Устройство для управления параллельной работой генераторов

(50 ГСОВЩД Б) Л М(т". сс 1 ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ вР ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИ ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(71) 11 ермский политекцический ицти г) (72) К). Н. Хижняков(54 ) У СГР 011(.".БО,)гЯ УРАБ. : -1 ЯА РЛ, .",г .) НС)14 РЛЬОТс.) Й ,НЕ Р-с- ТОРС)В15. ) и)брезецие относится к элс ктро)с.,- пике и может быть ип)льзовдпо при управ лс яиц пс)рдллельиси работой, идпримс р, суловы., гс цердторов с квдзгп татическими в)гс)11- пи ми .с;)р;)ктс рис гикс)ми. Цс.)ьк изобрстсии 51 явг 1 яется мирс)111111 ис 1 пов ь 1 п 1 е 11 ис цддс;+, - )кп ги усз ройстнд,стрс)йство содержи г )с цс - риторы 1 3, всГд,сители 7 с), силовые клк . чи 10 12, сплите,)и 13 15. пороговые эле;)с цты 1( 18вкоддми для подклгочеция к п)ицдм 1) с цдгрузкой 20, промежуточцыс реле 21 23 с ик контактами, блок 24 формирования очередей и фиксации первых мсст внутри и вце групп генераторов, со.1 ержд)ций блок 25 динамического приорите тд, клк)ци 26 20 и реле 30 33 с ик контактами 57, элемецты 39 и 40 сравнения, ицвс ртсры 41 и 42, двуквкс)довые элс менты И 43 и 44 и К-триггеры 45 и 46. 1 озволяет разбить генераторы цд две группы (двд гецердтора в первой группе и олин во второи группе), сформировагь очередь внутри первой группы и выявить ).енератор, зацимднн)1 ий первое место в очереди, выполцить п;)рдллельцук работу этого )ецераторд с гс- гср;)тором в)орой группы по методу экстрс- М Д Г 1 ив О 1 О ГС Ц С Рс)тО Р 11 с Ц и с 1 РО И КО й И 11 М и К с И- мум, и второго гецердторд очерс.1 и первои р ппы по методу ве.супсегс) гс )гс р;)гор;1. 11 ри Э т О М И С К Л К) 1 11 Е т С 51 с р Ь 1 В П д р 11, 1 Л ЕЛ Ь П О И р д С ) О 1 Ь 1 при выкоде изтроя ведун)с го генератор;1, что повьппдет устойчинсть р;)спределеция цдгрузки межд гепездтр;)ми. 2 ил50 55 И.н)брес цие относится к электротехнике и может быть исцользовацо лля управления цдраллельцсй работой, цацример, судовых сцераторов с квазичтатическими вцешцичи хдрактеристикачи.11 гь изобретения уцрощецие и повышение цдлежцости работы устройства.На фиг.,1 иоказыцы блок-схеча устройствд; цы фиг. 2 - структурная схема блока дицамицского приоритета.Устройство содержит генераторы-3 с замыкающими блок-контактами 4 6 их лицейцых коцтакторов 4 6 и возбудители 7 9, В цепях возбуждения которых вклн)чецы цосеедцвытесьцо соответственно силовые ключи 10 12 с входами лля подключения к выхцлыч вцбудителей и и входам усилителей 13 5, ццропвые элементы 16 18 с входили лля цолклн)чеция к выхолач гецердторцв 1 3, рдботднц 1 их ца общую шину 19 с нагрузкой 20, и прочежуточцые реле 21 23, ццлклнцн ццьн к клчче с цол)жительцьм цдцряжцис м через ачыкдющие блок-кццепк 4 6 лицейцых коцтакторов гецерыгцрц 1,5.Уройс Вц сц;еержит 6.ок 24 форчировыция ц нрлсй и фиксаций первых мест внутри и н груцц Еецераторов, состоящий из блока 25 .ицдчическоо приоритета, к,ючс й 26 2 и рс,с 50,5;5 11 ервый, второй и чстн р ый холы 6,Окд 25 соелицецы сццтв 1- сн ццц чс р .дмык;н)цие котакты 34 36 ,н " ",5 с кглхц( Иолцжитегьцого цд р 5 ж1 ясц;1,ичцц тргии вход блс)кд 25 сц- Еиц ц с рары.ле,Ио Вклк)чеццые здмык;нц 1 кццтдкты 37 и,58 реле 21 и 22 с ,н чхцц О.нжитсльцого цы ряжецияВ ус рциство солят тдкже элечцты 3.) и 1( р;вцсция, ицверсры 4 и 42, лвхх. хц.ц,н э.н чсцты И 4:5 и 14 и )с 8-ригс)ы 4; и 46.15 хцл хси,и,5 3 с(слицсц срз церс.нч;нций кццгдкт 47 реле 21 с Вынлцч 1 црцгвсц э,счцгд 6 либо через цсреключ;нци кцпакт 48 л 31 ( црячым Выхц,1 цы ри с:рд 45), .1 ибц с Выхц,1 ом элемецт; 4) 1 дцция Вхол усилителя 14 с(н.ис и и рез с)нк.нчдн)ший котакт 49 рел 22 с В.холом цороп)вого эгелсит 1 17 ,ибц чр 1 рклн)чыюций контакт 5) ре.