СИСТЕМА ОБЩЕЦЕХОВОЙ СИНХРОНИЗАЦИИ ТУРБОЭЛЕКТРОГЕНЕРАТОРОВ

Полезная модель относится к области энергетики и предназначена для осуществления подключения к энергосистеме или другим электрогенераторам.
Наиболее близкий по технической сущности и достигаемому результату к известному техническому решению является система общецеховой синхронизации турбоэлектрогенераторов, содержащая автоматический синхронизатор ( см. Автоматический синхронизатор типа ACT - 4Б. Передвижная газотурбинная электростанция ПАЭС - 2500. Техническое описание ч.1. Запорожское производственное объединение Моторостроитель 1975 г., с. 148 ).
Известная система общецеховой синхронизации турбогенераторов работает следующим образом: с турбоэлектрогенератора на автоматический синхронизатор АСТ-4Б подается напряжение сети и турбоэлектрогенератора, автоматическ -й синхронизатор подает команды турбоэлектрогенератору на подгонку частоты к частоте сети и с опережением выдает команду на включение масляного выключателя.
Недостатками известного технического решения являются:
-отсутствие ручного режима подключения к сети, что может привести к несинхронному подключению;
-возможность использования только с одним турбоэлектрогенератором;
-возможность использования только с одним типом высоковольтного выключателя;
-ненадежность.
Технический результат, достигаемый при использовании предлагаемого рещения:
-надежность;
Данная система позволяет избежать разрушений, связанных с несовпадением параметров сети и электрогенератора. Система точной синхронизации обеспечивает сравнение и индикацию результатов сравнения напряжения электрогенератора и сети; сравнение и индикацию результатов сравнения частот напряжений электрогенератора и сети; сравнение и индикацию результатов сравнения фаз напряжений электрогенератора и сети; выдачу и индикацию управляющего воздействия на увеличение или уменьшение напряжения электрогенератора, при превышении разности напряжений электрогенератора и сети заданного порога, в ручном режиме ИлИ автоматически; выдачу и индикацию управляющего воздействия на увеличение или уменьщение частоты ( скорости вращения электрогенератора ), при превышении разности частот напряжений электрогенератора и сети заданного порога, в ручном или автоматическом режиме; индикацию и выдачу сигнала на подключение электрогенератора к сети, разности частот и разности фаз в заданных пределах, в ручном или автоматическом режиме.
-возможность подключения к нескольким турбоэлектрогенераторам;
-использование с разными типами высоковольтных выключателей. Технический результат достигается следующим образом:
На рис. схематично представлена блок-схема предлагаемой системы общецеховой синхронизации турбогенераторов, где:
1- блок управления
2- ручной синхронизатор
3- автоматический синхронизатор
4- таймер
5- коммутатор
Блок управления 1 через ручной синхронизатор 2, автоматический синхронизатор 3 и таймер 4 связан с коммутатором 5. Коммутатор 5 соединен кабелем с каждым из подключенных турбоэлектрогенераторов 6.
Предлагаемая система общецеховой синхронизации турбоэлектрогенераторов работает следующим образом:
работа синхронизаторов 2 и 3 основана на сравнении частот, величин и фаз напряжений турбоэлектрогенератора 6 и внешней сети, и определения условий подключения турбоэлектрогенератора к сети.
Условиями подключения к сети являются:
-разница напряжения турбоэлектрогенератора 6 и сети меньще заданной;
-разность частот турбоэлектрогенератора 6 и сети меньше заданной;
-разность фаз турбоэлектрогенератора 6 и сети держится меньше заданной в течение заданного времени.
Ручной синхронизатор 2 формирует сигналы индикации измеряемых параметров и передает их на блок управления 4, и сигнал подключения турбогенератора 6 к сети при выполнении условий подключения.
Автоматический синхронизатор 3 формирует сигналы управления турбогенератором 6 по результатам измерения напряжения и частоты и сигнал подключения турбогенератора 6 к сети при выполнении условий синхронизации.
