Устройство для электроснабжения потребителей

 

Изобретение относится к электротехнике, а именно к схемам электроснабжения потребителей на переменном токе. Цель изобретения - повышение надежности электроснабжения потребителей. В нормальном режиме электроснабжение потребителей осуществляется раздельно от двух секций шин 7 и 8 при отключенном секционном выключателе 13. При повреждении в любой точке схемы электроснабжения и связанном с этим снижении напряжения на секции шин 8 на вход канала 30 управления напряжения поступает сигнал, пропорциональный величине снижения напряжения, и регулятор 18 увеличивает напряжение возбуждения асинхронизированной синхронной машины (АСМ) 15 до величины, позволяющей скомпенсировать уменьшение уровня напряжения на шинах потребителей. При отключении линии 2 с центра питания или отключении выключателя 6 частота на секции шин 8 снижается. При этом на вход канала 29 управления частотой поступает сигнал, пропорциональный разности частот секций шин 7 и 8, что позволяет регулятору перевести АСМ 15 в режим генератора. Синхронная машина (СМ) 14 в таких условиях будет работать в режиме двигателя, что позволяет через электромеханический преобразователь от секции шин 7 питать потребителей секции шин 8 без перерыва при повреждениях на линии 2 электропередачи или трансформатора 4. При повреждении со стороны питающей линии 1 электропередачи устройство работает аналогичным образом. Отличие состоит только в том, что СМ 14 работает в режиме генератора, а АСМ 15-в режиме двигателя. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (51)4 Н 02 J 3/00 9 00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АBTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

1 (21) 4166926/24-07 (22) 25.12.86 (46) 15.09.89. Бюл. № 34 (71) Белорусский политехнический институт (72) Е.В.Калентионок (53) 621.316.925 (088.8) (56) Федоров А.А., Ристхейн Э.М.

Электроснабжение промышленных предприятий. M.: Энергия, 1981, Авторское свидетельство СССР № 847432, кл. Н 02 J 3/00,,1981. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ

ПОТРЕБИТЕЛЕЙ

„„SU„„1508308 А 1

2 (57) Изобретение относится к электротехнике, а именно к схемам электроснабжения потребителей на переменном токе. Цель изобретения — повышение надежности электроснабжения потребителей. В нормальном режиме электроснабжение потребителей осуществляется раздельно от двух секций шин 7 и

8 при отключенном секционном выключателе 13. При повреждения в любой точке схемы электроснабжения и связанном с этим снижении напряжения на секции

8 на вход канала управления напряжением поступает сигнал, пропорциональ1508308

3 ный величине снижения напряжения, и регулятор 18 увеличивает напряжение возбуждения асинхронизированной синхронной машины (АСМ) 15 до, величины; позволяющей скомпенсировать уменьшение уровня напряжения на шинах потребителей. При отключении линии 2 с центра питания или отключении выключателя 6 частота на секции шин 8 сни- 10 жается. При этом на вход канала управления частотой поступает сИгнал, пропорциональный разности частот секций шин 7 и 8, что позволяет регулятору перевести ACM 15 в режим генера- 15

4 тора. Синхронная машина (СМ) 14 в таких условиях будет работать в режиме двигателя, что позволяет через электромеханический преобразователь от секции шин 7 питать потребителей секции шин 8 без перерыва при повреждениях на линии 2 электропередачи или трансформатора 4. При повреждении со стороны питающей линии 1 электропередачи устройство работает аналогичным образом. Отличие состоит только в том, что CM 14 работает в режиме генератора, а АСМ 15 — в режиме двигателя. 2 ил.

Изобретение относится к электро- 20 технике, а именно к схемам электроснабжения потребителей на переменном токе.

Цель изобретения — повышение на,дежности электроснабжения потребите- 25 лей.

