RU2257664C1 - Method for controlling a generator with excitation system - Google Patents

Abstract

FIELD: electric engineering.

SUBSTANCE: method includes measuring voltage, generator current, and current alternation parameters, which current is fed from excitation system dependently on these parameters, rotor voltage control, comparison of it to constraint and if it is exceeded - enabling discharge circuit, method additionally includes controlling current in discharge circuit of generator rotor and if current appears in this circuit current fed from excitation system is decreased.

EFFECT: higher reliability, lower costs, broader functional capabilities.

4 dwg

Description

Изобретение относится к электротехнике и может использоваться на крупных тепловых и атомных электростанциях.The invention relates to electrical engineering and can be used in large thermal and nuclear power plants.

Наиболее близким по технической сути и достигаемым результатам является способ [1] управления генератором с системой возбуждения и разрядной цепью, подключенными к ротору генератора, состоящий в измерении параметров напряжения и тока генератора и изменения тока, подаваемого от системы возбуждения в зависимости от этих параметров, контроле напряжения ротора, сравнении его с уставкой и при превышении уставки - включении разрядной цепи. Недостаток такого способа состоит в относительно низкой надежности и излишних потерях электроэнергии. Этот недостаток проявляется при срабатывании разрядника, ибо при этом ток от системы возбуждения течет в разрядную цепь. Протекание такого тока вызывает излишние потери энергии и перегрузку разрядной цепи.The closest in technical essence and the achieved results is a method [1] for controlling a generator with an excitation system and a discharge circuit connected to the generator rotor, which consists in measuring the voltage and current parameters of the generator and changing the current supplied from the excitation system depending on these parameters, monitoring rotor voltage, comparing it with the set point and when the set point is exceeded - turning on the discharge circuit. The disadvantage of this method is the relatively low reliability and excessive loss of electricity. This disadvantage manifests itself when the arrester is triggered, because in this case the current from the excitation system flows into the discharge circuit. The flow of such current causes excessive energy loss and overload of the discharge circuit.

Целью изобретения является повышение надежности и снижение потерь электроэнергии. Поставленная цель достигается за счет того, что контролируют ток в разрядной цепи ротора генератора и при появлении тока в этой цепи снижают ток, подаваемый от системы возбуждения.The aim of the invention is to increase reliability and reduce energy losses. This goal is achieved due to the fact that they control the current in the discharge circuit of the rotor of the generator and when current appears in this circuit, reduce the current supplied from the excitation system.

Именно эти новые операции являются новыми и обеспечивающими достижение заявленной цели изобретения.It is these new operations that are new and ensure the achievement of the stated objectives of the invention.

На фиг.1, 2, 3 приведены примеры схем для осуществления способа.Figure 1, 2, 3 shows examples of schemes for implementing the method.

На чертежах обозначено: 1 - генератор, 2 - система возбуждения; 3 - автоматический регулятор возбуждения; 4 - разрядник; 5 - резистор; 6 - пороговый элемент; 7 - трансформатор напряжения; 8 - трансформатор тока. На фиг.3, кроме того, имеется датчик тока 9. Способ управления реализуется при следующем порядке работы схем.The drawings indicate: 1 - generator, 2 - excitation system; 3 - automatic excitation controller; 4 - arrester; 5 - resistor; 6 - threshold element; 7 - voltage transformer; 8 - current transformer. Figure 3, in addition, there is a current sensor 9. The control method is implemented in the following order of operation of the circuits.

