Способ переключения синхронного генератора с одной из несинхронно работающих систем на другую

Союз СоветскикСоциалистически креспублик о П И сН И Е щ 693504ИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ/24-0 М, Кл,Н 02 У Э/24 с присоединением заявки кютетет удерстеенный ссср ке делам кзебретенкй н еткрмтнй) УДК 621.313, ,322,016, .3 5(088,8) ата опубликования описания 27.10,7 2) Автор изобретения Г. А. Слав Ордена Октябрьской революции всесоюзный государственныйпроектно-изыскательский и научно-исследовательский институтэнергетических систем и электрических сетейЭнергосетьпроект"(7 т) Заявител НЕРАТО СИСТЕМ СПОСОБ ПЕРЕКЛЮЧЕНИЯ СИНХРОННОГ С ОДНОЙ ИЗ НЕСИНХРОННО РАБОТАЮТНА ДРУГУЮ(5 я к области энериненных энерготи, Оно может Изобретение относитс гетики и касается объе систем большой мощнос быть использовано для распределения мощностт мыми энергосистемами регулирова объедин отс тств взаимного влияния электромагнитных роцессов в них. Необходимость переключения генераторов от одной из несинхронно работающих систем к другой возникает при объединении электрических сетей мощных энергосистем, расположенных на обширных территориях, и обусловлена тем, что такое объединение имеет и отрицательные стороны, главной из которых является распространение электрических возмущений и системных аварий,Известны устройства для связи и регулирования перетоков мопщости между двумя несинхронно работающими системами, содержащие межсистемную линию электропередачи и по крайней мере один энергоблок, выполненный в виде двух генераторов, установленных ня валу однойтурбины, один из которых подключен уодной из объединяемых систем, я другой -кмежсистемнойлинииэлектропередячи 1.Известен способ несинхронного включения генераторов 21,Недостатком его являются недопустимо резкие при частом применении изменения режима генератора и толчки в энергосистеме,Наиболее близким к предложенномуспособу по технической сущности является способ переключения синхронного генератора от одной из несинхронно работающих систем к другой путем отключениягенератора от одной системы с последующей синхронизацией и подключения его кдругой системе 31.Недостатком этого способа являетсянеобходимость полной разгрузки генератора перед переключением, я затем набора нагрузки, что требует значительного времени и снижает эффективностьпереключения,693 г3Белью изобретения является ускорениепереключения путем отказа от разгрузки генератора перед отключением,Это достигается тем, что по цредложенному способу, предусматривающему5отключение генератора от одной системы,затем синхронизацию его и подключениек другой системе, к генератору при егоотключении от одной системы подключают тормозной резистор, проверяют факт 10отключения генератора от одной системыи подключения к нему тормозного резистора, а после подключения генераторак другой системе указанный резисторотключают, Кроме того, измеряют нагруз ку генератора, сравнивают ее с мощностью подклЮчаемого тормозного резистораи при нагрузке генератора, близкой к1/3, 2/3 или полной мощности тормозного резистора, подключают соответственно одну, две или три фазы этого резистора,Белью изобретения является такжеуменьшение толчка испытываемого генератора,25Это достигается тем, что трехфазныйтормозной резистор отключаютпофаэносо сдвигом моментов отключения отдель-,ных фаз,На фиг. 1 представлена структурнаясхема устройства для реализации предложенного способа переключения синхронного генератора; на фиг. 2 - главнаясхема электрических соединений электростанции, предназначенных для переключения генераторов.На чертежах приняты следующие обозначения: 1 - блок определения моментаначала операции переключения, 2 - блок40отключения генератора и подклюаяния кнему резистора, 3 - блок фиксации от-ключения генератора и включения резистора, 4 - блок подключения генератора,5 - блок выдержки времени и определениямомента отключения резистора, 6 - блок45отключения резистора, 7 и 8 - участкираспределительного устройства, соединенные только с цдной из объединяемыхэнергосистем, 9-16 - генераторы, которые могут быть подключены как к од -50ной, так и к другой системе, 17 - 32 -выключатели, осуществляющие переключение генераторов, 33 - замыкатель, 34 -тормозной резистор,г 5При необходимости переключения генератора от одной из несинхронно работающих систем к другой команду на переключение подают на вход блока 1 опредеО 44ления момента начала операции переключения, выход которого соединен со входом блока 2 отключения генератора и подключения к нему резистора, Выход последнего соединен с входом блока 3 фиксации отключения генератора и включения резистора, выход которого соединен с входом блока 4 подключения генератора к другой системе, Выход блока 4 соединен с входом блока 5 выдержки времени и определения момента отключения резистора, выхоц которого соединен с входом блока 6 отключения резистора.Таким образом, схема устройства переключения генератора состоит из шести последовательно соединенных блоков.