Система противоаварийного управления уровнем напряжения на шинах электростанций

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИРЕСПУБЛИК 1)4 Н 02 Р 9/14 1 Й КОМИТЕТМ И ОТНРЫТИЯМ ССУД АРСТВЕ О ИЗОБРЕТЕ РИ ГКНТ СС ЕТЕНИ ТЕЛЬСТВ инст и пожениява,В.Л.,управлеах рически(57) Изобретехнике. Целэффективнос1управления ВОАВАРИЙНОГО УНРЯЖЕНИЯ НА ШИНАХ РО т тносится к эл ретения - пов ивоаварийного ности функцио ение ени и про надеж(71) Научно-исследовательскийтут по передаче электроэнергистоянным током высокого напря(56) Кощеев Л.А., НевельскийЭдлин М.А. Противоаварийноение уровнем напряжения на шинкрупных электростанций. Электстанции, 1961, Р 4, с.56-59. вания. Система содержит блок 1 датчиков, пусковой орган 2, реле 3 времени, датчик 4 напряжения, регуляторы5,1-5.0 возбуждения синхронных генераторов, компаратор 11, генератор12 импульсов, реверсивный счетчик 13цифроаналоговый преобразователь 14,сумматоры 15 и 16, источники 17 и 18стабилизированного напряжения. В исходном состоянии ключ 9 разомкнут исигнал на выходе усилителя 19 равеннулю. При фиксации пусковым органомаварийного режима сигналом с еговыхода размыкается ключ 6, замыкает"ся ключ 9 и запускается реле 3 времени. При размыкажии ключа 6 прекращается поступление импульсов генератора 12 на входы реверсивного счетчика 13, На выходе цифроаналоговогопреобразователя 14 устанавливаетсянеизменный в последующем процессесигнал, пропорциональный доаварийному уровню напряжения на шинах элект1448381 ростанции. На выходах сумматоров 15и 16 устанавливается неизменное напряжение, пропорциональное разностивеличин уставок, задаваемых источниками 17 и 18 стабилизированногонапряжения, и доаварийным уровнемнапряжения на шинах электростанции.Выходной сигнал сумматора 15 поступает через усилитель 19 на дополнительные входы регуляторов 5.1-5.Н возИзобретение относится к электротехнике, в частности к системам противоаварийного управления возбуждением синхронных генераторов электростанций.5Целью изобретения является повышения эффективности противоаварийного управления и надежности функционирования системы противоаварийного 10управления уровнем напряжения нашинах электростанции.На чертеже представлена функциональная схема предлагаемой системы.Схема содержит блок 1 датчиков,пусковой орган 2, реле 3 времени,1 атчик 4 напряжения (ДН), регуляторы5.1-5.Б возбуждения синхронных генераторов (АРВ); управляемые ключи 6-9управляемый переключатель 10, компа-. 20ратор 11, генератор 12 импульсов,реверсивный счетчик 13, цифроаналоговый преобразователь (ЦАП) 14, сумматоры 15 и 16, источники 17"и 18 стабилизированного напряжения, усилитель 19.Система работает следующим образом.В исходном состоянии сигнал навыходе пускового органа 2 отсутствует, ключ 6 замкнут, а ключ 9 разомкнут, общий контакт переключателя 10соединен с выходом сумматора 15. Навыходе ДН постоянное напряжение,пропорциональное среднему значению напря1 кения на шинах электростанции. Компаратор 11 производит непрерывное.сравнение величин выходных сигналовДН 4 и ЦАП 14. Когда выходной сигнал ДН больше выходного сигнала ЦАП,выходной сигнал компаратора 11,буждения, повышая их уставки до уровня первой ступени. По истечении времени работы реле 3 времени оно изменяет состояние переключателя 10,подключая к входу усилителя 19 выходсумматора 16. При этом сигналы, подаваемые на входы регуляторов 5. 15.И возбуждения, изменяют уставкидо уровня второй ступени повышениянапряжения. 