Устройство для управления параллельной работой генераторов

(51)4 Н 0 БРЕТЕ сти о ж б 1 ил. еОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 21) 4043994/24-0722) 28.03.8646) 30.12.87. Бел. 9 4871) Пермский политехническийут(53) 621. 313 Л 2.024. 07 (088. 8) (56) Авторское свидетельство СССР В 1003244, клН 02 1 3/46, 1983.Авторское свидетельство СССР У 1184047, кл. Н 02 Л 3/46, 1985. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ПАР ЛЕЛЬНОЙ РАБОТОЙ ГЕНЕРАТОРОВ (57) Изобретение относится к элект технике и предназначено для поддер ния напряжения и распределения нагрузок параллельно работающих гене торов, например судовых. Целью из ретения является упрощение и повып,ЯО 136337 ние надежности. В устройство для регулирования напряжения с выравниванием нагрузок параллельно работающих генераторов, содержащее генераторы 1-3 с линейными контакторами 4-6,блок датчиков нагрузки 10, элементысравнения 11-19 блока 20 сравненияреактивных токов, инверторы 25-27и схемы И 28-33 блока 24 выбораэкстремального тока нагрузки генератора, релейный элемент 34 и шины 35,вновь введены трехвходовые схемыИ 21-23. Это позволяет предварительно выявить экстремальные генераторы.среди возможнйх пар сочетаний параллельно работающих генераторов споследующим выявлением генераторовс максимальными и минимальными неинусоидальными токами нагруз63374 2 1 13Изобретение относится к электротехнике и предназначено для поддержания напряжения и распределения нагрузок параллельно работающих генераторов, например судовых,Целью изобретения является упрощение и повышение надежности.На чертеже представлена структурная схема устройства управления трехпараллельно работающих генераторов,Устройство (фиг.1) содержит генераторы 1-3 с линейными контакторами4-6, нейтрали которых соединены нулевым проводом.ГВходы генераторов 1-3 соединеныс выходами ключевых элементов 7-9,а выходы подключены к входу блока10 датчиков нагрузки.Выходы датчиков блока 10 соединены с вершинами схем трех треугольников, первый из которых объединяетэлементы 11-13 сравнения, второй -14-6 и третий - 17-19,элементыблока 20 сравнения реактивных токовнагрузки. Выходы элементов 11, 14,17 сравнения, являющихся первымиэлементами сравнения в тройках, выходы элементов 12, 15, 18 сравнения,являющихся вторыми элементами сравнения в тройках, выходы элементов 13,16, 19 сравнения, являющихся третьимиэлементами сравнения в тройках блока 20сравнения реактивных токов, соответственно соединены с входами схем И21-23, второй группы блока 24 выбораэкстремального тока нагрузки генераторов, который содержит инверторы25-27 и схемы И 28-33 первой группы.Выход схемы И 21 соединен с входамисхем И 28, 32 и через инвертор 25 -с входами схем И 29, 31Выход схемы,И 22 соединен с входами схем И29, 33 и через инвертор 26 с входамисхем И 30 и 32. Выход схемы И 23соединен с входами схем И 30 и 31 ичерез инвертор 27 с входами схем И28 и 33. Выходы схем И 28 и 31, 29 и32, 30 и ЗЗ попарно соединены соответственно с входами ключевых элементов 7-9, Устройство содержит такжерелейный элемент 34 с уставкой заданного напряжения и входом для подключения к питающим шинам 35. Прямой иинверсный выходы релейного элемента34 соединены с входами схем И 2830 и схем И 31-33 блока 24Устройство работает следующимобразом. Включение несимметричной реактивной нагрузки вызывает разное нагружение фаз питающих шин 35, что приводит к смещению нейтрали системы параллельно работающих генераторов 1- Э, связанных между собой нулевым проводом. С помощью блока 10 датчиков измеряются полные фазные токи генера" торов 1-3. Сигналы с выхода блока 10 подаются на вершины схем трех треугольников, где первая схема треугольника объединяет входы первой тройки элементов 11-.3, вторая схема треугольника - входы второй тройки элементов 14-16 и третья