Устройство для управления параллельной работой синхронных генераторов

(51)5 Н 02,3 3/4 ПИ Е ИЗОБРЕТЕН КА является расширение функциональных возможностей и повышение устойчивости распределения нагрузки, С этой целью в блок динамического приоритета введены три элемента И-НЕ 49 - 51 и переключатель режимов 56, что позволяет задавать разные режимы работы блока: формирование очереди с приоритетом или без него, что позволяет при формировании очереди в качестве ведущего ставить енератор с приоритетом, т, е. генератор большей моцности, Это существенно повышает устойчивость распределения нагрузки, т. к, при набросах нагрузки этот генератср в первую очередь воспринимает ее и затем распределяет нагрузку между ведомыми генераторами, 2 ил. Йп ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯПРИ ГКНТ СССР КОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(71) Пермский политехнический институт(56) Авторское свидетельство СССРМ 1283894, кл. Н 02 3 3/46, 1985.(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ПАРАЛЛЕЛЬНОЙ РАБОТОЙ СИНХРОННЫХГЕНЕРАТОРОВ(57) Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано при управлении параллельной работой синхронныхгенераторов с квазиастатическими внешними характеристиками. Целью изобретения 1697187 А 1Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано при упрэвле. нии паралгельной работой, например, судовыхенераторав с квэзиэстэтическими внешними харэктеристикэми,Целью изобоетения являетсл рэсширение фун ционэльных возможностей и повышение устойчивости распределения нагрузки,На фиг, 1 представлена схема устройст. вэ для упрэвления параллельной работой трех генераторов; на фиг, 2 - с руктурндя схема блока динэмического приоритета.Устройство (фиг. 1) содержит синхронные генерэторы 1-3 с замыл;эющими блокконтэхтами их линейных контакторов 4 - 6 и зозбудители 7 - 9, в цепях возбуждения которых включены последовательно соответственно силовые ключи 10-12 с входом для подключения к выходам возбудителей 7-9 и к выходом усилителей 13-15,Устройство также содержит релейные элементы 16 - 18, входы которых подключень к шине 19 с нагрузкой 20, элементы 21 и 22 "равнения и блок 23 формирования очереди и фиксации первого места в ней, куда входит блок 24 динамического приоритета, ключи 25-27 и реле 28-30.Входы блока 24 через замыкающие блок-контакты линейных контэкторов 4-6 подключены к клемме с потенциалом напряжения, а выходы блокэ через ключи 25 - 27 управляют соответственна рэботой реле 28-30.Выход первого возбудигеля 7 соединен через первый переключающий контакт 31 первого реле 28 с вторьм входом первого элемента 21 сравнения и с первыми входами первого и второго элементов 21 и 22 сравнения. Выход второго возбудителя 8 подключен через первый переключающий контакт 32 третьего реле 30 и второй переключающий контакт 33 реле 28 с первыми входами элементов 21 и 22 сравнения и через переключающий контакт 32 реле 30 с вторым входом элемента 22 сравнения. Выход третьего возбудителя 9 подключвется через второй переключэющлй контакт 34 реле 30 с вторым входом элемента 22 сравнения и с первыми входами элементов 21 и 22 сравнения. Вход первого усилителя 13 соединяется через третий переключающий контакт 35 реге 28 с выходом элемента 21 сравнения и с выходом первого релейного элементэ 11 х Переключэащий контэкт 36 второго реге 29 подключает вход второго усилителя 14 через замыкающлй контакт 37 реле 28 к выходу элемента 21 срэвнения и через замыкающий контэкт 38 реле 30 к выходу элементэ 22 ср:гвнения и к выходу5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 второго релейного элемента 17. Вход третьего усилителя 15 соединяется через третий переключающий контакт 39 реле 30 с выходом элемента 22 сравнения и с выходом третьего релейного элемента 18.Блок 24 динамического приоритета (фиг, 2) содержит девять элементов И 40 - 48, три элемента И НЕ 49 - 51, четыре элемента НЕ 52-55, переключатель 56. Заявка на формирование очереди поступает нэ вход блока 24 па мере включения генераторов 1-3 на параллельную работу. Факт заявки отождествляется приходом потенциала напряжения при замыкэнии соответствующих блок-контактов линейных контэкторав 4 - 6.Рэссмотрим работу блока динэмического приоритета 24 на примере последовательного включения генераторов 1-3 (формирование очереди без приоритета, т, е. переключатель 56 находится в положении, когцэ нэ вторые входы элементов 49 - 51 подается потенциэл). В исходном состоянии блока 24 входных и выходных сигналов нет, При включении генерэторэ 1 на шины 19 срабатывает блок-контакт линейного контэкторэ 4 и нэ первый вход блока 24 приходит сигнал Х 1. Х 1, проходит через элементы 40 и 41 на входы элемента 46, так кэк в данный момент времени нэ выходах элементов И-НЕ 49 и 50 сформирована "1",Срабатывает элемент 46, при этом накладывается запрет нэ прохождение сигнала через элементы 43 и 44, поскольку нэ выходах элементов 52 и 53 "0".