Устройство для распределения нагрузки между параллельно работающими генераторами

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик р 11983894(61) Дополнительное к авт. свид-ву - (22) Заявлено 120381 (2) 3260202/24-07 с присоединением заявки Мф -511 М. Кл.з Н 02 Ю 3/46 Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытий(72) Авторизобретения Ф.А.Широбоков Всесоюзный научно-исследовательский к, роконструкторский институт электроагреган передвижных электростанций) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ НАГРУЗКИМЕЖДУ ПАРАЛЛЕЛЬНО РАБОТАЮЩИМИ ГЕНЕРАТОРАМ тв явл едстви тва и способыэок между паралгенераторами, осин генератора сэкой и последую(нагрузкой) илики на номиналь-.и 14 1 Известны устройс распределения нагру лельно работающими. нованные на выявлен экстремальной нагру ,щей его разгрузкой ограничением нагру ном уровне 23, 3 ) Изобретение относится к электротехнике, в частности,к устройствам распределения нагрузок параллельно работающих генераторов переменного и постоянного тока, и может использоваться при параллельной работе генераторов передвижных электроагрегатов н электростанций.Известны устройства для равномерного (пропорционального) распределения нагрузок между параллельно работающими генераторами переменного тока, содержацие измерители нагрузки которые измеряют количественные значения нагрузки, уравнительные соединения между измерителями нагрузки, чувствительные элементы для выявления разницы выходов измерителей нагрузки, усилители и элементы управления сервоприводом первичных двигателей генераторов 1 . Недостатком Этих устройс яется их сложность и, как сл е, невысокая надежность.Наиболее близким техническим решением к изобретению является устройство для распределения нагрузки между параллельно работающими генераторами, содержащее реле нагрузочного параметра по числу генераторов с замыкающими и размыкающими контактами, уравнительные соединения, блоки управления нагрузочным режимом генератора в сторону уменьшения и увеличения загрузки, входы пита,ния которых связаны с уравнительными соединениями с помощью указанныхконтактов.Это устройство обеспечивает загрузку одного генератора до номинальной нагрузки и работу остальных генератород в режиме синхронных компенсаторов, если нагрузка не превышает но,минальной мощности одного генератора.При дальнейшем увеличении нагрузки срабатывает реле и нагрузка с по" мощью уравнителей делится поровну между двумя генераторами, Затем, если сработает реле у второго генератора, нагрузка делится между тремя генераторами и т.д. Такое регулирование,обеспечивает наибольший КПД энергаустановки при вращении генераторовот приводов постоянной скорости самолета 5 3Однако применение этого устройства в передвижной электроэнергетике,где в качестве первичных двигателейиспользуются в основном дизели (агрегаты, у которых есть режим параллельной работы), затруднительно последующим причинам:а ) длительная работа дизеля с ненагруженным генератором нежелательна(дизель-генератор работать в режимесинхронного компенсатора не может );б ) наброс нагрузки на два параллельно работающих генератора, одиниз которых загружен, а другой нет,вызовет,цвойной провал частоты навремя перераспределения нагрузки,при этом возможно "опрокидывание"дизеля - у перегруженного дизеляобороты падают до нуля;в ) затруднительно манипулированиепереключателями, так как отсутствует в большинстве случаев общий пультуправления генераторами;г) необходимость большого числапроводов для уравнительных соединений (пять проводов при распределениитолько активной нагрузки);д ) так как электроагрегаты могутбыть рассредоточены друг от другана расстояние до 100 м, наличие только оцного источника постоянного тока нарушает автономность агрегатов.Определяющими параметрами передвижных электроагрегатов и их узловявляется надежность, простота эксплуатации, автономность,Измерители же нагрузки генераторов с усилителями рассогласований,объединенные в замкнутую систему,снижают надежность энергоузла и требуют для наладки, обслуживания иремонта специалистов высокой квалификации. Целью изобретения является упрощение и повышение надежности,Эта цель достигается тем, что вустройстве для распределения нагрузки между параллельно работающимигенераторами, содержащем реле нагруэочного параметра по числу генераторов с замыкающими и размыкаю"щими контактами, уравнительные соединения, блоки управления нагрузочным режимом генератора в сторонууменьшения и увеличения загрузки,входы питания которых связаны суравнительными соединениями с помощью указанных контактов реле нагрузочного параметра, и источник питания, уравнительные соединения выполнены из трех проводов, источникпитания выполнен в виде независимыхсекций по числу генераторов, причем первый размыкающий контакт каждого реле включен между первым и вторым проводом уравнительных соединений, второй - мегкду третьим проводом уравнительных соединений и входом блока управления нагрузочным режимом в сторону увеличения загрузки, первый замыкающий контакт. каждого реле включен между вторым и третьим проводом уравнительных соединений, второй - между третьим проводом уравнительных соединений и входом питания блока управления нагрузочным режимом в сторону уменьшечия загрузки,а каждая секция источника питания включена между выходам питания блоков управления нагрузочным режимом и первым проводом уравнительных соединений.