Спосіб розподілу реактивних навантажень між паралельно працюючими синхронними генераторами

Реферат: Спосіб розподілу реактивних навантажень між паралельно працюючими синхронними генераторами полягає у вимірюванні реактивного навантаження синхронного генератора і напруги енергетичної системи. При цьому порівнюють величину фактичного реактивного навантаження, що виробляється синхронним генератором при поточному значенні напруги, з розрахунковою величиною реактивного навантаження синхронного генератора, яке при даному значенні напруги визначається із заданої статичної характеристики, представленої у відносних одиницях, і змінюють струм збудження синхронного генератора відповідно до величини та знака отриманої різниці. UA 111513 U (12) UA 111513 U UA 111513 U 5 10 15 Запропонована корисна модель належить до електроенергетики і може бути використана в системах електропостачання, зокрема в системах, в яких паралельно працюючі синхронні генератори розміщені на значній відстані один від одного, що має місце, коли вони працюють в енергосистемі, яка утворена декількома електричними станціями. Відомий спосіб розподілу реактивних навантажень [1], у якому розподіл навантажень здійснюється за способом статичних характеристик, а для вирівнювання навантажень шляхом зміщення та паралельного переносу характеристик створюють зрівнювальні зв'язки між автоматичними регуляторами збудження синхронних генераторів. Недоліком способу є неможливість його застосування у випадку, коли відстань між паралельно працюючими генераторами дуже значна, тобто тоді, коли опір кіл зрівнювальних зв'язків стає настільки великим, а величина зрівнювального струму настільки малою, що зрівнювальний зв'язок втрачає свою ефективність. Найбільш близьким до запропонованого технічним рішенням, вибраним як прототип, є "Спосіб струмової стабілізації" [1], відповідно до якого для синхронних генераторів, що оснащені комбінованими автоматичними регуляторами збудження, здійснюють корекцію роботи регулятора шляхом зміни вихідного струму регулятора за відхиленням пропорційно величині реактивного струму навантаження синхронного генератора. Напруга Uв х , яка подається на вхід коректора напруги, визначається як геометрична сума наступних складових: 20  U  Uв х   K mR cmp , I Kн 25 30 35 40 45 50 55 (1) де K н , K m - коефіцієнти трансформації трансформаторів струму і трансформаторів напруги; R cm - опір стабілізації. Якщо реактивне навантаження одного з генераторів більше реактивного навантаження іншого генератора, сигнал на вході коректора напруги автоматичного регулятора збудження першого генератора більше, ніж відповідний сигнал на вході коректора напруги автоматичного регулятора збудження іншого генератора, що дозволяє по різному впливати на роботу трансформатора фазового компаундування, здійснюючи перерозподіл реактивного навантаження шляхом зміни струму в колі обмотки збудження синхронного генератора. Недоліком способу-прототипу є те, що для налаштування автоматичних регуляторів збудження з метою забезпечення пропорційного розподілу реактивних потужностей між паралельно працюючими синхронними генераторами, які мають суттєво відмінну потужність, необхідно змінювати величину опору R cm у (1), що, по-перше, вимагає переналаштування автоматичних регуляторів збудження при зміні складу синхронних генераторів, які працюють паралельно, та, по-друге, у зв'язку з нелінійними властивостями трансформаторів фазового компаундування, не завжди можливо. В основу корисної моделі поставлена задача створити спосіб розподілу реактивних навантажень між паралельно працюючими синхронними генераторами, який забезпечить пропорційний розподіл реактивних навантажень при паралельній роботі синхронних генераторів, які мають різну потужність у випадку, коли відстань між паралельно працюючими генераторами дуже значна. Поставлена задача вирішується за рахунок того, що між паралельно працюючими синхронними генераторами, які оснащені комбінованими регуляторами збудження, керування роботою трансформатора фазового компаундування здійснюють, змінюючи напругу, яка подається на вхід коректора напруги, а вказана зміна напруги на вході коректора пропорційна різниці між фактичним реактивним навантаженням генератора і потрібним реактивним навантаженням, яке при заданому значенні напруги відповідає навантаженню, яке повинен мати генератор відповідно до статичної характеристики, що виражена в відносних одиницях і є загальною для всіх генераторів, які працюють паралельно. Технічний результат, який може бути отриманий при здійсненні корисної моделі, полягає у можливості уникати перевантажень окремих генераторів, що унеможливить передчасний вихід їх з ладу, при цьому всі генератори працюють з оптимальним коефіцієнтом корисної дії, що забезпечує заощадження енергії при її перетворенні. На фіг. 1 наведена схема пристрою, що дозволяє реалізувати запропонований спосіб. 