Устройство для автоматического управления секционными выключателями при самозапуске синхронных двигателей

ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Сонк Сои.тнилСоциапистнчесннкРеспублик До пол интел ьное к авт. свил-ву(21) 2570701/241) М. Кл.Н 02 3 9/06 Н 02 Р 1/4 2) Заявлено 1,3.01 кис присоединением з (23) Приоритет -ееударатееиимй кемитет СССР ее делам изебретеиий и еткрмтий(72) Авторы изобретения и С. Н. Уд алов М. Чеб восибирский электротехнический институт 1) Заявитель 54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИСЕКЦИОННЫМИ ВЫКЛ 1 ОЧАТЕЛЯМИ ПРИ САМОЗАПУСКЕСИНХРОННЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ зовоских раду- ыбиние фалектричееских гволяет в роснабим синххронная женин дронногодинамич Изобретение относится к области автома- тического управления самозапуском крупных синхронных двигателей.Известно устройство автоматического включения резервного питания синхронныХ двигателей, содержащее блок, измеряющий 5 угол рассогласования фаз ЭДС двигателя и напряжения питания резервного источника и реле направления мощности, выход которых подключен к входу блока управления коммутирующей аппаратуры, который в свою очередь подключен к соленоиду включения выключателя АВР (автоматический ввод резерва) 11.Однако в этом устройстве выдержка времени ввода АВР не зависит от начального режима синхронного двигателя. Кроме того, 5 указанное устройство не позволяет получить начальное значение тока самозапуска, равное достаточно малому значению, так как в исходном режиме уже имеется угол рассогласования отличный от нуля, возрастающий за время работы коммутирующей аппаратуры.Наиболее близким решением технической задачи является устройство для автоматического управления пуском и самозапуском синхронных двигателей, содержащее блок измерения угла рассогласования фаз ЭДС двигателя и напряжения резервного источника, выход которого подключен к входу блока управления коммутирующей аппаратуры и при равенстве этого угла нулю выдается сигнал на переключение фаз напряжения питания по отиошевпо к фазам двигателя на 120 электрических градусов.Однако известное устройство пригодно для управления пуском и самозапуском синхронных двигателей малой мощности и управляемых только тиристорными выключателями При двух или более двигателей устройство устанавливают на каждом из них,Устройство допускает введего дискретного сдвига на 240 эградусов, либо на 120 электричсов. Дашюе устройство не позрать величину фазового сдвига.Прн длительном перерыве в элекопускается асинхронный реждвигателя (нарушаетсй снеская устойчивость).705602 3Цель изобретения - ограничение токагруппового самозапуска синхронных двигателей большой мощности с сохранениемсинхронной динамической устойчивости (без. проворота ротора относительно поля статора),Это достигается тем, что в предлагаемомустройстве введены датчик сброса мощности, блок памяти активной мощности прелшествующегорежима и решающий блок,один вход которого подключен к выходу датчика сброса мощности, другой вход - к блоку памяти активной мощности, выход соединен с блоком управления, причем датчиксброса мощности соединен с блоком памяти, а вход решающего блока - с выходомблока быстродействующего отключения. На фиг. 1 приведена функциональнаяблок-схема предлагаемого устройства; нафиг. 2 - схема электроснабжения синхронных двигателей с дополнительным секционным выключателем, с помощью которогоможно изменять дискретнО фазу питающего напряжения.Устройство содержит латчик сброса мощности; блок памяти активной мощности 2,вход которого подключен к датчику 1; решающий блок 3, входыкоторого подключены к датчику 1, к блоку 2 и блоку быстродействующего отключения 4, а выход к блоку управления 5; На вход быстродействую.щего отключающего блока 4 поступает напряжение сети резервного источника и ЭДСсинхронного двигателя, а его выход подклюцен к блокам 3 и 5. Выход блока управления коммутирующей аппаратуры 5 подклвчен к соленоидам управления выключателей,Питание к шинам поступает через вводные выключатели б и 7. Между шинами питания включены секционные выключатели 8 и 9, на которых предварительно делается перестановка фаз питающего напряжения. К шинам питания через высоковольтные выключатели 10 и 1 подключены синхронные двигатели 12 и 13, Между шинами питания включены разъединители 14, устанавливающие различную величину фазового сдвига.