SU1676063A1 - Генераторный источник электроэнергии переменного тока - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к электротехнике , в частности к синхронным турбогенераторам , работающим в энергосистеме. Целью изобретени   вл етс  повышение надежности работы. Основной синхронный генератор 1 подключен первой обмоткой 3 ротора через датчик 4 тока, выпр митель 2 к обмотке 4  кор  вспомогательного синхронного генератора 6. Тиристор 15 управл ющим электродом св зан с обмоткой  кор  17 дополнительного синхронного генератора 16. Устройство также содержит два нуль- органа 22, 23, логический элемент Запрет w е Os xl О О Os ы

Description

24, два замыкающих ключа 13,20, датчик 21 тока обмотки возбуждени  дополнительного синхронного генератора 16. Генератор 1 выполнен с второй короткозамкнутой обмоткой ротора. Особенность функционировани  устройства состоит в том, что генератор 1 может длительное врем  работать в асинхронном режиме, при этом перва  обмотка его ротора замыкаетс  накоротко . 1 ил.

Изобретение относитс  к электротехни- ке, в частности к синхронным турбогенераторам , работающим в энергосистемах.

Цель изобретени  - повышение надежности работы путем обеспечени  возможности длительной работы основного синхронного генератора в асинхронном режиме .

На чертеже представлена структурна  схема генераторного источника электроэнергии переменного тока (ГИЭПТ).

ГИЭПТ содержит основной синхронный генератор 1, выпр митель 2, положительный и отрицательный выводы которого подключены к выводам первой обмотки ротора 3 основного синхронного генератора 1 че- рез датчик тока 4 ротора. Выход датчика тока 4 св зан с входом дополнительного выпр мител  5. ГИЭПТ также содержит вспомогательный синхронный генератор 6, обмотка  кор  которого 7 подключена к вхо- ду выпр мител  2. Автоматический регул тор 8 возбуждени  (АРВ) информационным входом подсоединен к обмотке статора 9 синхронного генератора и силовым выводам ГИЭПТ через измерительные трансфер- маторы тока 10 и напр жени  11. Evsxofl АРВ 8 подключен к обмотке 12 возбуждени  вспомогательного синхронного генератора 6 через первый замыкающий ключ 13 (перевода в асинхронный режим).

ГИЭПТ дополнительной содержит вторую обмотку ротора 14, короткозамкнутую и сдвинутую относительной первой обмотки ротора 3 на угол 90 эл.град., тиристор 15, анодом и катодом подключенный к вы во- дам первой обмотки ротора 3 основного синхронного генератора, так что его анод св зан с положительным выводом выхода выпр мител  2, дополнительный синхронный генератор 16, обмотка  кор  17 которо- го подключена к управл ющему электроду тиристора 15 через формирователь 18 импульсов . Обмотка 19 возбуждени  дополнительного синхронного генератора 16 через второй замыкающий ключ 20 и датчик 21 тока возбуждени  дополнительного синхронного генератора подключена к источнику посто нного тока. Первый 22 и второй 23

нуль-органы по входу св заны с выходами дополнительного выпр мител  5 и датчика 21 тока возбуждени  дополнительного синхронного генератора 16 соответственно. Логический элемент ЗАПРЕТ 24, реализующий функцию Y - XiX2, где Y - выходной сигнал; Xi и Х2 - сигнал по первому входу и инвертированный сигнал по второму входу, пр мым входом св зан с инвертирующим выходом первого нуль-органа 23 и управл ющим входом второго замыкающего ключа 20, а запрещающим входом св зан с инвертирующим выходом второго нуль-органа 22.

Выход элемента ЗАПРЕТ 24 подключен к блокирующему входу первого замыкающего ключа. Первый 13 и второй 20 замыкающие ключи могут иметь командные органы 25 и 26. и переключающие силовые органы 27 и 28.

ГИЭПТ работает следующим образом.