1 UA 111513 U 5 10 На фіг. 2 наведені статичні характеристики синхронного генератора у відносних одиницях, де суцільною лінією показана фактична, а пунктирною лінією - потрібна статична характеристика. Суть запропонованого способу розподілу реактивних навантажень між паралельно працюючими синхронними генераторами полягає у наступному. Здійснюється рівномірний розподіл навантажень, пропорційний потужностям генераторів, завдяки тому, що керуючий вплив на роботу регуляторів збудження визначається шляхом порівняння фактичного реактивного навантаження кожного з генераторів із заданим для нього навантаженням при даному значенні напруги. На перший вхід коректора напруги 7 подається сигнал з виходу вимірювача реактивного навантаження 5, струмовий вхід якого приєднаний до другого трансформатора струму 4. Напруга на вхід вимірювача реактивного навантаження 5 подається від шин 3. На другий вхід коректора напруги 7 подається сигнал з виходу вимірювача напруги 6, підключеного на шини 3. Вихід коректора напруги 7 приєднаний до обмотки управління w y 13 магнітного 15 підсилювача 12. Ліва w рл та права w рn обмотки магнітного підсилювача 11, так звані, його 20 робочі обмотки, підключені паралельно вторинній обмотці w 2 9 трансформатора фазового компаундування 8, створюють коло відбору струму, який подається на випрямляч 10 і далі на обмотку збудження 2 генератора 1. Вимірюють струм реактивного навантаження синхронного генератора 1 та напругу на шинах 3 і отримують на вході вимірювача реактивного навантаження 5 напругу U p , яка пропорційна реактивному навантаженню генератора Ip і дорівнює: Up  K pIp , 25 (2) а на виході вимірювача напруги 6 отримують напругу UU , яка пропорційна напрузі U в енергосистемі і дорівнює: UU  K cU . (3) В коректорі напруги 7 порівнюються вихідні сигнали вимірювача реактивного навантаження 5 та вимірювача напруги 6 за законом: 30 Ui  Ei  SiIpi , (4) де S i - заданий статизм характеристики генератора з врахуванням того, що  Ip1   I   I    U2   p2   ...  Un  pn  . U1    Ipi ном   Ip2 ном   Ipnном        35 (5) Враховуючи співпадіння статичних характеристик, виражених у відносних одиницях для всіх генераторів, визначають величину зміни струму  i на виході коректора напруги 7, якщо   0 , а саме:   K pi (Ui  Ei )  SiK U  Up . (7) 40 Таким чином, порівнюючи реактивне навантаження кожного синхронного генератора з розрахунковим навантаженням цього генератора, яке при даному значенні напруги визначається із заданої статичної характеристики, представленої у відносних одиницях, знаходять необхідне значення струму управління. Так, при напрузі U1 (фіг. 2) реальне реактивне навантаження генератора Ip (точка а), а 45 потрібне значення навантаження повинно дорівнювати Ipв1 (точка b). Для збільшення реактивного навантаження збільшують струм збудження. Для цього зменшують відбір струму з кола вторинної обмотки w 2 9 трансформатора фазового 2 UA 111513 U 5 10 компаундування 8. Це досягається зменшенням струму з виходу коректора напруги 7, що зменшує підмагнічування осердя магнітного підсилювача 12 і викликає зростання індуктивного опору робочих обмоток w рл та w рn 11. У випадку, коли розбаланс  позитивний (статична характеристика розміщена вище потрібної, реактивне навантаження генератора повинне бути зменшене), збільшують струм на виході коректора напруги 7, збільшуючи тим самим підмагнічування осердя магнітного підсилювача 12 і зменшуючи індуктивний опір робочих обмоток 11, що приводить до зростання струму відбору, зменшення струму збудження і відповідному зменшенню реактивного навантаження. Джерело інформації: 1. Барзат А.Б. Системная автоматика. - М.-Л.: Энергия, 1964. - 372 с. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 15 20 Спосіб розподілу реактивних навантажень між паралельно працюючими синхронними генераторами, що полягає у вимірюванні реактивного навантаження синхронного генератора і напруги енергетичної системи, який відрізняється тим, що порівнюють величину фактичного реактивного навантаження, що виробляється синхронним генератором при поточному значенні напруги, з розрахунковою величиною реактивного навантаження синхронного генератора, яке при даному значенні напруги визначається іззаданої статичної характеристики, представленої у відносних одиницях, і змінюють струм збудження синхронного генератора відповідно до величини та знака отриманої різниці. Комп’ютерна верстка А. Крижанівський Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Василя Липківського, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 3