с 30 с цр 5 х,х Вхолом К 8-триггере 45, либои,холцх эл мсг 11 10 с,)авцеция. Вхцл хси,итс,я 5 сцелицц через переклнчдннпий кцц;к; р.Ес 23 с выхолоч ц(р)г(ен)гц э,н хцч 8 либоцрячым выхцлох К,-тригг р; 46.1 рый хц. этечецтд 40 срывения сце лицц чрз зычыкдк)щий коцтыкт О 2 рс ле 30Вхо.цх Возбудите(я 8 и чрсз здч 1 к 1 н) ц 1 и и ко ц ч ы к т ц 5 р,1 с 3с е) ы хо,1 ц м е) озх,еи гхя 7 Бторци Вход э.смсцт(1 40 срывц. ц ия сцс,1 и цсц с црв 4 х Вхцлцх э, нхсгы 39 сревцци 51, чрез ачыканший кцдкт 54 рс,31 с ыхолцч нбулителя 8 и чрез з 5 10 15 20 25 30 35 40 45 мыкдющий контакт 55 реле 30 с выходом возбудителя 7. Второй вход элемента 39 сравцеция соелицец через замыкающий коцтакт 56 реле 23 с выхочом возбудителя 9. Выход элемента 39 сравнения соединен с первым вколол элемецты И 43 и с входом ицверторд 41Выход ицвертора 41 цолключец к первому Входу элечецта И 44, вторые входы элемецтов И 43 и 44 соединены с входом ииверторы 42, выход которого подключен к К-входам К-триггеров 45 и 4 Г, -входы которых соединены соответствеццо с выходами элечецтов И 43 и 44. Вы:сол ицвертора 42 подкэ)ю ц через замыкающий контакт 57 реле 33 к выходу порогового элемента 18, а также чсрез зачькаюший контакт 58 реле 32 соелицец с выходом порогового элемецта 16 черсз з;чыкдкший контакт 59 реле 30 и с Вхцлох порогового элечецта 7 через замыкающий контакт 60 реле 31.Блок 25 лицамического приоритета фиг. 2) состоит из ицверторов 61- 64 и лвухвхцловых элечецтов И 65 -68. Вхцлы блока 25 ссн,чицецы соответсчвеццо с первыми вхолдчи элечецтов И 65 68. Выходы блока 25 снц,еиецы соотетствеццо с вы хола чи элечецта Р 1 65, ицвертора 62, элемецтд И 67 и ицврторд 64. Выход элечецтд И 65 черсз ицветгор 62 солицеи с вторыч вхолоч элс )с цд И 66, выхол которого через и- врцр 61 полк.ючец и второму холу эл- мецтд И 65. Выхол элечцта И 67 чсрез ицвртцр 64 соелицец с вторыч вхолоъ элементы И 68, вын)л которого чсрез ицвертцр 63 сцлицц с вторым 1)холцх элеч га И 67Ьлс)к 25;Еицамического И 1 ицритта фцрхЯру,евс очереди, олцд из которых ра- жирует гсцердторыи 2 первой группы, д ,Еру ыя рыцжирует группы ецераторов. Вторая груццы црелстдвлецы олцич гсцераторцл (с церытор 3) и формировдция очереди цтрс бует.Зеяеки цд (1 орлирцвыциочереди цолднгся цы вхцл блска 25 цо чере включения гецердгоров3 ца параллельную рдбцгу Факт заявки отождествлястся црихолцл Иолцжитсльцого цдпряжсция цри з;дчыкыции кццактов 34 и 37 реле 21, контактов 35 и 38 реле 22 и контакта 36 рс ле 23.С)черели внутри и Вце групп гецераторсври 110,с.;1 ОВат(л ьыо м их В к.1 Еочеци и к ц и - цдч 19 форчируются следующим образом. В исхолцол состоянии сигцдлов ца вхо;и 6,окд 25 цет. На выходе ицверторов 6 64 присутствуети рел 31 и 33 через ключи 27 и 29 возбуждены 11 ри Вклкцеции ецердпрдчерез блок-контакт 4 лицейцп кццтдктцрд срабатывает промсжуточнце реле 21, которое ерез кцтакты 34 и 37 подаст положительное цапряжецие (сигцач х) ца вхо,1 ы элсчецтов 65 и 67 1 ослечцие, сры.6 тВ 5, имант вцзбх жлцие с реле,31 и,53, возбуждают через клнчи 26 и 28 рсл30 и 32 и накладывак)т Запрет на срабатывание элементов И 66 и 68.Таким образом, генераторзанял первоеместо в очереди внутри данной группы, которая занимает первое место среди групп.Г 1 ри вклк)чении генераторов 2 и 3 черезблок-контакты 5 и 6 линейных контзкторовсрабатывают реле 22 и 23, которые замыкдк)т контакты 38, 35 и 36. Действие контакта 38 нейтрализовано замкнутым рзнееконтактом 37. Контакты,35 и 36 подан)т положительные напряжения (сигналы Х и Х)на входы элемснтов И 66 и 68, которьн приэтом не срабатывают, так как на вторых ихвходах присутствует О. При этом измененийв блоке 25 нет, так как второй генератор вгруппе и вторая группа среди двух Групп автОМатИЧЕСКИ ЗаНИМаЮт ВОрЫС МЕстд В СВОИХочередях.