На фиг.1 представлена схема предлагаемого устройства; на фиг.2 — фрагмент структурной схемы регулятора асинхронизированной синхронной машины..30

Устройство состоит из двух питающих линий 1 и 2 электропередачи, понизительных трансформаторов 3 и 4, вводных выключателей 5 и 6, секций шин 7 и 8, выключателей 9-12 отходящих линий, секционного выключателя 13 с цепями управления, электромеханического преобразователя частоты, выполненного в виде синхронной машины (СМ) 14, асинхронизированной синхрон- 40 ной машины (АСМ) 15, преобразователя

16 частоты (ПЧ) системы возбуждения

АСМ 15, трансформатора 17 питания ПЧ

16,,регулятора 18 ACM 15, регулятора

19 СМ 14, датчиков 20 и 21 частоты, 45 датчиков 22 и 23 напряжения секций шин 7 и 8, задатчика 24 напряжения секции шин 8, датчика 25 углового положения и скорости вращения ротора

ACM 15, датчика 26 активной мощности

ACM 15, блока 27 сравнения, реле 28 времени, канала 29 управления частотой и канала 30 управления напряжением регулятора 18.

Статорные обмотки CM 14 присоедине 5 ны к секции шин 7, а обмотки статора

АСМ 15 — к секции шин 8.. К обмоткам ротора ACM 15 подводится напряжение возбуждения требуемой частоты и ам! плитуды от ПЧ 16, управление которым осуществляется от регулятора 18. Последовательно соединенный датчик 26., блок 27 и реле 28 времени подключены к цепям управления секционного выключателя 13. На второй вход блока 27 сравнения подается сигнал, пропорциональный допустимому перетоку мощности между секциями шин 7 и 8 в нормальных переходных режимах (Р, . Датчик

22 напряжения секции шин 7 подключен к регулятору 19. Датчик 25 подключен к одному из входов регулятора 18. На вход канала 29 подается разность частот датчиков 20 и 21 частоты. К входу канала 30 поступает сигнал рассогласования датчика 23 и задатчика 24 напряжения секции шин 8.

Устройство работает следующим образом.

В нормальном режиме .электроснабжение потребителей осуществляется раздельно от двух секций шин 7 и 8, секционный выключатель 13 отключен.

Электрические машины осуществляют регулирование напряжения СМ 14 на секции шин 7, а ACM.15 — на секции шин

8.Подавая, например, на вход канала

30 регулятора 18 (фиг.2) сигналы от датчика 23 о действительной величине напряжения на секции шин 8 и сигнал от задатчика 24 на требуемую величи,ну напряжения секции шин 8, регулятор 18 по каналу 30 обеспечивает поддержание заданнбго уровня напряжения на шинах. Аналогичным образом осуществляется регулирование CM 14.

При необходимости вместо регулирования напряжения можно обеспечить регулирование активной мощности. Посколь1508308 условиям нормальных переходных прои,цессов, то это свидетельствует о пов реждении одной из питающих линий.

Так как сигнал с выхода датчика 26 превышает сигнал, пропорциональный

4ол ю поступающий на второй вход бло-. ка 27 сравнения, то реле 28 времени е- срабатывает и подает сигнал в цепи в 10 управления секционного выключателя

13. Выключатель 13 включается, создавая тем самым электрическую связь секций шин 7 и 8 для питания их потя, ребителей от неповрежденного источника питания. При этом активная мощность через электромеханический преобразователь не передается, так как е- частота секций шин 7 и 8 одинакова, е- а электрические машины СМ 14 и АСМ

15 участвуют только в регулировании напряжения. Кратковременный режим работы электромеханического преобразователя после повреждения основного источника питания секции шин позволяет з- 25 уменьшить установленную мощность электрических машин, так как возможна значительная перегрузка машин от их номинальной мощности. Кроме того, я уменьшаются потери мощности и энер3 гии, вызванные дополнительными преобразованиями в электромеханическом преобразователе частоты. ку в нормальном режиме частота секций шин 7 и 8 одинакова, то разност сигналов от датчиков 20 и 21 не будет. Следовательно, регулирование по каналу 29 не осуществляется и по этому переток активной мощности меж ду секциями отсутствует.