Если разброс времени действия коммутационных аппаратов при включении и отключении равен нулю, включение резистора и отключение генератора можно осуществлять одновременно, задерживая команду на более быстродействующий аппарат, Поскольку коммутационные аппараты обладают определенным разбросом времени действия, импульс на включение резистора следует подавать с опережением на время, равное возможному разбросу времени действия коммутационных аппаратов при включении резистора. и отключении генератора, В противном случае вал переключаемого генератора подвергается значительным динамическим воздействиямдважды, а именно при отключении нагруженного генератора от сети и п 5 и подключении тормозного резистора к отключенному генератору.Главная схема электрических соединений электростанции позволяет переключать часть генераторов от одной иэ несинхронно работающих систем к другой (фиг, 2). Участки распределительного устройства 7 и 8, каждый из которых соединен только с одной иэ объединяемых энергосистем, выполнены по обычной полуторной схеме. Генераторы 9-1 6, которые могут быть подключены как к одной, так и к другой системе, соединены выключателями 17-32, при этом к каждому генератору 9-16 через нормально разомкнутый замыкатель 33 подключен тормозной резистор 34, Поскольку объединяемые энергосистемы работают несинхронно, определенная часть выключателей 17-32 должна быть отключ ена в любой момент времени, Иа фиг, 2 отключенными показаны 5 ыключатели 20, 25, 29 и 17, 27, в результате20 40 чего генераторы 10, 11 и 14 оказывают ся подключенными к одной энергосистеме, а генераторы 9, 1, 13, 15 и 16 - к другой.При осуществлении предложенного5 способа переключения генераторов в зависимости от контретных условий должны использоваться известные способы и устройства синхронизации и повышения динамической устойчивости генераторов, 10 В частности, включение генератора и отключение фаз тормозного резистора можно осушествлять, контролируя скольжение и угол между векторами ЭДС генератора и напряжения в той точке системы, к15 которой генератор подключен. Момент начала коммутации следует определять не только в зависимости от укаэанных величин скольжения и угла, но также с учетом соотношения мощности на валу генератора и мощности тормозного резистора. Изменяют это соотношение изменяя нагрузку генератора перед переключением или изменяя мощность резистора, Последнее можно осуществлять или изменяя сопротивление резистора, если он подключен на генераторном напряжении несколькими замыкателями на каждой фазе, или подключая только две или даже одну фазу резистора. Кроме того, можЗо но подключать резистор не одновременно с отключением генератора, а с определенным запаздыванием, если генератор переключают на систему с более высокой частотой.Поскольку переходной процесс генератора, отключенного от системы и нагруженного резистором, может быть заранее рассчитан при определенных сочетаниях начальных условий, моменты осуществления отдельных операций могут быть определены заранее и соответствующие уставки по времени - автоматически установлены в зависимости от измеренных45 значений скольжения, мощности на валу генератора и других необходимых параметров режима.Необходимость проверки фактов успешного отключения генератора и включения резистора обусловлена тем, что при отказе в отключении генератора от первой системы и включении его на вторую происходит электрическое соединение двух несинхронных систем, что недопустимо. Если не будет подключен резистор, генератор может быть подключен к второй системе в момент противофаэы ЭДС, что также недопустимо. Тормозной резистор может быть изготовлен из бетэла, а его подключениеможет осушествляться как на высоком напряжении, так и на генераторном. В качестве замыкателя рационально использовать вакуумные выключатели нагрузок. Эти аппараты обладают повышенным быстродействием и неограниченным числом операций.Сопоставление межсистемной связи, осуществляемой с использованием способа переключения генераторов, известными схемами гибкой межсистемной связи, например вставкой постоянного тока или устройством с двумя генераторами на одном валу, показывает, что связь энергосистем по предложенному способу является значительно более дешевой так как иэ дополнительного силового оборудования требуется только установка тормозного резистора с коммутационным аппаратом,Формула изобретения 1. Способ переключения синхронногогенератора с одной из несинхронно работаюших систем на другую путем отключения генератора от одной системы споследующей синхронизацией и подключением его к другой системе, о т л и -ч а ю щ и й с я тем, что, с целью ус-корения переключения путем отказа отразгрузки генератора перед отключением,к генератору при его отключении от однойсистемы подключают тормозной резистор,проверяют факт отключения генератораот одной системы и подключения к нему тормозного резистора, а после подключения генератора к другой системе указанный тормозной резистор отключают.2, Способпоп.1 отличаю -ш и й с я тем, что измеряют нагрузкугенератора, сравнивают ее с помощьюподключаемого тормозного резистора ипри нагрузке генератора близкой к1/3, .2/3 или полной мощности тормозного резистора подключают соответственно одну, две или три фазы этого резистора.3. Способ по п, 1, о т л и ч а ю -ш и й с я тем, что, с целью уменьшения толчка, испытываемого генератором,тормозной резистор отключают пофазносо сдвигом моментов отключения отдельных фаз.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1, Авторское свидетельство СССРного ретенийЖ5 д,4/5 лиал ППП Патент", г. Ужгород, ул. Проектна 1 2/50 Тираж ЦНИИПИ Государс по делам из 113035,МоскваПодписноекомитета СССРи открытийРаушская наб,