Устройство для возбуждения и компаундирования синхронных генераторов

Устройство для возбуждения и компаундирования синхронных генераторов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Ж 73507

Класс 21с, 63в1

СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ CBHPETEIlb4T -Л. В. Цукерник и В. Л. Иносов

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВОЗБУЖДЕНИЯ И КОМПА

СИНХРОННЫХ ГЕНЕРАТОРОВ. 1

ВАНИЯ

Заявлено 26 января 1946 г. за И 342877 в Народный Комиссариат электростанций СССР

Известное автоматическое регулирование возбуждения синхронных машин осуществляется электромеханическими или электронно-ионными регуляторами разнообразных типов. Электромеханические регуляторы воздействуют на величину активного сопротивления цепей возбуждения генератора (возбудителя, подвозбудителя). При использовании электронно-ионных регуляторов в некоторых модификациях применяют также введение в цепь возбуждения генератора (возбудителя, подвозбудителя) дополнительной энергии от постороннего источника (подпитка от сети собственных нужд электростанции) .

Недостатками электромеханических регуляторов является: сложность конструкции, наличие зоны нечувствительности и необходимость коммутации цепей постоянного тока.

Недостатком электронно-ионных регуляторов являются: сложность схемы и громоздкость конструкции, наличие накаливаемых электронных ламп, возможность перерыва питания or постороннего источника и отсутствие питания при коротком замыкачии генератора.

Описываемая схема автоматического регулирования напряжения синхронных машин основана на следующих принципах:

1. Компаундированная схема возбуждения генератора, согласно которой поддержание постоянства возбуждения достигается исключительно путем ввода в цепь возбуждения дополнительной э 1ергии от нормаль ных измерительных трансформаторов тока и напряжения, установленных на генераторе, а не изменением сопротивления цепей возбуждения.

2. Указанное выше компаундирование от трансформаторов тока и напряжения корректируется измерительным органом, представляющим собою моментный электродвигатель с релаксационной обратной связью. работающий в режиме вибратора, устанавливающего замыканием и размыканием соответствующих контактов необходимое среднее значение компаундирования.

3. Контакты вибратора замыкают и размыкают исключительно цепи переменного тока при небольших значениях последнего, что весьма облегчает условия коммутации по сравнению с существующими электромеханическими регуляторами напряжения.

¹ 73507

Описываемая система автоматического регулирования напряжения обладает следующими достоинствами: а) Точность регулирования в пределах 1% как при холостом ходе, так и при нагрузке, причем корректор легко может быть настроен как астатически, так и с желательным статизмом — корректор не имеет зоны нечувствительности. б) Обеспечение необходимого форсирования возбуждения как при значительной, так и при незначительной перегрузке генератора и при резком падении напряжения. в) Простота и надежность схемы компаундирования и конструкция корректора вследствие отсутствия электронных ламп. г) Обеспеченность предела возбуждения при коротком замыкании генератора.

На фиг. 1 — 3 показаны три различных схемы описываемого устройства; на фиг. 4 и 5 — схемы двух вариантов измерительного органа (регулятора напряжения), представляющего собой, как отмечалось выше, моментный электродвигатель с релаксационной обратной связью.

В схеме, изображенной на фиг. 1, возбуждение генератора Г осуществляется путем ооъединения цепей трансформаторов тока ТТ и напряжения ТН посредством трехстержневого промежуточного трансформатора Т, включенного на возбудитель В.

В схеме, показанной на фиг. 2, возбуждение осуществляется путем ооъединения цепей трансформаторов ТТ и ТН на стороне выпрямленного тока.

В схеме изображенной на фиг. 3 без промежуточного трансформатора Т, возбуждение генератора Г достигается включением цепи трансформатора тока ТТ на возбудитель Б, а цепи трансформатора напряжения ТН на подвозбудитель ПВ.

Корректировка компаундирования в зависимости от напряжения генератора производится вибрирующими жестко связанными контактами 1 и 2 регулятора (фиг. 4). Контакт 1, управляющий токовым компаундированием, может непосредственно размыкать и замыкать цепь установочного сопротивления или шунтировать часть последнего. Контакт 2 размыкает и замыкает вторичную цепь трансформатора напряжения.