При отклк)чении генератора 1 от шин 9реле 21 отпускает. 1 оявлецис 0 на первомвходе элемента 65 снимает через клкч 26возбуждение реле 30 На выхоле инвертора 62 появляется , которая возбуждает через ключ 27 реле 31. Генератор 2 з;цимзетпервое место в очереди. Изменений и Гшередигрупп нет, так как размкнутый контакт 37шунтируется замкнутым контдктом 38При отключении генератора 2 отускзетреле 22, которое контактол 38 обуславливает появление 0 цд дзннсм входе блока 35(:нимзе)ся возблжлс ние рсле 32 и зс.иуж.лдетси реле 33, указывая, что втораярупца (генерзгор 3) занимает первое место во(еред;.руш гс нера горов.11 ороговыс элементы 168 рс;л из, ктн функции Рц,1, сГс 1,исЬ, 1,. (1.ле , текущие напряжения ца выхолахгенераторов3;- уставки заланоо напряженияпороговых элементов.В автонолном режиме работы генераторов3 выхолные сигналы пороговы элелентов 16 8, усиливаясь усилителями 1315, через силовые клкчи 10 12 управляюттоками возбужления генераторов, поддерживая напряжение нз их выходах равным. ииЭлемент 39 сравнения рвали уст пороговуо функцию РтдО, 1,;,а элемент 40 сравнения функцик) Р,р.=,1 ), 1.),(1.),(.О, с,- 1,гле ( (, напряжение возбуждения генера.тора, занимакццего первое местов очерели н рвой группы;- напряжение возбужлсния и Гн рдторд, занимзнице о первое мс сто вочереди в)срои группы;), Напряжение всзбл жлеция генератора, здним,ющего второс место вочереди цернй групп. Элементы 41 46 редли)лк 1,нГИ некиеуравнения81=1 и, ЛРг,Ри5К=К =Ри,;Г=Я, Г. -гле 8 - установочный вход три гс рд 45,л станс)вочный вхо. триггер 1 4(,К,К. - сброс триггеров 45 и 46;Г, Г переключаюцие функции;Г= - на л меньпение возбужления генератора 1;1 =ллсньпенис возблжлени 51 гснср 1 тора );Г=Г =0 - на увеличение возбуждения гснердторов 1 и ),Значения 1, )с, 1 опрелеляк)тся номерамигенераторов, занимдющих соответственнопервые и вторые места в первой грл цце ипервое место во второй группе 1)горогоместа во второй группе нет, тдк кдк в цсч20 вхо;ит только олин генератор = - 3).11 усть к иинам 9 нлклк)чс и гсн )штор 1, занимающий н рвсн мссто и Очрелис 1(1 р в О и1) у Г 1 и ы ( 1= - 1, )с = О,= - 0 ) . (, р 3 б д т ь .вают реле 21, 3) и 32 и отпускают реле 31и 33. Замыкается ксштдкт 59 реле 30 и контакт 58 реле 32, соединяя выхол псроговогоэлемента 6 с вхолол инвс)орд 42. Замыкаются контакты 52 и 55 реле 30 При этом ц;1 пряжение 1( с выхолд возбулителя 7 полается на второй вход элемента 40 сравн 30 ния и первый вхол э,нмецтд 39 сравнения,а напряжение (., на первяй вхол элемента 40 На выходе элемента 39 формируетсяпороговая функция Р, =1, тдк кзк вгоройу - , . Свход его отключен от генератора 3.11 усть 1 г)1 тогда цд выходе элсмента 6 формируется ироговая фл цкция Ри= Появление лвухНз вхолсэлемента 43 вызывдст устдновкунд прямом выходе триггера 45, которая чсрез переключаюций контакт 48 (прямое состояние) реле 3 и переключзюп 1 нй контакт 47реле 2 (инверсное состояние), усиливаясь помощности усилителем 13, управляет рдботойсилового ключа 1 О, изменяющего ток возбуждения возбудителя 7 в сторону уменынения напряжения генератора . Кдк только45 1 г(1,ч, пороговая функция Р 4=0 перезинвертор 42 устанавливает триггер 45 в исходное состояние, что приводит к увеличсцию тока возбужления гецердторз 1.Таким образом, происходит поллерждниснапряжения нд цинах 19 с нагрузкой 20, пи 5 так)шихся От Одиночного гснсратс)р 1Полключдк)т к шинам 9 генераторзанимак)щий второе место в очерели н рьчйгруппы (1=-1, )х=, )=О) В пенный моментвремени гецератср 2 еще це взя, н;1 сс бя нд.грузку, так кзк цзпряжснис возбл жлс ння55 его меньше, чем у гецера) орз(1- 1 )Г 1 ри э)Гл 1 порогов;я функция с выход 1 э,нмента 40 Р =О. (:лелует ком;цлд нре.