На всех фигурах в нормальном режиме работы генератор 1 вырабатывает трехфазное напряжение, подаваемое со статора в сеть или потребителю. Регулятор 3 возбуждения, по измеренным с помощью трансформаторов 7 и 8 значениям напряжения и тока, вырабатывает сигнал управления, подаваемый на систему 2 возбуждения. В простейшем случае она представляет собой тиристорный управляемый выпрямитель, но может быть и сложнее - содержать несколько каскадов. В соответствии с этим сигналом в ротор генератора подается ток возбуждения определенной, изменяемой величины. При работе генератора возможны также нештатные, аварийные режимы, вызывающие перенапряжения в роторе. При этом срабатывает разрядник 4, который подключает к ротору резистор 5. В этом случае часть тока ответвляется в этот резистор. Этим ограничивается уровень перенапряжений. Схема замещения цепи ротора приведена на фиг.4. Здесь цифровые обозначения такие же, как и выше. Кроме того, обозначены напряжения 1У - перенапряжения, 2У - напряжение системы возбуждения. Как видно, часть тока от системы возбуждения 2 течет в резистор 5. Для снижения этого тока в устройствах на фиг.1, 2, 3 предусмотрена операция фиксации наличия тока в разрядной цепи. На фиг.1 это осуществляется путем измерения падения напряжения на резисторе 5 или его части, которое в штатном режиме равно нулю. Появление этого напряжения приводит к срабатыванию порогового элемента 6. На фиг.2 пороговый элемент 6 выполняется в виде токового реле (бесконтактного или контактного). На фиг.3 имеется датчик тока 9, который при наличии тока в нем запускает пороговый элемент 6. Таким образом, во всех вариантах схемы наличие тока в разрядной цепи приводит к запуску порогового элемента 6, который воздействует на регулятор 3 возбуждения. Этот сигнал приводит к снижению тока системы 2 возбуждения. Это снижение может выбираться из конкретных условий присоединения генератора 1. Оно может состоять в снижении его до номинального уровня (запрет форсировки) или ниже. Во всех случаях такое упредительное снижение тока приводит к уменьшению потерь во всех элементах цепи возбуждения и к уменьшению нагрузок этих элементов, что ведет к повышению надежности.In all figures, in normal operation, the generator 1 generates a three-phase voltage supplied from the stator to the network or to the consumer. The excitation controller 3, according to the voltage and current values measured using transformers 7 and 8, generates a control signal supplied to the excitation system 2. In the simplest case, it is a thyristor controlled rectifier, but it can be more difficult to contain several cascades. In accordance with this signal, an excitation current of a certain, variable value is supplied to the generator rotor. During the operation of the generator, abnormal, emergency modes that cause overvoltage in the rotor are also possible. This triggers a spark gap 4, which connects a resistor 5 to the rotor. In this case, part of the current branches off into this resistor. This limits the level of overvoltage. The equivalent circuit of the rotor chain is shown in Fig.4. Here, the numerical designations are the same as above. In addition, indicated voltage 1U - overvoltage, 2U - voltage of the excitation system. As you can see, part of the current from the excitation system 2 flows into the resistor 5. To reduce this current in the devices in figures 1, 2, 3, the operation of fixing the presence of current in the discharge circuit is provided. In figure 1 this is done by measuring the voltage drop across the resistor 5 or part thereof, which is equal to zero in the normal mode. The appearance of this voltage leads to the triggering of the threshold element 6. In figure 2, the threshold element 6 is made in the form of a current relay (contactless or contact). Figure 3 has a current sensor 9, which, in the presence of current in it, triggers the threshold element 6. Thus, in all variants of the circuit, the presence of current in the discharge circuit triggers the threshold element 6, which acts on the excitation controller 3. This signal reduces the current of the excitation system 2. This reduction can be selected from the specific conditions for the connection of the generator 1. It may consist in reducing it to a nominal level (prohibition of forcing) or lower. In all cases, such a preemptive decrease in current leads to a decrease in losses in all elements of the excitation circuit and to a decrease in the loads of these elements, which leads to an increase in reliability.

Источник информацииSourse of information

1. Федосеев А.М. Релейная защита электрических систем. М., “Энергия”. 1976, стр.408-409.1. Fedoseev A.M. Relay protection of electrical systems. M., “Energy”. 1976, pp. 408-409.

Claims (1)

Способ управления генератором с системой возбуждения и разрядной цепью, подключенными к ротору генератора, состоящий в измерении параметров напряжения и тока генератора и изменения тока, подаваемого от системы возбуждения в зависимости от этих параметров, контроле напряжения ротора, сравнении его с уставкой и при превышении уставки - включении разрядной цепи, отличающийся тем, что контролируют ток в разрядной цепи ротора генератора и при появлении тока в этой цепи снижают ток, подаваемый от системы возбуждения.The method of controlling a generator with an excitation system and a discharge circuit connected to the generator rotor, which consists in measuring the voltage and current of the generator and changing the current supplied from the excitation system depending on these parameters, monitoring the rotor voltage, comparing it with the set point and when the set point is exceeded - the inclusion of the discharge circuit, characterized in that they control the current in the discharge circuit of the rotor of the generator and when current appears in this circuit, reduce the current supplied from the excitation system.

Images