Способ регулирования скорости вращения ротора возбужденного синхронного агрегата

/4 51)4 Н НИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ 11 -,; И СВИДЕТЕЛЬСТВУ Н АВТО ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР О ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ ИОТНРЫТ(46) 07.04.88. Бюл. У 13 (71) Всесоюзный электротехнический институт им. В.И.Ленина(53) 621.316.729 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР Р 758378, кл. Н 02 Л 3/40, 1977.Авторское свидетельство СССР Р 920960, кл. Н 02 Л 340, 1980.Авторское свидетельство СССР Р 598179кл, Н 02 Л 3/42, 1974. (54) СПОСОБ РЕГУЛИРОВАНИЯ СКОРОСТИ ВРАЩЕНИЯ РОТОРА ВОЗБУЖДЕННОГО СИНХРОННОГО АГРЕГАТА(57) Изобретение относится к област электротехники. Цель изобретения -ускорение процесса синхронизации иуменьшение износа участвующего впроцессе оборудования. Для этого реализуется закон изменения регулирующего воздействия, обеспечивающийбыстрое попадание агрегата в зону допустимых для включения сколЬжений.При этом эона малых скольжений вклю,чается,в зону допустимых для включения скольжений, а возможность зависания ликвидируется. Производитсяпервоначальное регулирующее воздействие и по его результатам определяется величина последующего регулирующего воздействия, необходимая дляизменения скольжения от текущей величины до значений скольжения противоположного знака в зоне допустимыхдля включения скольжений. 3 ил.Изобретение относится к электротехнике, в частности к автоматической точной синхронизацйи возбуждения, синхронных генераторов переменного тока при включении их на параллельную работу.Целью изобретения является ускорение процесса синхронизации, а также уменьшение износа участвующего в про О цессе синхронизации оборудования.На фиг. 1 показаны зоны скольжения, имеющие место при синхронизации; на фиг,2 - векторная диаграмма напряжений синхронизируемых агрега тов в х-й и (+1)-й моменты измерения; на фиг. 3 - блок-схема алгоритма, поясняющая часть операций способа.фиг.1 показывает (без соблюдения 20 масштаба по оси Б)условное разделение скольжений, имеющих место при синхронизации, на несколько зон в зависимости от величины и знака скольжения25/Б/ = 0,1 Гц;ЯвкаЯБмики (-Б,)Б (-Я, ) - зоны допустимых для включения скольжений(Б ) -(0,2-1) Гц.Я т Я,и Б ( (-Б, ) - эоны регулируемыхскольжений. 40Фиг. 2 показывает векторную диаграмму напряжений 11, и Ц холостого хода синхронизируемых агрегатов в -й и (3.+1)-й моменты измерения,Анализирование векторной диаграм мы, параметров относительного движе ния агрегатов применительно к зоне малых скольжений дает возможность сделать вывод о наступлении зависания. 50Свидетельствуют о наступлении зависания большая величина угла с увеличение с течением времени углаи малая скорость уменьшения угла ц при первоначальных значениях, 55 не позволяющих осуществить синхронизацию.Сущность способа заключается в том, что фиксируют величину текущего значения скольжения агрегата и определяют, в какой зоне скольжений по фиг. 1 находится агрегат. Если он находится в зоне допустимых для включения малых скольжений, где возможно зависание, дополнительно фиксируют текущее значение относительно угла сдвига Лаз между роторами синхронизируемых агрегатов, а также направление и скорость их относительного движения. Далее сравнивают значения этих параметров и скольжения с величинами, при которых возможно включение агрегата без регулирования скорости по прошествии допустимого времени.Если агрегат находится в зонах регулируемых скольжений либо в зонах, допустимых для включения малых скольжений, но параметры относительного движения роторов синхронизируемых агрегатов свидетельствуют о возможности зависания, осуществляют небольшое первоначальное произвольное фиксированной величины воздействие на регулятор скорости агрегата, фиксируют окончание переходного процесса регулирования скорости и изменение скольжения, вызванные этим воздействием, и по этим параметрам определяют величину последующего регулирующего воздействия, чтобы оно изменило скольжение от текущей величийы через нулевое скольжение до значений скольжения противоположного знака в зоне скольжения, допустимых для включения синхронизируемого агрегата без возникновения зависания.Например, первоначальный регулирующий импульс длительностью йи вызвал изменение скольжения от величины Б до величины Б на величинуд Б, (фиг. 1)ВБ =Б -Б,(1)Сопоставляя длительность первоначального импульса и вызванное им изменение скольжения, можно определить значение длительности следующего импульса Си, которая необходима для изменения скольжения на такую величину ЬБ чтобы по окончании с, агрегат имел скольжение в зоне допустимого для включения скольжений про-, тивоположного знака (пройдя при этом нулевое скольжение), например, скольжение Яз в середине этой зо.чыЯх = /ЯI + 0.5 lЯь; (; (2)/Б/+0,5 /Б/При этом в зоне допустимых для включения малых скольжений зависание 10 не возникает, так как эти скольжения ,существуют не в установившемся, а только в переходном процессе. При использовании быстродействующего устройства синхронизации, определяющего 15 угол опережения в темпе процесса регулирования с учетом скорости и ускорения движения агрегата, в процессе изменения скольжения в зонах, допустимых для включения и допустимых для включения малых скольжений, возможно включение агрегата в сеть.