переключающий контакт 50 р,е 30 ( ниВЕрл НОЕ СОСтОяНИЕ), НС рЕКЛНф 1;Юц(ИИ КСН;К49 реле 22 (инверсное состояние), усили. тель 14 на управление работой силового ключа 11, изменяющего ток возбуждения возбудителя 8 в сторону увеличения напряжения генератора 2. Как только (Л.)1 и Ру, =1, следует команда на уменьшение напряжения генератора 2.Таким образом, управление параллельной работой генераторов первой группы выполняется по методу ведугцего генератора, где генератор 1 ведущий, а генератор 2 ведомый.Подключают к шинам 19 генератор 3 (1=1, )=2, )=3). Срабатывает реле 23. Замыкается контакт 56 реле 23. На второй вход элемента 39 подается напряжение (з с выхода возбхдителя 9. Пусть (.:г 1, тогда Р 14 =0, Рн=1. Пороговая функция T=1 через инвертор 42 устанавливает триггеры 45 и 46 в состояние Г= Г=О и, как следствие, на возбудители 8 и 9 подается команда на увеличение возбуждения. Напряжение на шинах 19 увеличивается. Пусть Р,= и Ру, =1. На входе элемента 43 возникает У -информация 11, которая через триггер 45 выдает команду (Г=1) на уменьшение возбуждения генератора 2. Через времянапряжение возбудителя 9 станет больше напряжения возбудителя 8 (Рч-- О). На входе элемента 44 возникает ийформация 11, которая через триггер 46 выдает команду (1=1) на уменьшение возбуждения генератора 3. Напряжение на шинах 19 начинает уменьшаться до тех пор, пока Р =О. Снова срабатывают одновременно триггеры 45 и 46, выдав команду на одновременное увеличе. ние возбуждения генераторов 2 и 3, и т. д. Продолжается процесс поддержания напряжения и распределения реактивной мощносги между генераторами 2 и 3 по методу экстремального генератора с настройкой на максимум.Отключение генератора 1 от шин 19 автоматически переводит его в автономный режим. Ьлок 25 динамического приоритета возбуждает реле 31, которое контактом 60 подключает на вход инвертора 42 выход по. рогового элемента 17. Отключение реле 30 вызывает переключак 1 щим контактом 50 (прямос состояние) подключение входа усилителя 14 к прямому выходу триггера 45. При этом генератор 2 занимает первое место в очереди первой группы. В дальнейшем его параллельная работа с генератором 3 будет осуществляться по методу экстремального генератора с настройкой на максимум. Отключение генератора 2 от шин 19 автоматически переводит его в автономный режим работы, а блок 25 возбуждает реле 33, которое контактом 57 подключает выход элемента 18 на вход инвертора 42. Остав 1 пийся подключенным к шинам 19 генератор 3 работает на нагрузку 20 в одиночном режиме и поддерживает напряжение на шинах равным заданному значеннк1.Таким образом, все генераторы разбиты на группы, внутри которых сформированы очереди с фиксацией первых мест и организовано управление генераторов, занимающих первые места в очередях групп, по методу экстремального генератора с настройкой на максимум и оставшихся генераторов по методу ведущего генератора. формула изобретения 1 О 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Устройство для управления параллельной работой генераторов, содержащее синхронные генераторы с замыкающими блок-контактами их линейных контакторов и возбудителями, пороговые элементы с уставками заданного напряжения по числу генераторов с входными зажимами для соединения с выходами генераторов, работающих на общую шину с нагрузкой, усилители и ключевые элементы в цепях возбуждения возбудителей каждого генератора, причем выходы усилителей соединены с одним из входов соответствующих ключевых элементов, вторые входы которых подключены к выходу своих возбудителей, два элемента сравнения, где выход первого элемента сравнения соединен с первым водом первого элемента И и с входом первого инвертора, выход первого инвертора соединен с первым входом