схема треугольника - входы третьей тройки элементов 17-19 сравнения блока 20,Каждая схема треугольника сравнивает реактивные токи в одноименных фазах генераторов 1-3. На выходе элементов 1, 14, 17 сравнения, яв- г ляющихся первыми элементами сравнения в тройках, формируется дискретная информация о сравнении реактивных токов в фазах а,Ь,с генераторов 1 и 2; На выходе элементов 12, 15, 18 сравнения, являющихся вторыми элементами сравнения в тройках, формирует 5 10 1 г 20 25 ся дискретная информация о сравненииреактивных токов нагрузки в фазаха, Ь, с генераторов 2 и 3. На выходеэлементов 13, 16, 9 сравнения, являющихся третьими элементами сравне 30 ния в тройках, формируется дискретная информация о сравнении реактивных токов нагрузки в фазах а, Ъ, с генераторов 3 и 1. Сигналы с выхода элементов 11, 14, 17 сравнения пода- ются на вход схемы И 21, на выходе которой формируется дискретная информация об экстремальности среди генераторови 2.Сигналы с выхода элементов 12, 15, 18 сравнения подаются на входы схемы И 22, на выходе которой формируется дискретная информация об экстремальности. среди генераторов 2 и 3. Сигналы с выхода элементов 13, 16,35 40 45 19 сравнения подаются на вход схемы И 23, на выходе которой формируется дискретная информация об экстремальности среди генераторов 2 и 1. Далее с помощью инверторов 25-27 и схем 50 чательное выявление экстремальногогенератора среди всех генераторов ивыдача команды ыа соответствующийключевой элемент в зависимости от 55 И 28-33 блока 24 производится окон 13633744соотношения заданного и текущего напряжений на шинах 35.Пусть напряжение на шинах 35меньше заданного (Ри = О, Р д = 1)и реактивные токи в фазах генераторов 1-3 находятся в соотношениицц ) а 11, 2,Ь,,Ь 2,ЬЗС,с 2 3 10Тогда на выходе элементов 11-19сравнения блока 20 появляется соответственно информация 1,1,1,1,1,1,0,0,0.На выходе схем И 21-23 блока 24 15формируется последовательность 1,1,0.При этЬм на первые входы схем И 2830 поступает "0" от релейного элемента 34. На вторых входах схем И 2830 находятся сигналы 1, 1, О, а натретьих входах - соответственно1,0,0. На первых входах схем И 3133 блока 24 находится информация0,0,1, на вторых их входах - соответственно 0,1,1, а на третьих входах - 25"1" от релейного элемента 34.На выходах схем И 28-33 формируется последовательность .0,0,0,0,0,1,что соответствует минимальной реактивной нагрузке генератора 3. Срабатывает ключевой элемент 7, которыйувеличивает ток возбуждения генератора 3. По мере увеличения тока возбуждения генератора 3 его напряжение на выходе увеличивается. Генератор набирает реактивную мощность дотех пор, пока бгок 24 не выявит следующий генератор с минимальнымреактивным током, например 2, и выдаст команду на его ключевой элемент 40в сторону увеличения тока возбуждения. Напряжение на шинах 35 увеличивается.При превышении текущего напряжениязаданного значения формируются прямая и инверсная пороговые функциис выхода релейного элемента 34 (Р =- 1, Р я = 0),Аналогичным образом на выходахсхем И 28-33 формируются сигналы взависимости от выбранного генератора с максимальным реактивным токомнагрузки, которые через ключевыеэлементы 7-9 уменьшают токи возбуждений генераторов 1-3.55В тех случаях, когда реактивныетоки в одной из фаз, например в фазе Ь, находятся в соотношении, отличном чем в фазах а и с, возникает неоднозначность в управлении, При этом блок 20 сравнения выдает на выходах схем И 21-23 дискретную информацию 0,0,0, которая вызывает появление на выходах схем И 28-33 логические нули.