Устройство для распределения активной нагрузки между параллельно работающими синхронными генераторами

(191 (1) ОМИТЕТ ССС КИЙ И ОТКРЫТ ГОСУДАРСТВЕНПО ДЕЛАМ ИЗОБ БРЕТЕНИЯ(72) А.Н. Гузанов, И.А, КрВ.М. Соловьев, Ю.В. Федотои В.А. Родин72) Ленинградский о а Трудового Красного Знамени инС т водного транспорта(56) 1. Патент США Р 28593кл. 307-57, 1958.2. Авторское свидетельство СССР В 389595, кл. Н 02 Х 3/46, 1970,3. Авторское свидетельство .СССР У 655024, кл, Н 023/46, 1977. 54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РАСПРЕДЕЛЕ НИЯ АКТИВНОЙ НАГРУЗКИ МЕМЕДУ ПАРАЛЛЕЛЬНО РАБОТА 1 ЩИМИ СИНХРОННЫМИ ГЕНЕ РАТОРАМИ, содержащее датчики актив- його тока каждого из генераторов, включенных по дифференциальной схеме, и переключатели, о т.л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей оно снабжено источником питания пер аснов,в рден титу 8. 8)57,ОПИСАНИЕ К АВТОРСКОМУ СВ 1 менного тока, общей шиной и по чис лу генераторов двумя диодами, тиристором, стабилитроном, диодны: выпрямительным мостом, переменным резистором и чувствительным элементом, причем датчик тока выполнен в виде трансформатора тока, ключенного в одну из шин генератора, одноимен ный вывод которого через первый диод, включенный в прямом направлении, соединен с вторым выводом транс- форматора .тока, с катодом стабилитрона и с анодом второго диода, катод которого через переменный резистор соединен с управляющим электродом тиристора, катод которого и анод стабилитрона объединены и подключе- М ны к анодной группе диодного,выпрямительноГо моста, и через переключатель - к общей шине, анод тиристора драюе подключен к катодной группе диодно- %а го выпрямительного моста, к второй диагонали которого подключены пос- , Я ледовательно соединенные соответствующий чувствительный элемент и источник питания переменного тока.Изобретение относится к электротехнике и предназначено для автоматического распределения активнойнагрузки между параллельно работающими синхронными генераторами приусловии пропорционального распределения реактивных нагрузок,Известно устройство для автоматического распределения активнойнагрузки между параллельно работающими синхронными генераторами, содержащее кбмплектные регуляторы.по числу генераторов, в цепь нагруз"ки генераторов включены два дополнительных сопротивления (шунта),два транзистора, базовые цепи которых включены на указанное дополнительное сопротивление, а транзисторы подключены к входу каждого изрегуляторов 1 .Недостатком устройства является 20включение в силовую цепь дополнительных сопротивлений, что создаетдополнительное падение напряженияв цепи нагрузки, разброс величиныкоторых влияет на.качество выравниваемых напряжения и тока, отдаваемым каждым генератором.Известно устройство для,автоматического распределения активнойнагрузки между параллельно работающими синхронными генераторами, содержацее схему распределения. активных нагрузок, выполненную в видемноголучевой звезды, делителемнапряжения с набором пороговых элементов и индикаторами направлениятока 2) .Недостатком данного устройстваявляется ограниченная точность распределения нагрузок. 40Наиболее близким по техническойсущности и достигаемому результатуявляется устройство для распределения активной нагрузки между параллельно работающими генераторами,содержащее датчики активного токакаждого иэ генераторов,. выходы которых подключены по-дифференциальной схеме к входу усилителя, входкоторого и вход времязадаюцего блока объединены и их выходы включеныпо схеме И на входы эадатчика.резервного генератора, выход которо.го соединен с зажимом для включенияв схему управления серводвигателемрегулятора оборотов генератора 3 . 55Недостатком известного устройства являются ограниченные функциональные воэможности, определяемыетем, что устройство не позволяетобеспечить параллельную работу ге- бОнераторов различной мощности итребует для своей работы серводвигатели только одного типа (толькопеременного или только постоянноготока). 