В соответствии с сигналами трансформаторов тока 10 и напр жени  11 АРВ 8 обеспечивает протекание соответствующего тока в обмотке 12 возбуждени  вспомогательного синхронного генератора 6. Первый замыкающий ключ 13 в этом режиме находитс  во включенном состо нии. ЭДС, наводима  в обмотке  кор  7 вспомогательного синхронного генератора 6, выпр мленна  выпр мителем 2, обеспечивает протекание в обмотке ротора 3 тока, соответствующего заданной величине напр жени  и тока обмотки статора 9 основного синхронного генератора 1.

В рассматриваемом режиме второй замыкающий ключ 20 разомкнут, дополнительный синхронный генератор 16 раз- возбужден, что приводит к отсутствию управл ющего сигнала на управл ющем электроде тиристора 15 и его отключенному состо нию.

На инвертирующих выходах первого 22 и второго 23 нуль-органов присутствуют сигнал и . Сигнал , поступающий на управл ющий вход второго замыкающего ключа 20, не измен ет его отключенного состо ни . На пр мом и запрещающем входах элемента ЗАПРЕТ 24 присутствуют входные логические сигналы

и . При этом на его выходе присутствует сигнал логического нул  , ко- торый поступает на управл ющий вход первого замыкающего ключа 13 и не вли ет на его включенное состо ние.

При переводе основного синхронного генератора 1 в неуправл емый асинхронный режим отключаетс  первый замыкающий ключ 13, что приводит к гашению пол  вспомогательного синхронного генератора 6 и, как следствие, к гашению пол  основного синхронного генератора 1. Выход основ- ного синхронного генератора 1 в асинхронный режим приводит к возникновению в обмотке 3 ротора ЭДС скольжени , одна полуволна которого (допустим положительна ) вызывает протекание тока через выпр митель 2. Таким образом, при положительной полуволне ЭДС скольжени  обмотка ротора 3 оказываетс  закороченной. При этом на выходе датчика 14 скольжени  по вл етс  сигнал, который через дополни- тельный выпр митель 5 поступает на вход первого нуль-органа 22, что вызывает по вление на его инвертирующем выходе сигнала . который не вли ет на отключенное состо ние второго замыкающего ключа 20. Наличию сигналов и на входах логического элемента ЗАПРЕТ 24 (при коммутации положительной полуволны ЭДС скольжени  в обмотке 3 через выпр митель 2) соответствует логический нуль на его выходе, который поступает на блокирующий вход первого управл емого ключа 13. Наличие логического нул  на блокирующем входе первого замыкающего ключа (наход щегос  в отключенном со- сто нии) означает возможность его включени  при необходимости.

При изменении пол рности ЭДС скольжени  в обмотке ротора 3 (например, на отрицательную) прекращаетс  ток, а на вы- ходе датчика 4 тока исчезает сигнал, что приводит к по влению на выходе первого нуль-органа 22 сигнала, соответствующего логической единице , который обеспечивает включение второго замыкающего ключа 20. При этом происходит подключение обмотки 19 возбуждени  дополнительного синхронного генератора 16 к источнику посто нного тока. В обмотке 17 вспомогательного синхронного генерато- ра 16 по вл етс  ЭДС, котора  преобразуетс  с помощью формировател  18 импульсов (в качестве которого может быть использован неуправл емый выпр митель ) в сигнал управлени  посто нный по величине, который включит тиристор 15. При включении тиристора 15 образуетс  контур дл  замыкани  тока, возникающего под действием отрицательной полуволны ЭДС скольжени  в обмотке ротора 3.

При этом на входах логического элемента ЗАПРЕТ 24 присутствуют логические сигналы и , что вызывает по вление на его выходе сигнала логические единицы , который запрещает включение первого управл емого ключа 13.