Это значит, что ключевые элементы 7-9 оказывают на генераторы 1-3 управление, соответствующее предыдущему состоянию до тех пор, пока не исчезнет неоднозначность по управлению между генераторами, После чего процесс управления продолжается дальшеТаким образом, в отличие от прототипа, где первоначально выявляются экстремальные токи нагрузки отдельно в фазах а, Ь, с параллельно работающих генераторов отдельными выявителями, выполненными по единой схеме, а затем непосредственно генераторы, имеющие экстремальные токи, во всех их фазах одновременно. В предлагаемом устройстве сначала выявляются генераторы, имеющие экстремальные токи нагрузки во всех их фазах одновременно среди возможных пар сочетаний генераторов, а уже затем чыявляются генераторы с максимальными и минимальными токами нагрузки среди экстремальных генераторов, выявленных в каждой из возможных пар при несинусоидальных токах нагрузки.Применение предлагаемого устройства позволяет упростить схему при сохранении выполнения всех ее функций и способствует повышению надежности его работы без снижения качества вырабатываемой электроэнергии генераторами при несинусоидальных токах нагрузки.формула изобретенияУстройство.для управления параллельной работой генераторов, содержащее три генератора с линейными контакторами, ключевые элементы по числу генераторов с выходами для подключения к входам генераторов, нейтрали которых соединены нулевым проводом, блок датчиков нагрузки с входами для подключения к фазам а, Ь, с генераторов и выходами для подключения к трем тройкам элементов сравнения реактивных токов, входы которых соединены по схеме треугольника, три инвертора, девять трехвходовых схем И и релейный элемент с13633 Составитель О.НаказнаяТехред Л. Олийнык Корректор С.Шекмар Редактор Н.Слободяник Заказ 6373/49 Тираж 618 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул, Проектная, 4 входом для подключения к питающимшинам, о т л и ч а ю щ е е с я тем,что, с целью упрощения и повышениянадежности устройства, вершины схемы первого треугольника входов бло"ка сравнения реактивных токов соединены с выходами датчиков нагрузкифаз а генераторов, вершины схемы вто"рого треугольника входов блока сравкения реактивных токов соединены свыходами датчиков нагрузки фаэ Ьгенераторов, вершины схемы третьеготреугольника входов блока сравненияреактивных токов соединены с выходами датчиков нагрузки фаз с генераторов, выходы первых элементов из каждой тройки элементов блока сравненияреактивных токов соединены с входами первой схемы И второй группы блока выбора экстремального тока нагрузки генераторов, выход которой подключен к входу первого инвертора, выходы вторых элементов из каждойтройки элементов блока сравнения 25реактивных токов соединены с входами вторсй схемы И второй группы блока выбора экстремального тока нагрузки генераторов, выход которой под"ключен к входу второго инвертора, 30выходы третьих элементов из каждойтройки элементов блока сравнениявеактивных токов соединены с входа 74 6ми третьей схемы И второй группы блока выбора экстремального тока нагрузки генераторов, выход которой подключен к входу третьего инвертора, входпервого инвертора соединен с вторыми входами первой и пятой схем И первой группы, а его выход - с третьими первым входами второй и четвертойсхем И первой группы, вход второгоинвертора соединен с вторыми входами второй и шестой схем И первойгруппы, а его выход - с третьим ипервым входами третьей и пятой схемИ первф группы, вход третьего инвертора соединен с вторыми входамитретьей и четвертой схем И первойгруппы, а его выход - с третьим ипервым входами первой и шестой схемИ первой группы; первые входы первой, второй и третьей схем И первойгруппы соединены с прямым выходомрелейного элемента, а третьи входычетвертой, пятой и шестой схем Ипервой группы соединены с инверснымвыходом релейного элемента, выходыпервой и четвертой, второй и пятой,третьей и шестой схем И первой группы, являющиеся выходами блокавыбора экстремального тока нагрузки генераторов, соединеныпопарно с входами ключевых элементов .