65 Цель изобретения - расширение функциональных воэможностей.Укаэанная цель достигается тем, что в устройство для распределения .активной нагрузки между параллельно работаюцими синхронными генераторами, содержащее датчики активного тока каждого иэ генераторов, включенных по дифференциальной схеме, и переключатели, введены источник питания переменного тока, обцая шина и по числу генераторов два диода, тиристор, стабилитрон, диодный выпрямительный мост, переменный резистор и чувствительный элемент, причем датчик тока выполнен в виде трансформатора тока, вклю ченного в одну из шин генератора, одноименный вывод которого через первый диод, включенный в прямом направлении, соединен с вторым выводом трансформатора, с катодом стабилитрона и с анодом второго диода, катод которого через переменный резистор соединен с управляющим электродом тиристора, катод которогс и анод стабилитрона объединены и подключены к анодной группе диодного выпрямительного моста, а через переключатель подключены к общей шине, анод тиристора - к катодной группе диодного выпрямительного моста, к второй диагонали которого подключены последовательно соединен. ные соответствующий чувствительный элемент и источник питания переменного тока.Сигналы нагрузок генераторов сравниваются по компенсационной (мостовой) схеме. Результат сравнения подается в зависимости от знака сравнения на тот или иной серводвигатель соответствующего диэель-генератора. Продолжительность входного воздействия на данный серводвигатель определяется интервалом времени спадания сигнала результата сравнения до величины напряжения зажигания соответствующего тиристора. Напряжение зажигания тиристора может результироваться.На чертеже изображена схема предлагаемого устройства.1Устройство для распределения активной нагрузки между параллельно работающими синхронными генераторами содержит синхронные генераторы 1.1-1.п трехфаэные переключатели 2.1-2.п, трехфазную нагрузку 3 однофазные трансформаторы 4,1-4.п тока, диоды 5,1-5.п, 6.1-б.п; переменный резистор 7,1-7.п стабилитроны 8.1-8.п, тиристоры 9.1-9.п, выпрямительные двухполупериодные неуправляемые мосты 10,1-10.п, чувствительные элементы 11.1-11.п, например обмотки реле, замыкающие контакты 121-12,пРассмотрим случаи, когда нагрузка генератора 1.1 больше нагрузкигенератора 1.2 и на одноименных зажимах трансформаторов 4.1 и 42тока имеются сигналы Б и И соот-,ветственно отрицательной полярности. Так как нагрузка генератора 11больше нагрузки генератора 1.2; тоИП . При этом отрицательный потенциал=П -0 по цепи: обмоткатрансформатора 4,2 - стабилитрон8.2 - переключатель 12.2 - общая шина 14 в . переключатель 12,1 приложено к катоду тиристора 9.1.На стабилитроне 8.1 будет потенциал ф . Если величина превышаетнапряжение зажигания тиристора 9.1,то тиристор 9.1 открывается. Сигналположительной полярности с первойшины источника 13 питания через диод 15.1, открытый тиристор 9.1, диод 15.4, чувствительный элемент 111подается на вторую шину источника13 питания (если на первой шине источника 13 питания будет сигнал отрицательной полярности, то данный.сигнал через диод 15,3, тиристор9.1, диод 15.2, чувствительный элемент 11.1 подается на вторую шинуисточника 13 питания ) . При прохождениисигнала через чувствительный элемент11.1 он сработает и подает сигнална серводвигатель (не показан), Приэтом серводвигатель работает .науменьшение подачи топлива в дизель,поэтому напряжение на выходе генератора 1.1 уменьшается до величины,определяемой величиной зажигания тиристора 9.1.Если Б 01, то устройство работает. аналогично, при этом срабатываетчувствительный элемент 11,2, Выходное напряжение на выходе трансформатора 4.2 тока уменьшается.