Функции блока управления 1 заключаются в следующем:
-индикация разности напряжений, частоты и фазы напряжений турбогенератора 6 и сети;
индикация выполнения условий подключения турбоэлекторогенератора 6 к сети; выработка сигналов управления напряжением и частотой турбоэлектрогенератора 6 при работе в ручном режиме;
-выработка сигнала подключения турбоэлектрогенератора 6 к сети при работе при выполнении условий подключения в ручном режиме.
Таймер 4 осуществляет следующие функции:
-включение системы в режим автоматической синхронизации;
-переключение системы в режим ручной синхронизации, через заданное время после запуска.
Коммутатор 5 осуществляет следующие функции:
-подключение системы синхронизации к конкретному турбоэлектрогенератору 6, подключенному к внешней сети;
блокировка одновременного подключения системы к нескольким турбоэлектрогенераторам 6;
-полное ручное отключение системы от всех напряжений и управляющих линий турбоэлектрогенератора 6, используемых системой, после подключения турбоэлектрогенератора 6 к внешней сети.
Блок управления 1 обеспечивает управление процессом синхронизации в ручном режиме и визуальный контроль процесса синхронизации в автоматическом режиме.
Автоматический синхронизатор 3 осуществляет синхронизацию в автоматическом режиме.
Ручной синхронизатор 2 осуществляет синхронизацию в ручном режиме.
Таймер 4 обеспечивает переключение ручного и автоматического режима, а также задает время автоматической синхронизации.
Коммутатор 5 осуществляет необходимые переключения между блоками системы синхронизации и турбоэлектрогенераторами 6.
Напряжение сети и подключаемого к сети турбоэлектрогенератора 6 поступают на коммутатор 5. Коммутатор подает эти напряжения на автоматический синхронизатор, который по разности напряжений, частот и фаз сети и
турбоэлектрогенератора вырабатывает команды для турбоэлектрогенераторов 6 на подгонку параметров для синхронного включения в сеть. В случае недостижения автоматической синхронизации таймер 4 через заданное время переключает коммутатор 5, который подает напряжения сети и турбоэлектрогенератора на ручной синхронизатор 2. При подаче команды с блока управления 1 ручной синхронизатор 2 подгоняет турбоэлектрогенератор в режим синхронного включения.
Конкретный пример использования предлагаемой системы общецеховой синхронизации турбоэлектрогенераторов:
В СУ Саратоворгэнергогаз проведены экспериментальные испытания системы общецеховой синхронизации турбоэлектрогенератора на ТЭГ ПАЭС - 2500 с использованием в качестве автоматического синхронизатора АСИ - 1, ручного синхронизатора -СИ - 3 , блока управления - ПС-1, коммутатора - комплект панелей подключения ПП - 1 и таймера - ТА - 1. В результате испытаний системы общецеховой синхронизации турбогенераторов получены следующие технические характеристики:
-напряжение питания27 В пост. (НОВ перем.)
-потребляемая от электрогенератора мощностьне более 1,5 Вт
-напряжение внешней сети100 В ± 10%
-диапазон регулировки разбаланса напряженийне менее 10%
-величина порога рассогласования частот в ручном режиме устанавливается0.2 - 0.5 Гц
-величина порога рассогласования частот в автоматическом режиме устанавливается0.1 - 0.2 Гц
-точность синхронизации по фазе в ручном режиме 16 ±4 град, в теч. 1.25 сек.
-длительность сигналов регулирования частоты и
фазы в автоматическом режиме0.5 - 1.3 сек.
-длительность сигнала подключения электрогенератора к сети в автоматическом режиме0.1. - 0.8. сек.
-коммутируемая нагрузка по всем каналам220 В, 1 А
-вес суммарныйне более 20 кг
Из представленных характеристик видно, что система общецеховой синхронизации турбоэлектрогенераторов обладает высокой точностью синхронизации по частоте и фазе.
При применении системы общецеховой синхронизации турбоэлектрогенераторов за счет высокой точности синхронизации и подключение нескольких турбоэлектрогенераторов, затраты на монтаж, запуск и эксплуатацию снизятся в несколько раз.