетью 10.После самосинхронизации генератор 6нагружают заданной величиной реактивной. мощности путем воздействия переменным резистором 13 на ток возбуждения генератора.Затем запускают ветродвигатель 1, далее включают выключатель 5 и переменнымрезистором 3 устанавливают необходимыйток в намагничивающей обмотке электромагнитной муфты скольжения 2, чем обеспечивают загрузку генератора заданной активной мощностью.При таком способе включения в сеть45 ветроэлектрического агрегата исключаетсявозникновение избыточного момента на валу генератора и не имеет место передачаударного момента с вала генератора на валветродвигателя в процессе осуществлениясамосинхронизации генератора. Это повышает надежность втягивания генератора всинхронизм, снижает вероятность поломоки увеличивает срок службы везроэлектрического агрегата. Кроме того, при данном, способе включения ветроэлектрического агн регата уменьшаются глубина и длительностьизменений напряжения и частоты сети, чтоповышает качество и надежность бесперебойного энергоснабжения подключенных кней потребителей.Способ включения на параллельную ра. боту с сетью ветроэлектрического агрегата, состоящего из ветродвИгателя и синхронного генератора, путем самосинхронизации генератора с сетью при частоте вращения генератора, близкой частоте сети, и загрузки генератора заданной активной и реактивной мощностью, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности путем уменьшения избыточного момента на валу ветродвигателя, расцепляют ветродвигатель с генератором, с помощью разгонного двигателя, например асинхронного, осуществляют указанную самосинхронизацию генератора, затем нагружают генератор заданной реактивной мощностью, запускают ветродвигатель, сцепляют генератор с ветродвигателем и нагружают генератор заданной активной мощностью. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1, Дроздов А. Д, и др. Автоматизация энергетических систем. М., ЭНергия, 1976, с. 192.2. Андрианов О. Н. и др. Ветроэлектрические станции. М.-Л., ГЭИ., 9 бО, с. 178 - 186..ЦНИИПпо113035, МФилиал ППП Составитель К.Техред К. ШуфричТираж 763Государственного ком итам изобретений и отква, Ж - 35, Раушская1 атентэ, г. Ужгород, ул отинаКоррект Подписи ета СССРрытийнаб., д. 45Проектная