Контакты 1 и 2 управляются моментным электродвигателем М, который включен последовательно с установочным реостатом P на трансформатор напряжения генератора.

Электромагнитный момент электродвигателя уравновешивается пружиной или противовесом П.

На валу моментного электродвигателя, кроме указанных выше контактов 1 и 2, находится также контакт 8, шунтирующий часть С установочного реостата Р, называемую в дальнейшем «смещением». При достаточной величине смещения моментный электродвигатель начинает работать как вибратор. При замыкании контакта 1 контакты 2 и 8 размыкаются, и наоборот. Искрообразование на контактах подавляется искрогасительными конденсаторами.

Регулятор может быть также снабжен невибрирующим контактом 0 (фиг. 5), осуществляющим дополнительную форсировку возбуждения при отклонении ротора моментного электродвигателя на угол, соответствующий определенному пониженному напряжению генератора. Это заменяет устройство быстродействующего возбуждения.

Настройка регулятора на заданное напряжение производится противодействующей пружиной или противовесом П. Частота вибраций при заданном напряжении зависит от момента инерции ротора. Статизм № 73507 регулирования зависит от величины смещения, жесткости контактов на валу моментного электродвигателя, от постоянства результирующего момента при изменении угла отклонения ротора электродвигателя, а также от величины потерь. Настройка регулятора по статизму может осуществляться в широких пределах. Погрешность регулирования в зависимости от частоты сети может быть сделана достаточно малой путем увеличения активного сопротивления установочного реостата по сравнению с индуктивным сопротивлением моментного электродвигателя, а также путем компенсации этого индуктивного cotlpoTHBëåíèÿ соответствующей емкосгью, На фиг, 5 показана модифицированная схема регулятора, согласно которой контакты 1, 2 и 3 управляются промежуточным реле К, которое включается и выключается контактом 4, находящимся на валу моментного электродвигателя. Питание для .промежуточного реле также осуществляется от трансформатора напряжения.

Электромагнитный момент, приложенный к ротору моментного электродвигателя, уравновешиваемый противодействующей пружиной или противовесом П, изменяется вследствие замыкания или размыкания контакта 8, шунтирующего смещение С, что вызыгает вибрацию ротора. С частотой этой вибрации замыкаются и размыкаются также контакты 1 и 2, устанавливая среднее значение компаундируюшего тока, а следовательно, и напряжение генератора. При изменении этого напряжен ия регулятор изменяет соотношение между длительностью разомкнутого и замкнутого состояния контактов 1 и 2 так, что восстанавливается баланс между электромагнитным и противодействующим моментом, а следовательно, восстанавливается и напряжение генератора (с ".îîòâåòñòâóþùèì статизмом). Ручная регулировка величины поддерживаемого напряжения генератора осуществляется в достаточно широких пределах установочным реостатом P регулятора.

При холостом ходе генератора компаундирование отсутствует н регулирование обеспечивается трансформатором напряжения. Прн коротком замыкании или резком снижении напряжения корректор прекращает вибрацию и осуществляется максимальная форсировка возбуждения до восстановления нормального напряжения.

Для мощных систем со многими параллельно работающими генераторами поддержание напряжения генератора при холостом ходе или небольшой нагрузке не требуется и можно ограничиться лишь схемой, регулирующей ток компаундирования.

В описываемой схеме в случае необходимости может быть осуществлена гибкая обратная связь и токовая стабилизация.

Предмет изобретения

1. Устройство для возбуждения и компаундировапия синхронных генераторов с питанием обмотки возбуждения выпрямленным током трансформаторов тока и напряжения, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что д.чя корректирования количества энергии, вводимой в цепь возбуждения, применен регулятор напряжения в виде моментного электродвигателя с релаксационной обратной связью, осуществляющий периодические замыкания и размыкания контактов в цепи установочного сопротивления трансформатора тока и в цепи трансформатора напряжения.

2. В устройстве по п. 1 — применение трехстержневого промежуточного трансформатора между выпрямителями и трансформаторами тока и напряжения,