ПУСКОВОЕ УСТРОЙСТВО, ПО МЕНЬШЕЙ МЕРЕ, ДЛЯ ДВУХ СИНХРОННЫХ МАШИН
STARTING APPARATUS FOR SYNCHRONOUS MACHINES

Область техники
Изобретение относится к области синхронных машин. Оно основано на пусковом устройстве, по меньшей мере, для двух синхронных машин в соответствии с ограничительной частью независимого пункта формулы изобретения.
Уровень техники
Синхронные машины широко используются в настоящее время в различных областях. К примеру, на газотурбинной электростанции с несколькими газовыми турбинами и соединенными с ними генераторами, которые выполнены в виде синхронных машин, последние используются для пуска газовых турбин. Для этого обычно используется пусковое устройство, которое запускает синхронные машины и, тем самым, также газовые турбины. Распространенное в настоящее время пусковое устройство, по меньшей мере, для двух синхронных машин представлено на фиг.1. Здесь пусковое устройство содержит предусмотренный для каждой синхронной машины G и относящийся к соответствующей синхронной машине G блок SES возбуждения, причем каждый блок SES возбуждения соединен с обмоткой возбуждения соответствующей синхронной машины G и предназначен для питания обмотки возбуждения. Далее предусмотрен блок DCS управления верхнего уровня, причем он через линию связи соединен с каждым блоком SES возбуждения. Линия связи, как и все другие, упомянутые ниже линии связи, обозначена на фиг.1 штриховой линией. Далее имеется, по меньшей мере, один блок SSD питания статора и предусмотренное для каждого блока SSD питания статора и относящееся к соответствующему блоку SSD питания статора коммутационное устройство SSB, причем соответствующее коммутационное устройство SSB выполнено с возможностью соединения с соответствующим блоком SSD питания статора и, по меньшей мере, с одной синхронной машиной G, а в случае нескольких коммутационных устройств SSB они выполнены с возможностью соединения между собой. Блок DCS управления верхнего уровня через линию связи соединен с каждым коммутационным устройством SSB. Кроме того, блок DCS управления верхнего уровня через линию связи соединен с каждым блоком SSD питания статора.
Когда синхронная машина G должна быть запущена посредством известного пускового устройства на фиг.1, блок DCS управления верхнего уровня через линию связи подает соответствующий сигнал на блок SES возбуждения, который в ответ на этот сигнал прикладывает напряжение возбуждения к обмотке возбуждения запускаемой синхронной машины G. Кроме того, блок DCS управления верхнего уровня через линию связи подает соответствующий сигнал на одно или несколько коммутационных устройств SSB, в ответ на который блок SSD питания статора, который блок DCS управления верхнего уровня выбирает посредством сигнала через линию связи, соединяется со статорной обмоткой запускаемой синхронной машины G, причем блок SSD питания статора прикладывает питающее напряжение к статорной обмотке, после чего запускается нужная синхронная машина G.
Проблематичным в отношении описанного выше пускового устройства на фиг.1 является то, что соединение от блока DCS управления верхнего уровня к каждому блоку SES возбуждения, коммутационному устройству SSB и блоку SSD питания статора осуществляется посредством отдельной линии связи. Обычно блок DCS управления верхнего уровня интегрирован в центральный пункт управления и при этом удален от синхронных машин G, устройств SES возбуждения, коммутационных устройств SSB и блоков SSD питания статора, так что линии связи должны охватывать большие расстояния, из-за чего пусковое устройство является сложным в реализации и обслуживании, а также возрастает его восприимчивость к сбоям. Другим фактором восприимчивости к сбоям описанного выше пускового устройства на фиг.1 является тот факт, что блок DCS управления верхнего уровня выполняет почти все задачи управления процессом пуска, и ему переданы, тем самым, почти все центральные функции управления. Если же одна или несколько линий связи блока DCS управления верхнего уровня прерваны, к примеру, вследствие ошибки, то эксплуатация пускового устройства либо вообще невозможна, либо нецелесообразна, причем пусковое устройство тогда больше непригодно к работе.