На вход датчика 1 поступают токи фаз А и С и напряжения всех трех фаз. Сигнал в виде напряжения постоянного тока, пропорциональный величине активной мощности трехфазной цепи поступает с выхода датчика сброса мощности в блок памяти 2. Выходы блоков 1, 2 и 4 подключены на вход блока 3. Выходы блока 3 и 4 подключены к блоку 5. Сигнал блока 5 поступает на соленоиды отключения выключателей 6 или 7 и соленоиды включения выключателей 8 и 9. В исходном состоянии выключатели 8 и 9 отключены и на них сделана перестановка фаз на 120 и 240 электрических градусов. Выключатели б, 7, 10 и 1 включены. 4Устройство работает следующим образом.Г 1 ри возмущении на одном из филеров,например по филеру Ф 1, с блока 4 при достижении определенного значения угла рассогласования фазЭДС двигателя и напряжения питания на фидере Ф 2 на вход блока 5 поступает сигнал, и блок 5 подает питание на соленоид отключения выклюцателя 6. Последний отключается и замыкает свои контакты в цепи питания соленоидов включения выключателей 8 или 9.ю Датчик сброса мощности фиксирует наличие сброса активной мощности и подключает блок 2 к блоку 3. На вход блока 3 поступают сигналы с блоков 2, 1 и 4. В зависимости от величины сигала, пропорционального величине активной мощности исходного режима, решающий блок 3 выбирает величину фазового сдвига, т. е. подготавливает цепь соленоидов включения выключателя 8 или 9. 26 Современные высоковольтные выключатели имеют собственные времена на включение, следовательно сигнал на вклюцениенеобходимо выдать раньше на величину собственного времени включения выключателя,чтобы к моменту замыкания контактов этоговыключателя угол рассогласования фазЭДС двигателя и напряжения питания резервного источника был равен нулю. Моментподачи сигнала на включение секционногозо с фазовым сдвигом определяют из слелующей зависимости, которая может быть реализована в блоке 39 -бо= Ч,(+ ) + 4где- величина фазового сдвига;бю - величина угларассогласованияфаз ЭДС двигателя и напряжения питания резервного источникана момент отключения двигателяот питающей сети вводным выключателем;Чо - относительная скорость ротора к4 О полю статора на момент отключецения вводного выключателя (поступает с блока 4);Ро - величина мощности, потребляемаясинхронным двигателем в моментразмыкация контактов вводноговключателя;Т - постоянная механической инерцииагрегата;- промежуток времени с момента расхождения контактов вводного вы 0 ключателя и до момента подачисигнала на катушку включения секционного выключателя,Через времясоленоид включения секционного выключателя 8 или 9, в зависимоси ти от величины сброса мощности, получаетпйтание и осуществляет включение выключа теля. Через собственное время включения выключателя т замыкаются контакты при. Фиг. угле рассогласования фаз ЭДС двигателя и напряжения питания резервного источника равном нулю, Ток включения определяется следующим значениемн цкнффХ 4 ФХен. где Ц - величина напряжейия сети резервногО источника питания;Ек - величина сверхпереходнойЭДСдвигателя;Х " в . сверхпереходное индуктивное сопротивление двигателя по продоль ной оси;Хв - индуктивное сопротивление внешней сети;Различный фазовый сдвиг, заранее подготовленный на выключателях 8 н 9, позволяет получить на момент замыкания контактов угол рассогласования равный нулю,Таким образом предлагаемое устройство позволяет вводить различную величину фазового сдвига при осуществлении группового самозапуска крупных синхронных двигателей с минимальным значением тока само-. запуска; сохраняя прн этом синхронную динамическую устойчивость.Устойчивая работа двигателей обеспечивает непрерывность технологических процессов и получение экономического эффекта. Устройство для автоматического управления секционными выключателями при самоМапуске синхронных двигателей, содержащееблок измерения угла рассогласования фазнапряжения питания и электродвижущей силы двигателя, блок быстродействующего отключения и блок управления, выход которого соединен с соленоидами управления. выключателей, отличающвия тем, что, с1 в целью ограничения тока группового самозапуска синхронных двиГателей, в него введены датчик сброса мощности, блок памяти.активной мощности предшествующего режи-.ма и решающий блок, один вход которогоподключен к выходу датчика.сброса мощности, другой вход - к блоку памяти активноймощности, выход. соединен с блоком управ ления, причем датчик сброса мощности соединен с блоком памяти, а вход решающегоблока соединен с выходом блока быстродейЗФ ствующего отключения,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР493858, МКИ Н 02 3 9/06, 1973,2. Авторское свидетельство СССР/5ая, 4 Редактор Н, ВолковаЗаказ 8049/60ЦНИИйо1 ЗОЗБ,Филиал ПП Составитель Техред К. Шу Тнраж 857 И Государственного делам изобретениЯ осква, Ж - 36, Рау вйатентэ, г. Ужгокомитета и отары ская наб од, ул. р О, Ковннскве