На чертеже приведена электрическая схема предлагаемого устройства.Устройство содержит максимальные электрические реле 1 нагруэочного параметра, например, полного тока, по числу генераторов с замыкающими и размыкающими контактами 2-5, блоки управления нагрузочным режимом генераторов, содержащие реле б уменьшения подачи энергоносителя ( разгрузка генератора) и реле 7 увеличения подачи энергоносителя (загрузка генератора), независимые секции 8 источника питания блоков управления, уравнительные соединения между контактами 2 и 3 реле 1, Уравнительные соединения вместе с элементами 2-8 образуют схему фиксации неодинакового состояния реле 1.Устройство работает следующим образом.Если нагрузки генераторов меньше или больше номинальной, то все реле находятся в одинаковом состоянии и через последовательно соединенные контакты 2 и 3 напряжение от секций 8 к своим блокам управления не проходит и поэтому вторичного регулирования нет. Нагрузка распределяется первичными регуляторами.При неодинаковом состоянии реле 1, например, включилось реле у левого агрегата, напряжение от секции 8 источника постоянного тока через замкнутые размыкающие контакты 2 среднего и правого агрегатов и замкнутый замыкающий контакт 3 левого агрегата подается на подвижные контакты вторых переключающих контактов реле 1. У левого агрегата включится реле 6 и он начнет разгружаться, а у среднего и правого агрегатов включатся реле 7 и они начнут нагружаться. Как только нагрузка левого агрегата станет номинальной его реле 1 отключается и перераспределение общей нагрузки между агрегатами прекращается.При дальнейшем увеличении нагрузки устройство снова перераспределитнагрузки (догрузит недогруженные агрегаты) и так до тех пор, пока не выдана суммарная номинальная мощность агрегатов. После этого устройство отключит вторичное регулирование и осуществляется первичное регулирование.Таким образом, предлагаемое устройство позволяет отказаться от сложных ненадежных замкнутых систем уравнивания нагрузок при любой величине суммарной нагрузки, обеспечить кратковременность работы устройства, уменьшить возможность перерегулирования при перераспределении общей нагрузки или сбоев в работе. Все это 15 повышает надежность работы электро- агрегатов при параллельной работе.Если генераторы, оборудованы уравнителями реактивных нагрузок, то в качестве параметра активной мощности 2 О можно использовать полый ток. Если устройство используется с генераторами постоянного тока, то блок управления должен воздействовать на возбуждение генераторов. 25Уставка срабатывания максимальных электрических реле может быть выбрана,и при нагрузках, меньшей номинальной мощности генераторов. Источник питания может быть переменного тока.Формула изобретенияУстройство для распределения нагрузки между параллельно работающими генераторами, содержащее реле нагрузочного параметра по числу генераторов с замыкающими и размыкающими контактами, уравнительные еоеди О кения, блоки управления нагрузочным режимом генератора в сторону уменьшения,и увеличения загрузки,входы питания которых связаны с уравнительными соединениями с помощьюуказанных контактов реле нагрузочного параметра, и источник питания,о т л и ч а ю щ е е с я тем, что,с целью упрощения и повышения надежности, уравнительные соединениявыполнены из трех проводов, .:сточник питания выполнен в виде независимых секций по числу генераторов, при"чем первый размыкающий контакткаждого реле включен между первыми вторым проводом уравнительных соединений, второй - между третьим проводом уравнительные соединений ивходом блока управления нагрузочнымрежимом в сторону увеличения загрузки, первый замыкающий контакт каждо-го реле включен между вторым итретьим проводом уравнительных сое"динений, второй - между третьим проводом уравнительных соединений ивходом питания блока управления нагрузочным режимом в сторону уменьшения загрузки, а каждая секцияисточника питания включена междувыходом питания блоков управлениянагрузочным режимом и первым проводом уравнительных соединений.Источники инФормации,принятые во внимание при экспертизе1, Лукин И.И.,Любимов В.В. Системы электроснабжения самолетови вертолетов. М.,"Транспорт", 1970,с.178-1792. Авторское свидетельство СССРМ 508858, кл, Н 02 Э 3/46,1972.3. Авторское свидетельство СССРР 536566, кл. Н 02 Э 3/46, 1972.4. АвторскоЬ свидетельство СССРВ 629590, кл. Н 02 Э 3/46, 1976.5. Авторское свидетельство СССР9 528663, кл. Н 02 3 3/46, 1974.983894 Составитель К.ФотинаТехред М. Надь Корректор Н. Буря актор Н.Бобко каз 9945 6 4/5. Филиал ППП "Патент", г. ужгород, ул. Проектная Е Тираж 669 ВНИИПИ Государственногок по делам изобретений и 113035, Москва, Ж, Рауш