При включении генератора 2 через замыкающий контакт 5 на второй вход блока 24 приходит сигнал Х 2, который проходит через элемент 42 нэ вход элемента 47, так кэк на выходе элемента И-НЕ 51 сформировзнэ "1". Одновременно накладывается запрет на срабэтывэние элемента 45, поскольку нэ выходе элемента 54 "0", Элемент 47 не срабатывает, тэк как на ега втором входе с выхода элемента 43 поступает "0",При включении генератора 3 через замыкающий блок-контакт линейного контэктора 6 нэ третий вход блока 24 приходит сигнэлХз, который никуда не приходит, тэк как элементы 44 и 45 закрыты (запрет). элемент 48 по входам имеет "0".Таким образом, сФормировалась очередь, первое место которой занимает генератор 1 (элемент 46 возбужден), второе место занимает генератор 2 (нэ входе элемента 47 сигнал "О", "1"), третье место занимает генератор 3 (на входе элемента 46сигнал "О", "О").Рассмотрим режим сдвига очереди.Пусть генератор 1 отключился от шины станции, т. е. Х 1= О. На выходе элементов 40, 41и 46 образуется "0", а на элементах 52 и 53"1", что снимает запрет на срабатываниеэлементов 43 и 44. Элементы 43 и 44 срабатывают, так как Х 2 = Хз = О. Это приводит ксрабатыванию элемента 47 и появлениюсигнала "1", "О" на входе элемента 48. Теперь генератор 2 занимает первое место вочереди, а генератор 3 - второе места,Третье место в очереди свободно. Отключим также генератор 2, что соответствует Х 2 = О. На выходе элементов 42, 43 и 47образуется "0", а на выходе элемента 54образуется "1", что снимает запрет на срабатывание элемента 45. Элемент 45 срабатывает и формирует дополнительную "1" навходе элемента 48, который срабатывает,Теперь генератор 3 занимает первое местои в очереди, а вторые и третьи ее местасвободны,Отключение генератора 3 соответствуетХз = О. На выходе элементов 44, 45 и 48образуется "0", а элемента 54 "1".Таким образам, наступило исходное состояние блока 24, когда на выходах элементов И-НЕ 49-51 и элементов И 52-54сформирована "1". а на оставшихся элементах "0". Сигнал с выхода блока 24 фиг, 1)через ключи 25-27 возбуждает соответственно реле 28 - 30, которые фиксируют в текущий момент времени генератор,занимающий первое место в очереди. В исходном состоянии блока 24 реле 28 - 30 отключены. Рассмотрим работу всегоустройства,Пусть переключатель 56 находится в положении, когда вторые входы элементов ИНЕ 49 - 51 соединены с выходом инвертора55, вход которага соединен с первым входом блока 24, а зто значит, что генератор 1имеет приоритет перед остал ными генераторами.Пусть к шинам 19 подключены последовательно во времени генератоаы 2, 3 и 1,Блок 23 формирует очередь и зафиксирует,что генератор 2 занимает первое место вочереди путем срабатывания реле 29. Приэтом переключающий контакт 36 реле 29подключает выход порогового элемента 17к входу усилителя 14. Текущее напряжение,измеренное датчиком напряжения, сравнивается с заданньол значением. Сигнал разности этих напояжений воздействует напороговый элемент 17.Релейный сигнал с выхода элемента 17усиливается по мощности усилителем 14 иуправляет работсй силового ключа 11, который изменяет ток в обмотке возбуждения5 10 15 20 25 30 35 40 возбудителя 8 генератора 2 с целью стабилизации напряжения на шине 19, Сигнал, пропорциональный напряжениа возбудителя 8(индуктора генератора 2),падается через переключающие контакты 32 и ЗЗ на первые входы элементов 21 и 22 сравнения, На второй вход элемента 22 сравнения подается напряжение возбудителя 9 через переключающий контакт 34 реле 30. На выходе элемента 22 сравнения формируется релейный сигнал, который через переключающий контакт 39 реле 30 подается на вход усилителя 15. Сигнал усиливается па мощности и управляет работой ключа 12, который изменяет ток в обмотке возбуждения возбудителя 9 с целью выравнивания нагрузки между ведущим генератором 2 и ведомым генератором 3.При включении генератора 1 на первый вход блока 24 падается "1" (фиг. 2). При этом на выходах элементов 49 - 51, 40, 41 и 46 формируется "1, Нулевой сигнал с выхода элементов 52 и 53 формирует нули на выходах элементов 43 и 44. На входе элемента 47 формируются "0", "1", на входе элемента 48 - "0", "0", чта вызовет на выходе обоих элементов появление "0", Это значит, что генератор 1 занял перьае места в очереди, генера,ар 2 - второ= места, а генератор 3 - третье место в очереди, Срабатывает реле 28 и отпускает реле 29.Теперь уже генератор 1, являясь ведущим, будет стабилизировать напряжение на шине 19. Выход возбудителя 7 через переключающий контакт 3реле 28 подключаетсяя к первым входам элементов 21 и 22 сравнения. Выход возбудителя 8 через переключающие контакты 32 33 соединен с вторым входом элемента 2", сравнения. Вы. ход возбудителя 9 через переключающий контакт 34 соединен с втс,ым входам элемента 22 сравнения. На вцхаде элементов 21 и 22 сравнения формируются репейные сигналы в функциивыравнивания нагрузки между генера, арами 1, 2 и 1, 3. Посл":давательнае отключение генераторов 2 и 3 не вызывает переключений реле Б блоке 23 и т, и,Таким оаразом, рассматриваемое устройства па сравнению с известным, имея гибкую струю.