Если агрегат находится в зонахдопустимых для включения малых скольжений, и параметры относительного 25 движения роторов синхронизируемых агрегатов благоприятные для возникновения условий для синхронизации в течение небольшого времени (Аиг,2), в течение 10-20 с (время ожидания) ни каких действий не производят, проверяют, произошла ли синхронизация. Если по прошествии 10 - 20 с синхронизация не произошла, значит, скорость сближения векторов мала и воз 35 можно зависание, тогда воздействуют на регулятор скорости первоначальным импульсом и последующим импульсом, аналогичным предыдущемуНа фиг. 3 приведена блок-схема 40 алгоритма, реализуощего часть операций способа при помощи средств вычислительной техники, например микроЭВИ. Возможна также реализация способа при помощи элементов цифровой техни киеКроме того, для реализации способа необходимы три счетчика: первый счетчик Для определения значений (,(СЧ 1 с), второй для отсчета длительности выходного регулирующего импульса (СЧ 2) и третий для отсчета . времени ожидания (СЧ 3 ), (У 1 и У 2) сигналов в сторону увеличения и уменьшения оборотов55Запуск счетчика СЧ 1 Ц производится от нуль-органа, срабатывающего при переходе через нуль (например, от положительного к отрицательному значению) синусоиды напряжения одного из синхронизируемых агрегатов.Останов этого счетчика производитсяот нуль-органа, срабатывающего прианалогичном переходе через нуль синусоиды напряжения другого синхронизируемого агрегата. При этом количество импульсов на выходе этого счетчика при останове Аиксируется в памяти, оно пропорционально углу ,При возникновении запроса на синхронизацию обрабатывается алгоритмфиг.3.Элемеэт 1 осуществляет расчет параметров движения агрегата по величине, поступающей по СЧ 1 . Элементы 2 и 3 определяют, окончилосьли действие предыдущего или первоначального импульса, если окончилось (скольжение не изменяется,д Б; 0),то текущее значение Б;Аиксируется как Б в (4) (элемент 4),Элементы 5 - 7 определяют, в какой зоне скольжений находится агрегат, элементы 8 и 9 определяют, на -ходится ли агрегат в зоне благоприятных для синхронизации углов (р,и направлений движения, если он находится в зоне малых скольжений.Элементы 10 и 11 анализируют знакскольжения и определяют, есть линеобходимость при малых скольженияхи благоприятных углах иметь время 1ожидания (элемент 12).Элементы,13 - 16 рассчитываютили задают время импульса и устанавливают его на СЧ 2 . Элементы 13 и 5фиксируют работу агрегата и создаютрегулирующий импульс в зоне большихрегулируемых скольжений (/Б; /)Б,по фиг. 1), В этих зонах определениеприводит к значениям, превышающиммаксимальное время импульса современных регуляторов скорости, поэтомупродолжительность импульса устанавливается постоянной и равной этоймаксимальной величине.Элемент 17 Аиксирует текущеескольжение при начале импульса какБ, в (4), запускает СЧ 2 и устанавливает признаки 113 апрос не впервыеи "Есть выходной импульс", используемые в алгоритме (элементы 18 и 2).По признаку Запрос не впервые происходит выбор величины импульса00 12 11 Р 1 фр масс 8 ду . 8 4 еиуу ф Ф емуРна 7 У 5 13871Элементы 19 - 21 включают У 1 и У 2, отключение их производится по окончании счета времени импульса СЧ 2, Элементы 16 - 21 осуществляют регулиро 5 ванне нри работе в зоне малых скольжений после реализации времени ожида- нияе Формула изобретения 1 О Способ регулирования скоростивращения ротора возбужденного синхронного агрегата при автоматическойточной синхронизации путем фиксациитекущего значения скольжения и воздействия на регулятор скорости,о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, сцелью повышения эффективности засчет ускорения синхронизации и уменьшения износа участвующего в процессеоборудования, определяют, в какойзоне скольжений находится агрегат,и в случае его нахождения в зонах,допустимых для включения малых скольжений, дополнительно фиксируют отно"сительный угол сдвига фаз роторовсинхронизируемых агрегатов, скоростьи направление их относительного движения и сравнивают значения этих параметров с заданными; если агрегат находится вне зон, допустимых для включения скольжений, либо в зонах, допустимык для включения малых скольжений, но дополнительно зафиксированные параметры свидетельствуют о невозможностисинхронизации без регулирования скорости по прошествии допустимого времени, осуществляют первоначальное воздействие фиксированной величины на регулятор скоростиагрегата, фиксируют окончание переходного процесса регулирования скорости и скольжение после окончанияпереходного процесса, и, если скольжение не находится в зоне допустимых для включения скольжений, производят последующее воздействие на регулятор скорости агрегата, величинукоторого определяют по величинампервоначального воздействия, вызванного им изменения скольжения и допустимого для включения и находящегосявне зоны зависания скольжения противоположного знака по отношению кскольжению, зафиксированному послеокончания переходного процесса./5 роизводств едприятие, гУжгород Проектная полиграфическ Тираж,650 Подпис ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений Н открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4