Устройство для связи двух энерго-систем

11817854 ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Сфез СфветскииСоциал истмческииРеснубмик К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(51) М. Кл,з Н 02 Л 3/06 Гевударетавиимй квмитвт СССР в ававм извврвтвиий и вткрмтий(72) Авторы изобретения Всесоюзный научно-исследовательский институт электроэнергетики(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СВЯЗИ ДВУХ ЭНЕРГОСИСТЕМ Изобретение относится к электротехнике, а более конкретно к электромеханическим преобразователям частоты для связи ис.- точников переменного тока.При объединении отдельных энергосистем в единую систему часто оказывается невозможной взаимная синхронная работа систем из-за слабых межсистемных связей. В некоторых случаях при объединении систем с нестабильной частотой с системами с повышенными требованиями к качеству электроэнергии (частоты) возникают трудности взаимной синхронной работы,В вышеуказанных случаях могут применяться вставки постоянного тока, построенные на высоковольтных тиристорных блоках 1.Недостатком вставок постоянного тока является необходимость дополнительных источников реактивной мощности и дороговизна.Известно устройство для связи двух энергосистем переменного тока, содержащее синхронную машину и асинхронизированную синхронную машину, статорные обмотки которых подключены к указанным системам переменного тока, причем асинхронизированная синхронная машина снабжена управляемым преобразователем частоты для питания обмоток возбуждения и регулятором,включающим канал управления реактивноймощностью и блок скольжения 2),Указанное устройство обеспечивает надежное объединение энергосистем до техпорт пока напряжение возбуждения не достигло своего предельно возможного (потолочного) значения, определяемого конструк 10 цией самой асинхронизированной синхронной машины. При дальнейшем росте взаим.ного скольжения между частотами объеди.няемых энергосистем (т.е. выше 1,5 Гц) указанное устройство не обеспечивает надежного (управляемого) объединения энергосистем, так как амплитуда напряжения возбуждения достигла своего потолочного значения (7 = Ч) и не может далее растипропорционально скольжению.Цель изобретения - повышение надежвв ности при повышенной разности между частотами энергосистем.Поставленная цель достигается тем, чтоустройство для связи двух энергосистем, со17854 51 О 20 держащее две машины переменного тока с жестко соединенными валами, по крайней мере, одна из которых является асинхронизированной синхронной машиной, управляемый преобразователь частоты для питания обмоток возбуждения, регулятор с каналом управления реактивной мощностью и блок скольжения, снабжено блоком уровня напряжения возбуждения с датчиком уровня напряжения возбуждения, подключенным к входу обмоток возбуждения асинхронизированной синхронной машины и исполнительный элемент с замыкающими и размыкающими контактами, причем блок скольжения подключен к регулятору реактивной мощности.Блок скольжения может быть подсоединен к входу канала управления реактивной мощности регулятора через замыкающие контакты.В случае наличия у канала управления реактивной мощностью интегрального регулятора реактивной мощности, размыкающие контакты исполнительного элемента подсоединены к входу интегрального регулятора.На фиг. 1 дана общая схема устройства; на фиг, 2, 3 - фрагменты структурной схемы регулятора асинхронизированной асинхронной машины; на фиг. 4 - графики изменения параметров режима синхронизированной синхронной машины устройства.Устройство содержит асинхронизированную синхронную машину (АСМ) 1, преобразователь 2 частоты (ПЧ) системы возбуждения АСМ, трансформатор 3 питания ПЧ, регулятор 4 АСМ, датчик 5 углового положения вала машин, датчик 6 вектора опорного напряжения энергосистемы 1, синхронная машина (СМ) 7, блок 8 уровня напряжения возбуждения АСМ, датчик 9 уровня напряжения возЬуждения АСМ. исполнительный элемент 10, регулятор 11 канала управления реактивной мощностью регулятора 4 АСМ, задатчик 12 реактивной мошности, блок 13 обратной связи, блок 14 скольжения регулятора 4, замыкающие контакты 15 исполнительного элемента 1 О, интегральный регулятор 16 (корректор) реактивной мощности регулятора 4, размыкающие контакты 17 исполнительного элемента 1 О, датчик 18 реактивной мощности.К обмоткам статора АСМ 1 подводится напряжение энергосистемы 1 с частотой Юу. К обмоткам ротора АСМ 1 подводится напряжение возбуждения требуемой частоты и амплитуды от тиристорного преобразователя 2 частоты (ПЧ). Питание ПЧ 2 осуществляется от источника через трансформатор 3. Управление работой ПЧ 2 осуществляется с помощью регулятора 4. Выход датчика 5 углового положения общего вала машин устройства и выход датчика 6 вектора опорного напряжения соединены с входами регулятора 4. К обмоткам статора СМ 7 подводится напряжение энергосис 35 40 45 50 55 4темы 11 с частотой р Система регулирования СМ 7 на чертеже не показана. Вход датчика 9 уровня напряжения возбуждения блока 8 уровня напряжения возбуждения подключен к обмоткам возбуждения АСМ 1, а к выходу датчика 9 подключен исполнительный элемент 10. На фиг. 2 показан фрагмент структурной схемы регулятора 4. К входу регулятора 11 канала управления реактивной мощностью подключены выходы задатчика 12 реактивной мощности, блока 13 обратной связи и блока 14 скольжения АСМ 1 через замыкающие контакты 15 исполнительного элемента 10. На фиг. 3 показан фрагмент структурной схемы регулятора 4, когда канал управления реактивной мощностью содержит интегральный регулятор 16 (корректор) реактивной мощности, к входу которого через размыкающие контакты 17 исполнительного элемента 10 подключены выходы задатчика 12 реактивной мощности и датчика 18 реактивной мощности, а выход подключен к входу регулятора 11 канала управления реактивной мощностью АСМ 4.Устройство работает следующим образом, Пока разность между частотами объединяемых энергосистем не достигла заданной величины (например 1,5,Гц) и напряжение возбуждения на кольцах ротора АСМ не достигло своего потолочного значения (Ч ( СЧ), контакты 15 разомкнуты, а контакты 17 замкнуты, поэтому устройство работает в обычном (номинальном) режиме. При достижении напряжения возбуждения своего потолочного значения (Ч = Чу ) и при дальнейшем увеличении скольжения между частотами объединяемых энергосистем от датчика 9 уровня напряжения возбуждения АСМ срабатывает исполнительный элемент 10 (например, реле) и размыкает свои замыкающие контакты 15. Тем самым к каналу управления реактивной мощности подключается выход блока 14 скольжения, в силу чего при дальнейшем росте скольжения между частотами объединяемых энергосистем АСМ переводится в режим потребления реактивной мощности из сети, При этом величина потребляемой из сети реактивной мощности изменяется пропорционально скольжению между частотами объединяемых энергосистем. Аналогично работает устройство и при наличии корректора 16 в канале управления реактивной мощностью, При этом размыкающие контакты 17 размыкаются, а корректор 16 запоминает величины последнего сигнала управления по реактивной мощности. При снижении величины скольжения между частотами объединяемых энергосистем и при напряжении возбуждения АСМ Ч СЧ схема автономматически возвращается в исходное положение.В аварийных или послеаварийных условиях в энергосистемах могут возникнуть ситуации, когда кратковременно (в течениея,едактор Н. Кузнецоаказ 1433/72ВНИ ИПИ Го по делам 5, Москва ППП Пат ементьеваКо руре Подпи итета СССР открытий я наб., д. ул, Проектн при л= ОХ тор М, Костное