уру, где ведущий генератор не назначается. а тат, который занимает первое место в очереди, позволяе" с жестким приоритетом корректировать очередь. Г системе параллельной рабать: генераторов исключае;ся срыв при выходе из строя ведущего ге".ератара, Выявление ведущего генератора паоисхадит ав-а,латически, что исключает возможные ошибочные действия обслуживаащега персонала, Вкл ачение на параллельную работу генера 1697187торов может идти в любой последовательности. Дополнительно, блок формирования очереди и фиксации первого места в ней может вести учет рабочего времени дизель- генераторов с целью равномерной наработ ки их ресурса. Устройство допускает любой вид синхронизации генераторов, Точность поддержания напряжений на шинах станции й 1, а распределение реактивной мощности до 8;. 10Формула изобретенияУстройство для управления параллельной работой синхронных генераторов с за мыкающими блок-контактами их линейных контакторов и возбудителями, содержащее пороговые элементы по числу генераторов с входными зажимами для соединения с выходами генераторов, блок формирования 20 очереди и фиксации первого места в ней, усилители и ключевые элементы в цепях возбудителей каждого генератора, причем выходы усилителей соединены с одним из входов соответствующих ключевых элемен тов, вторые входы которых предназначены для подключения к выходу своих возбудителей, два элемента сравнения, причем блок формирования очереди и фиксации первого места в ней содержит блок. динамического 30 приоритета, три ключа и три релевходы блока динамического приоритета через замыкающие блок-контакты линейных контакторов генераторов подключены к клемме с потенциалом напряжения, а выходы блока 35 через ключи соединены соответственно с первым, вторым и третьим реле фиксации первого места в очереди, при этом выход первого возбудителя соединен через первый переключающий контакт первого ре,е 40 с вторым входом первого элемента сравне:- ния и с первыми входами первого и второго элементов сравнения, выход второго возбудителя подключен через первый переключающий контакт третьего реле и второй 45 переключающий контакт первого реле с первыми входами первого и второго элементов сравнения и с вторым входом первого элемента сравнения и через первый переключающий контакт третьего реле сое динен с вторым входом первого элемента сравнения, выход третьего возбудителя подключен через второй переключающий контакт третьего реле с вторым входом второго элемента сравнения и с первыми входами первого и второго элементов сравнения, вход первого усилителя подключен через третий переключающий контакт второго реле и замыкающие контакты первого и третьего реле соответственно к выходу первого и второго элементов сравнения и к выходу второго порогового элемента, входтретьего усилителя соединен через третий переключающий контакт третьего реле с вь 1- ходом второго элемента сравнения и с выходом третьего порогового элемента, где блок динамического приоритета выполнен в виде девяти элементов и четырех элементов НЕ, причем первый вход блока соединен с первым входом второго элемента И и через первый элемент - с первым входом третьего элемента И, второй вход которого соединен с вторым входом блока и с первым входом четвертого элемента И, выход которого соединен с первым входом пятого элемента И и через второй элемент НЕ - с первым входом шестого элемента И, третий вход блока соединен с вторым входом шестого и первым входом седьмого элемента И, первый вход блока соединен также с первым входомвосьмого элемента И, выход которого соединен с вторым входом второго элемента И и через третий элемент НЕ - с вторым входом седьмого элемента И, выход третьего элемента И соединен с вторым входом пятого элемента И, выходы седьмого и шестого элементов И соединены с первым и вторымвходами девятого элемента И, выходы второго, пятого и девятого элементов И являются соответственно первым, вторым итретьим выходами блока, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей и повышения устойчивости распределения нагрузки, блок динамического приоритета снабжен тремя элементами И-Н Е и переключателем режима, причем выходы третьего, седьмого и шестого элементов И соединены соответственно с первыми входами первого, второго и тре гьего элементов И-НЕ, выходы которых соединены соответственно с вторыми входами первого, восьмого и четвертого элементов И, вторые входы элементов И-НЕ через переключатель режима соединены либо с клеммой потенциала напряжения, либо с выходом четвертого элемента НЕ, вход которого соединен с первым входом блока динамического приоритета.1697187 остааитель О.Наказнаяехред М.Моргентал Корректор Э,Ланча кое Редактор С.Пек одственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 аказ 4312 Тираж Подписное ВНИИХИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ ССС 113035, Москаа. Ж, Раушская наб., 4/5