Таким образом, при отрицательной полуволне ЭДС скольжени  в обмотке 3 (при включенном тиристоре 15) возбуждение вспомогательного синхронного генератора 6 оказываетс  невозможным. При изменении пол рности ЭДС скольжени  на положительную тиристор 15 автоматически отключаетс , а положительный ток начинает снова течь через датчик 4 тока и выпр митель 2, По вление тока через датчик 4 тока в конечном итоге приводит к сьему сигнала логической единицы с управл ющего входа второго замыкающего ключа 20 и его отключению. В итоге снимаетс  управл ющий сигнал тиристора 15.

Следовательно, в первой обмотке ротора основного синхронного генератора в асинхронном режиме его работы обеспечиваетс  свободна  циркул ци  тока. В корот- козамкнутой второй обмотке ротора 14 циркул ци  токов под воздействием ЭДС скольжени  обеспечиваетс  также посто нно . Поэтому длительный неуправл емый асинхронный режим в основном синхронном генераторе с бесщеточной диодной системой возбуждени  протекает практически аналогично, как в асинхронизирован- ных синхронных машинах с двухфазным ротором. В таком режиме работы не будут возникать колебани  напр жени  тока и напр жени  ГИЭПТ и будет исключена возможность аварии в энергосистеме. Повышаетс  надежность работы ГИЭПТ.

Ресинхронизаци  синхронного генератора может быть осуществлена путем включени  первого замыкающего ключа 13, т.е. путем возбуждени  вспомогательного синхронного генератора 6. При этом включение первого управл емого ключа 13 может быть произведено только при наличии логических сигналов и на входе логического элемента ЗАПРЕТ 24, что обеспечивает возможность подачи тока в обмотку 12 возбуждени  вспомогательного синхронного генератора 6 только в момент, когда по первому выпр мителю 2 протекает ток от положительной полволны ЭДС скольжени . Этим предотвращаетс  подача напр жени  на выпр митель 2 при закороченном тиристором 15 выходе этого выпр мител .

Claims (1)

1. Формула изобретени  Генераторный источник электроэнергии переменного тока, содержащий основной синхронный генератор, выводы обмотки статора которого подключены к си- ловым выводам генераторного источника электроэнергии переменного тока, а перва  однофазна  обмотка ротора через датчик тока ротора к выходу выпр мител , соединенного входом с выводами обмотки  кор  вспомогательного синхронного генератора с обмоткой возбуждени , св занной с выходом автоматического регул тора возбуждени , информационный вход которого св зан с силовыми выводами генераторного источ- ника электроэнергии переменного тока, дополнительный синхронный генератор с обмоткой возбуждени , св занной с выходом источника посто нного тока, отличающийс  тем, что, с целью повышени  надежности работы путем обеспечени  возможности длительной работы основного синхронного генератора в асинхронном режиме , введены тиристор, два нуль-органа, датчик тока возбуждени  дополнительного синхронного генератора, логический элемент ЗАПРЕТ, первый замыкающий ключ перевода в асинхронный режим с блокирующим входом и второй замыкающий ключ, основной синхронный генератор выполнен с второй однофазной короткозамкнутой обмоткой ротора, сдвинутой относительно первой обмотки ротора на 90 эл.град., причем тиристор подключен параллельно первой обмотке ротора, анодом к положительному выводу выпр мител , а управл ющим переходом тиристор св зан с обмоткой  кор  дополнительного синхронного генератора , первый нуль-орган входом св зан с выходом датчика тока ротора, а инвертирующим выходом - с пр мым входом логического элемента ЗАПРЕТ и управл ющим входом второго замыкающего ключа, включенного между источником посто нного тока и обмоткой возбуждени  дополнительного синхронного генератора, второй нуль-орган входом подсоединен к выходу датчика тока возбуждени  дополнительного синхронного генератора, а выходом - к запрещающему входу логического элемента ЗАПРЕТ, выходом соединенного с блокирующим входом первого замыкающего ключа, через который св заны выход автоматического регул тора возбуждени  с обмоткой возбуждени  вспомогательного синхронного генератора.