Таким образом, выходное напряжение одного трансформатора токаизменяется до величины выходногонапряжения другого трансформаторатока, генератор которого работаетв режиме базового генератора.1,Если необходимо обеспечить параллельную работу генераторов 1,1 и1.3, то размыкают переключатель12,1 и замыкают переключатель 12.3.Генератор 1,2 начинает работать вавтономном режиме, а генератор 1.3в режиме параллельной работы с генератором 1.1. Работа генераторов1.1 и 1.3 в параллельной работеаналогична режиму параллельной работы генераторов 1.1 и 1.2, котораяописана выше. Из экспериментальных данных точность распределения активной нагрузки между параллельно работающими генераторами достигает 2; источник 13 питания переменного токаи общую шину 14, при этом нагрузка3 через трехфазный переключатель 2подключена к выходу синхронного генератора 11-1.п, трансформатор 4.14.п тока включен в одну из фаз5(А, В и С),соответствующего синхронногогенератора 1.1-1.п, параллельновыходу трансформатора 41-4.п токавключен диод 5.1-5,п, причем одноименный зажим трансформатора 4.14.п тока соединен с анодом диода5.1-5.п, аноды всех диодов 51-5.псоединены между собой, катод диода5.1-5,п соединен с анодом диода6.1-6.п и с катодом стабилитрона158.1-8.п. Катод диода 6,1-б.п черезпеременный резистор 7.1-7.п соединен с управляющим электродом тиристора 9.1-9,п, включенного в одну диагональ выпрямительного моста 10,1- 2 О10.п, анод стабилитрона 8.1-8,псоединен с катодом тиристора 9.19,п, с анодной группой моста 10.1.10.п и через переключатель 12.112.п, с общей шиной 14 во вторую , 25диагональ моста включены последова-.тельно соединенные чувствительныйэлемент 11.1-11.п и источник 13питания переменного тока.устройство работает следующимобразом,Предположим, что одновременнопараллельно работают два синхронныхгенератора 1,1 и 1 .2. Переключатели12.1 и 12.2 должны быть замкнуты,а переключатели 12.1 (3.=3,и) разомкф 35нуты. При этом стабилитроны 8,1,8.2 и диоды 5.1, 5.1 образуют схему однополупериодного выпрямительного моста. При помощи резисторов7,1 и 7.2 устанавливается напряжение зажигания (угол зажигания) тирис.торов 9.1, 9.2. Трансформаторы 4.1и 42 тока при этом включены встречно.Если на одноименных зажимах транс форматоров 4.1 и 4.2 тока имеетсясигнал положительной полярности,то он замыкается через диод 5.1или 5.2.Если на одноименных зажимахтрансформаторов 4.1 и 4.2 тока имеются одинаковые сигналы отрицательнойполярности (при условии, что нагрузки генераторов 1.1 и 1.2 равны между.собой), то вследствие встречного ., 55включения обмоток трансформаторов4.1 и 4.2 тока они работают в данномслучае в режиме холостого хода, инапряжение на стабилитронах соответственно 8,1 и 8,2 равно нулю. Стабилитроны 8.1 и 8.2 заперты, Соответственно тиристоры 9.1 и 9,2 также закрыты. Чувствительйые элементы 11,1 и 11,2 обесточены и серводвигатели не получают питания, 651072178 оставитель .О. Наказнаяехред Т.Маточна Коррект Макареви едакт Зимокосо каз 138 Тираж 614 Подпрственного комитета СССРизобретений и открытийЖ, Раушская наб., д, 4/5 н ВНИИПИ Госу по делам 113035, Москвфилиал ППП "Патент", г, Ужгород, ул, Проектная, 4 Резистор 7.1-7.п предназначендля изменения (регулирования) напряжения зажигания тиристора 9,1-9,п,Если генераторы 1,1 и 1,3 (3 1.п,3=1.п; Н), имеют различную мощность, то путем установки различныхнапряжений зажигания тиристоров9.1 и 9.3 можно обеспечить их параллельную работу,В качестве источника 13 можетбыть выбрано питание от шин группового шита.Диод 6.1-6.п прууазначен длязащиты тиристора 9.1-9.п от сигналаотрицательной полярности. В качестве чувствительных элементов применяются реле переменного тока. В результате применения предлагае,мого устройства обеспечивается работа каждого генератора как в автономном режиме, так и в режиме параллельной работы, работа генераторов ссерводвигателями как постоянного,10 так и переменного тока различныхтипономиналов и параллельная работагенераторов различной установочноймощности, повышается стабилизациячастоты сети,