второго элемента И, вторые входы первого и второго элементов И подключены к входу второго инвертора, выход которого соединен с К-входами первого и второго К-триггера, Я-входы которых соединены соответственно с выходами первого и второго элементов И, блок формирования очереди, содержащий ключи, реле с их контактами и блок динамического приоритета, причем первый вход блока динамического приоритета соединен с первым входом третьего элемента И, выход которого соединен через третий инвертор с вторым входом четвертого элемента И, выход которого подключен через четвертый инвертор к второму входу третье. го элемента И, второй вход блока динамического приоритета соединен с первым входом четвертого элемента И, третий вход блока динамического приоритета соединен с первым входом пятого элемента И, выход которого соединен через пятый инвертор с вторым входом шестого элемента И, выход которого подключен через шестой инвертор к второму входу пятого элемента И, и два промежуточных реле, отличающееся тем, что, с цельк упрощения и повышения надежности работы, оно снабжено дополнительно третьим промежуточным реле с его контактами, причем четвертый вход блока динамического приоритета соединен с первым входом шестого элемента И, первый и третий выходы блока соединены соответственно с входами третьего и пятого элементов И, а второй и четвертый выходы блока соединены с выходами четвертого и шестого инвери , (аторов, первое, второе и третье промежуточные реле с одной стороны соедицены через замыкающие блок-контакты линейны коцтакторов с клеммой положительного напряжения, а с другой с клеммой нулевого потенциала, другая клемма с положительным потенциалом через первые замыкающие контакты данных реле соединена соответственно с первым, вторым и четвертым входами и через параллельно включенные вторые замыкающие к)нтакты первого и второго промежуточных реле с третьим входом блокд динамического приоритета, выходы которого через ключи соединены соответственно с входами реле блока формирования очереди, вход первого усилителя соели цен через переключаюций контакт первого прочсжуточного релс с вь)холоч перв)го порогового элемента либо через псреключак)ций контакт второго реле блока формирования очерели с прямым ньходом первого Е-триггера, либо с выходом второго эдемепд срдвцс ция. нхо, второго хсцгитегя андии.ц че 1)с,5 ) .рск,н)(1 д н) )и й ко)т г)к 1 В т)рого прчежутчцореле с в холох вторг шрогвоп элече)пд лбо через ц рс кгк- чдкцций коцт,)кт первог рс,)с 6(н)кд формирования очерели с прячыч цыхолом первого К,-триггер, либо с в 1,ходох второ го элемента сравнения, вход третьего усилителя соединен через переключающий контакт третьего промежуточного реле выход) х третьего порогового элемецтд либо с прямцч выходом второго К-триггера, первый вход второго элемента сравнения соелинец через первые замыкающие контакты первого и вгорого реле блока формирования очереди соответственно, с выходами второго и первого возбудителей, второй вход второго элемецтд 1 О сравнения соединен с первым вхолом первого элемента сравнения и через вторые замы.кающие контакты первого и второго реле блока формирования очерели соответственно с выходами первого и вторго возбудителей, второй вход первого элемента сравнения соединен через второй замыкающий контакт третьего промежуточного реле с выходом третьего возбулцтсля, вход второго инверторд соединен через замыкающий контакт третьего реле блока 20 формирования очереди и через третьи замыкающие контакты первого и второго реле блокд формирования очерели с выхслмц соответственно первого и второго пороговых элечентов, д тдкже через здмыкдк)щий кнтдкт 25четвертого реле блока форчировдния о ссре.ли - с в )хг)лох третье о порогоно о э.ц чентд.