Раскрытие изобретения
Задачей изобретения является создание пускового устройства, по меньшей мере, для двух синхронных машин, которое было бы очень простым в реализации и обслуживании и имело бы небольшую восприимчивость к сбоям. Эта задача решается посредством признаков пункта 1 формулы изобретения. В зависимых пунктах формулы изобретения представлены предпочтительные варианты осуществления изобретения.
Пусковое устройство в соответствии с изобретением, по меньшей мере, для двух синхронных машин содержит предусмотренный для каждой синхронной машины и относящийся к ней блок возбуждения, причем соответствующий блок возбуждения соединен с обмоткой возбуждения относящейся к нему синхронной машины. Далее предусмотрен блок управления верхнего уровня, причем он через линию связи соединен с каждым блоком возбуждения. Пусковое устройство в соответствии с изобретением включает в себя далее, по меньшей мере, один блок питания статора и предусмотренное для каждого блока питания коммутационное устройство, причем каждое коммутационное устройство выполнено с возможностью соединения с соответствующим блоком питания статора и, по меньшей мере, с одной синхронной электрической машиной, а в случае нескольких коммутационных устройств они выполнены с возможностью соединения между собой. В соответствии с изобретением блоки возбуждения через кольцевую линию связи соединены между собой, каждый блок питания статора соединен, к тому же, с этой кольцевой линией связи и через линию связи соединен с относящимся к нему коммутационным устройством. Блоки возбуждения, которые относятся к блокам питания статора и, тем самым, соответствуют, в частности, числу блоков питания статора, соответственно, через линию связи соединены далее с коммутационным устройством.
При пуске синхронной машины блок управления верхнего уровня через линию связи подает соответствующий сигнал на относящийся к нему блок возбуждения, который в ответ на это прикладывает напряжение возбуждения к обмотке возбуждения запускаемой синхронной машины. Через кольцевую линию связи блок управления верхнего уровня выбирает посредством сигнала блок питания статора, с помощью которого напряжение статора прикладывается затем к запускаемой синхронной машине. Чтобы выбранный блок питания статора мог прикладывать напряжение к статору запускаемой синхронной машины, блоки возбуждения, которые относятся к блокам питания статора, срабатывают посредством сигнала через кольцевую линию связи от блока возбуждения, соответствующего запускаемой синхронной машине. В ответ на этот сигнал каждый из этих блоков возбуждения посылает затем сигнал через линию связи на соответствующее коммутационное устройство, после чего коммутационные устройства, необходимые (или необходимое) для подключения выбранного блока питания статора к запускаемой синхронной машине, включаются для создания соединения. Если выбран блок питания статора, который для подключения к запускаемой синхронной машине требует только одного коммутационного устройства, то это пусковое устройство через линию связи посылает соответствующий сигнал непосредственно на коммутационное устройство для создания соединения.
В общем, благодаря своей конструкции пусковое устройство в соответствии с изобретением очень просто в реализации и обслуживании, так как лишь блок управления верхнего уровня, обычно интегрированный в центральный пункт управления, удален от остальных компонентов пускового устройства в соответствии с изобретением, и поэтому линии связи с отдельными блоками возбуждения охватывают лишь очень небольшое количество больших расстояний. Восприимчивость к сбоям вследствие этого также снижается, а степень готовности пускового устройства повышается. Кроме того, блоку управления верхнего уровня отводится гораздо меньше задач управления процессом пуска, которые по большей части выполняются отельными блоками возбуждения, вследствие чего восприимчивость к сбоям можно и далее снизить, а степень готовности пускового устройства еще больше повысить.
Эти и другие задачи, преимущества и признаки настоящего изобретения становятся очевидными на основании последующего подробного описания предпочтительных вариантов осуществления изобретения в сочетании с чертежом.
Краткое описание чертежей
На чертежах изображено:
- фиг.1: вариант осуществления пускового устройства, известного из уровня техники;
- фиг.2: вариант осуществления пускового устройства в соответствии с изобретением.
Использованные на чертежах ссылочные позиции и их значения приведены в перечне. В принципе, одинаковые детали обозначены на чертежах одинаковыми ссылочными позициями. Описанные варианты осуществления изобретения представлены в качестве примера объекта изобретения и не обладают ограничительным действием.