1 ил. воздействуя на управляющие входы кличей 7 и 8, замыкает ключ 7 и размыкает ключ 8. При этом импульсы генератора 12 через замкнутый ключ 6 поступают на суммирующий вход реверсивного счетчика 13. Двоичный код на выходах реверсивного счетчика начинает возрастать и соответственно ему возрастает сигнал на выходе ЦАП 14. Когда выходной сигнал ЦАП 14 превысит величину выходного сигнала ДН 4, выходным сигналом компара- тора 11 клич 7 размыкается, а ключ 8 замыкается. При этом импульсы генератора поступают на вычитаюЩий . вход реверсивного счетчика 13, двоичный код на выходе которого начинает уменьшаться и соответственно уменьшается выходной сигнал ЦАП 14. После того, как выходной сигнал ДН 4 вновь превысит выходной сигнал ЦАП 14, процесс повторяется. Таким образом, в установившемся .режиме выходной сигнал ЦАП 14 повторяет выходной сигнал ДН 4 с точностью до 1 в последнем разряде ЦАП. При изменениях напряжения на шинах электростанции скорость изменения сигнала на выходе ЦАП определяется частотой следования импульсов на выходе генератора 12, которая составляет О, 2- 1 Гц.Выходной сигнал ЦАП 14 поступает на инвертирующие входы сумматоров 15 и 16, на выходах которых устанавливается напряжение, пропорциональное разности. между величинами уставок, задаваемых напряжением источников стабилизированного напряжения 17 и 18 и напряженнем шин электростанции,144838 В исходном состоянии ключ 9 разомкнут и сигнал на выходе усилителя 19 равен О, равны 0 и сигналы на дополнительных входах всех АРВ 5.1 - 5.И.При Фиксации пусковым органом 25 аварийного режима на его выходе появляется сигнал, которым размыкается ключ 6, замыкается ключ 9, и запуска", ется реле 3 времени, При размыкании 10 ключа 6 прекращается поступление импульсов генератора 12 на входы реверсивного счетчика 13В результате на выходе ЦАП 14 устанавливается неизменный в последующем процессе сиг Б нал, пропорциональный доаварийному уровню напряжения на шинах электростанции. Это обеспечивается еще благодаря тому, что период следования импульсов генератора 12 заведомо боль 20 ше возможного запаздывания срабатывания пускового органа 2 относительно момента возникновения аварийного режима. В результате до размыкания ключа 6 сигнал на выходе ЦАП 14 успе вает измениться не более, чем на величину, соответствующую единице младшего разряда реверсивного счетчика 13. На выходах сумматоров 15 и 16 уетанавливается неизменное в последу- З 0 ющем процессе напряжение, пропорциональное разности между величинами уставок, задаваемых источниками 17 и 18 стабилизированного напряжения и доаварийным уровнем напряжения на шинах электростанции. Выходной сигнал сумматора 15 через замкнутые контакты переключателя 10 и ключа 9 поступают на вход усилителя 19. Выходной сигнал усилит ля поступает на дополнительные 40 входы АРВ 5,1-5.М всех генераторов электростанции, повышая их уставки по напряжению до уровня первой ступени е Т 4 н 4 1118 4 0 14 ППри работе системы величина изме- нения напряжения на шинах электростанции (АЩ для обеих ступеней повышения напряжения определяется выражениями Т о 4 Н,14 1 9 сз1(111 г - "о К Ка,и К 1 у Кй Кое = Пи Таким образом, предлагаемая система противоаварийного управления уровнем напряжения на шинах электростанции обеспечивает при аварийной ситуации в энергосистеме повышение напряжения на шинах электростанции до максимально допустимых уровней вне зависимости от предаварийного уровня напряжения. При действии этой где Б - напряжение на шинах электростанции в исходном режиме. Из этих выражений следует, что для того, чтобы повышение напряжения осуществлялось до величин У и Бп, т.е.У = "1 По и ВПд = Птг П 0 необходимо, чтобы 4 И,14 15 1 Ч сь 14По истечении времени работы реле 3 времени оно своим выходным сигналом изменяет состояние переключателя 10 подключая к входу усилителя 19 выход сумматора 16. При этом сигналы пода" ваемые на дополнительные входы АРВ 5,1-5 Л изменяются до уровня второй ступени повышения напряжения.