При повреждении в любой точке сх мы электроснабжения, например к.з. точке К1или К2, напряжение на секции шин 8 снижается. При этом на вход кана ла 30 поступает сигнал, пропорциональный величине снижения напряжени и регулятор 18 увеличивает напряжение возбуждения АСМ 15 до величины, позволяющей полностью или в значительной мере скомпенсировать уменьш ние уровня напряжения на шинах потр бителей. При откЛючении линии 2 с центра питания или отключении выклю чателя 6 частота на секции шин 8 на чинает снижаться. При этом на вход канала 29 регулирования частоты по-. ступает сигнал, пропорциональный ра ности частот секций шин 7 и 8, что позволяет регулятору перевести АСМ

15 в режим генератора. Величина re нерируемой мощности ACM определяетс значением мощности нагрузки секции шин 8 и изменяется до тех пор, пока частота на секциях шин 7 и 8 не ста нет одинаковой. СМ 14 в таких условиях работает в режиме двигателя, что позволяет через электромеханический преобразователь от секции шин 7 питать потребителей шин секции 8 без перерыва их питания при повреждениях на линии 2 электропередачи или тран. сформатора 4. Поскольку при этом меж- 4 ду секциями нет электрической связи, то параметры аварийного режима секции шин 8 практически не влияют на режим работы потребителей секции шин 7.

При повреждении со стороны питающей линии 1 электропередачи устройство работает аналогичным образом. Отличие состоит только в том, что СМ

14 работает в режиме генератора, а

АСМ l5 — в режиме двигателя.

Передача мощности с одной секции шин на другую через электромеханический преобразователь осуществляется в очень короткий промежуток времени после повреждения в питающей линии.

Если значение перетока активной мощ55 ности через электромеханический преобразователь, измеряемый датчиком

26, превышает допустимую величину по

Наличие электромеханического преобразователя улучшает также условия пуска и самозапуска двигателей на секциях шин, так как своей способностью передачи активной мощности с одной секции шин на другую и генерацией реактивной мощности преобразо" ватель позволяет стабилизировать частоту и напряжение на питающих секциях шин.

Таким образом., предлагаемое устройство позволяет повысить уровень надежности электроснабжения потребителей из-за возможности локализации возмущений в аварийных режимах и обеспечения бесперебойного электроснабжения потребителей при повреждении одного из источников питания.

Формула и з о б р е т е н и я

Устройство для электроснабжения потребителей, содержащее два источника питания, подключенных к раздельным секциям шин, соединенных секционным выключателем с цепями управления, 1508308

Составитель М.Поляков

Техред М.Ходанич

Редактор M.Ïåòðîâà

Корректор В.Гирняк

Заказ 5548/55 Тираж 608 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям н открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат Патент", r.Óæãoðîä, ул. Гагарина,101 о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности электроснабжения потребителей, оно снабжено электромеханическим преобразователей частоты, выполненным в виде двух машин переменного тока с жестко соединенными валами, статорные обмотки которых подключены к различным секциям шин, причем по крайней мере одна из машин является асинхронизированной синхронной, управляемым преобразова1телем частоты для питания обмоток возбуждения, регулятором с каналами управления напряжением и частотой, причем последовательно соединенные регулятор и управляемый преобразователь частоты подключены к входу обмоток возбуждения асинхрониэированной

5 синхронной машины, датчиками частоты секций шин, выходы которых подключены к входам регулятора, датчиком напряжения секции шин с подключенной асинхронизированной машиной, выход которого соединен с входом регулятора, последовательно соединенными датчиком активной мощности асинхронизированной синхронной машины, блоком сравнения, реле времени, подключенным к цепям управления секционного выключателя.