Пути реализации изобретения
На фиг.1 представлено известное пусковое устройство, уже подробно описанное выше. Фиг.2 иллюстрирует вариант осуществления пускового устройства, по меньшей мере, для двух синхронных машин G в соответствии с изобретением. Согласно фиг.2, пусковое устройство включает в себя предусмотренный для каждой синхронной машины G и относящийся к соответствующей синхронной электрической машине G блок SES, SESX возбуждения, причем соответствующий блок SES, SESX возбуждения соединен с обмоткой возбуждения относящейся к ней синхронной машины G. Пусковое устройство содержит блок DCS управления верхнего уровня, причем он через линию связи соединен с каждым блоком SES, SESX возбуждения. Следует заметить, что упомянутая выше линия связи, а также подробно рассматриваемые ниже другие линии связи обозначены на фиг.2 штриховыми линиями. Пусковое устройство в соответствии с изобретением содержит по меньшей мере один блок SSD питания статора и коммутационное устройство SSB, предназначенное для каждого блока SSD питания статора и относящееся к соответствующему блоку SSD питания статора, причем соответствующее коммутационное устройство SSB выполнено с возможностью соединения с относящимся к нему блоком SSD питания статора. Кроме того, соответствующее коммутационное устройство SSB выполнено с возможностью соединения, по меньшей мере, с одной синхронной машиной G. В случае нескольких коммутационных устройств SSB, как показано, к примеру, на фиг.2, они выполнены с возможностью соединения между собой. Изображенное на фиг.2 второе слева коммутационное устройство SSB реализовано с помощью выключателей, причем возможен любой подходящий для работы вариант реализации с подходящими выключателями любого типа. В соответствии с изобретением блоки SES, SESX возбуждения соединены между собой через кольцевую линию связи 1, а каждый блок SSD питания статора соединен с этой кольцевой линией связи и через линию связи соединен с соответствующим коммутационным устройством SSB. Следует отметить, что упомянутая выше кольцевая линия связи 1 обозначена на фиг.2 штрихпунктиром. Блоки SESX возбуждения, которые, в частности, соответствуют числу блоков SSD питания статора, соединены через линию связи с коммутационным устройством. Эти блоки SESX возбуждения относятся тогда к блокам SSD питания статора.
При пуске, к примеру, первой синхронной машины G, изображенной на фиг.2 справа, блок DCS управления верхнего уровня через линию связи подает соответствующий сигнал на относящийся к ней блок SESX возбуждения, то есть на изображенный на фиг.2 первый справа блок SESX возбуждения, который в ответ на это прикладывает напряжение возбуждения к обмотке возбуждения запускаемой синхронной машины G. Через кольцевую линию связи соответствующий блок SESX возбуждения выбирает затем посредством сигнала блок SSD питания статора, к примеру, изображенный на фиг.2 первый слева блок SSD питания статора, с помощью которого напряжение статора прикладывается затем к запускаемой синхронной машине G. Чтобы выбранный блок SSD питания статора мог приложить напряжение статора к запускаемой синхронной машине G, к блокам SESX возбуждения, которые относятся к блокам SSD питания статора, происходит обращение посредством сигнала через кольцевую линию связи от блока SESX возбуждения, соответствующего запускаемой синхронной машине G. На этот сигнал каждый такой блок SESX возбуждения посылает затем сигнал через линию связи на соответствующее коммутационное устройство SSB, после чего коммутационные устройства, необходимое или необходимые для подключения выбранных блоков SSD питания статора к запускаемым синхронным машинам, соответственно включаются для создания соединения. В случае, выбранном в качестве примера, ими являлись бы все коммутационные устройства SSB, предназначенные для создания соединения от первого слева на фиг.2 блока SSD питания статора к первой справа синхронной машине G. В качестве альтернативы возможно также, чтобы сигнал, поданный относящимся к запускаемой синхронной машине G блоком SESX возбуждения на кольцевую линию связи, направлялся в блок SSD питания статора, который затем через линию связи направляет сигнал в соответствующие коммутационные устройства SSB, которые вслед за этим создают, в конечном счете, желаемое соединение между выбранным блоком SSD питания статора и запускаемой синхронной машиной G.