Определим условия, при которых повышение уровня напряжения на шинах электростанции при действии рассматриваемой системы всегда происходит до величины, задаваемой напряжением источников 17 и 18 стабилизированного напряжения независимо от исходного уровня напряжения. Обозначим: К- коэффициент передачи ДН 4 Кн,м коэффициент передачи схемы, состоящей из блоков 11 - 14 и ключей 6 - 8;К, , К, - коэффициенты передачи сумматоров 15 и 16 (К,К,о )е Кщ коэффициент передачи усилителя 19; К - суммарный коэффициент передачи тракта от выхода усилителя 19 до напряжения на шинах электростанции;11, - выходные напряжения источ. ников 17 и 18 стабилизированного напряжения соответственно; Б, Уп - уровни напряжения на шинах электро станции, соответствующие 1 и 11 ступеням повышения уставок. Зададим величины выходных напряжений источников 17 и 18 в соответствийс выражениямиФормула изобретения Составитель К.Фотина Техред И.Дидык Корректор И,Васильева Редактор Т.Парфенова Заказ 685 О/55 Тираж 584 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Раушская наб д. 4/5 Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 5 14 системы имеет место полное испольэоВание возможностей систем возбуждения генераторов для сохранения устойчивости. При этом исключаются дополнительные измерительные органы напряжения в каждом АРВ генераторов электростанции, исключаются переклю",. чения в основном канале регулирования возбуждения; вся аппаратура, обес Печивающая формирование управляющих Воздействия для АРВ, территориально может быть расположена в одном месте, что существенно упрощает ее обслужи- ание; объем связей между аппаратурой, формирующей управляющие воздейтвия, и АРВ всех генераторов - миален, отказ аппаратуры не приводитнарушению нормальной работы электостанции. Таким образом, предлагаеая система позволяет улучшить эксплуатационные характеристики и существенно повысить надежность функцио рования противоаварийного управлея уровнем напряжения на шинах , лвктростанции. Система противоаварийного управ- пения уровнем напряжения на шинах Электростанций, содержащая блок датчиКов, пусковой орган, реле времени, атчик напряжения, регуляторы возбужения, управляемые ключи и переключатель, причем выход блока датчиков соединен с входом пускового органа, выход которого соединен с входом Реле времени, о т л и ч а ю щ а яс я тем, что, с целью повышения эффективности противоаварийного 4838 6управления и надежности функционирования системы, дополнительно введеныкомпаратор, генератор импульсов, реверсивный счетчик, цифроаналоговыйпреобразователь, два сумматора, дваисточника стабилизированных напряжений и усилитель, причем выход пускового органа соединен с управляющими 1 О входами ключей, выход реле времени -с управляющим входом переключателя,вход датчика напряжения - с выходными цепями измерительного трансформатора напряжения шин электростанции,а его выход - с неинвертирующимвходом компаратора, выход компаратора соединен с управляющими входамиключей, выход генератора импульсов -с контактом управляемого ключа, вто О рой контакт которого соединен с контактами управляемых ключей, второйконтакт управляемого ключа соединенс суммирующим входом реверсивногосчетчика, а второй контакт управляе Б мого ключа - с вычитающим входом этого же счетчикавыходы реверсивногосчетчика поразрядно соединены с соответствующими входами цифроаналоговогопреобразователя, выход которого содо единен с инвертирующими входами компаратора и сумматоров, к неинвертирующим входам сумматоров подключенвыход источника стабилизированногонапряжения, каждый из выходов сумматоров соединен с одним с одним изконтактов переключателя, общий контакт которого соединен с контактомключа, второй контакт которого соединен с входом усилителя, выход кото О рого соединен с дополнительными входами всех регуляторов возбуждения.