Если выбран блок SSD питания статора, который для соединения с запускаемой синхронной машиной G требует только одного коммутационного устройства SSB, то этот блок SSD питания статора через линию связи посылает соответствующий сигнал напрямую на коммутационное устройство SSB для создания соединения. В случае, выбранном в качестве примера, это означало бы, что был бы выбран первый, изображенный на фиг.2 справа, блок SSD питания статора, а затем через линию связи на первое, изображенное справа коммутационное устройство SSB был бы послан соответствующий сигнал для создания соединения от выбранного блока SSD питания статора к запускаемой первой, изображенной справа синхронной машине G.
Разумеется, посредством пускового устройства в соответствии с изобретением можно также запускать несколько синхронных машин G одновременно или последовательно, причем тогда каждый процесс пуска протекает так, как это описано выше в качестве примера.
Благодаря своей конструкции пусковое устройство в соответствии с изобретением является крайне простым в реализации и обслуживании, так как только блок DCS управления верхнего уровня, обычно интегрированный в центральный пункт управления, удален от остальных компонентов (блока SES, SESX возбуждения, блока SSD питания статора, коммутационного устройства SSB), и поэтому линии связи с отдельными блоками SES, SESX возбуждения охватывают лишь очень незначительное число больших расстояний. Вследствие этого также значительно снижается восприимчивость к сбоям, и повышается степень готовности пускового устройства. Кроме того, на блок DCS управления верхнего уровня приходится гораздо меньше задач управления процессом пуска, которые по большей части выполняются отдельными блоками SES, SESX возбуждения, вследствие чего восприимчивость к сбоям можно и далее снизить, а степень готовности оборудования еще более повысить.
Каждый блок SES возбуждения, который не соединен через линию связи с коммутационным устройством SSB, имеет логическую схему управления, причем логическая схема управления соответствующего блока SES возбуждения соединена с кольцевой линией связи 1 и через линию связи соединена с блоком DCS управления верхнего уровня. Соответствующая логическая схема управления служит преимущественно для приема и передачи сигналов к блоку DCS управления верхнего уровня и от него, а также к кольцевой линии связи 1 и от нее, которые необходимы, в частности, для процесса пуска одной или нескольких синхронных машин G, как это описано выше в качестве примера.
Блоки SESX возбуждения, которые соединены через линии связи с коммутационным устройством SSB, также содержат логическую схему управления, причем логическая схема управления соответствующего блока SESX возбуждения соединена с кольцевой линией связи 1 и через линию связи с блоком DCS управления верхнего уровня. Соответствующая логическая схема управления служит преимущественно для приема и передачи сигналов к блоку DCS управления верхнего уровня и от него, а также к кольцевой линии связи 1 и от нее, которые необходимы, в частности, для процесса пуска одной или нескольких синхронных машин G, как это описано выше в качестве примера. Каждое коммутационное устройство SSB содержит логическую схему управления, причем логическая схема управления соответствующего коммутационного устройства SSB через линию связи соединена с логической схемой управления соответствующего блока SESX возбуждения. Логическая схема управления соответствующего коммутационного устройства SSB служит преимущественно для приема и передачи сигналов к соответствующему блоку SESX возбуждения и от него, которые, в частности, также необходимы для процесса пуска одной или нескольких синхронных машин G, как это описано выше в качестве примера.
Кроме того, каждый блок SSD питания статора содержит логическую схему управления, причем логическая схема управления соответствующего блока SSD питания статора соединена с кольцевой линией связи 1. Логическая схема управления соответствующего коммутационного устройства SSB соединена через линию связи с логической схемой управления соответствующего блока SSD питания статора. В соответствии с этим логическая схема управления соответствующего коммутационного устройства SSB, кроме того, служит также для приема и передачи сигналов к соответствующему блоку SSD питания статора и от него, а логическая схема управления соответствующего блока SSD питания статора служит преимущественно для приема и передачи сигналов к соответствующему коммутационному устройству SSB и от него, а также к кольцевой линии связи 1 и от нее. Кроме того, логическая схема управления соответствующего блока SSD питания статора служит также для записи и обработки данных, которые требуются для выбора блока SSD питания статора через соответствующий блок SES, SESX возбуждения.
Перечень ссылочных позиций
1 - кольцевая линия связи
G - синхронная машина
SES, SESX - блок возбуждения
DCS - блок управления высшего уровня
SES - устройство возбуждения
SBB - коммутационное устройство
SSD - блок питания статора