Автоматический регулятор возбуждения для синхронного генератора

Автоматический регулятор возбуждения для синхронного генератора

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Реснубиик (и> 752731 (61) дополнительное к авт, свид-ву (22} Заявлено 11Я 378 (21} 2461479/24-07 (51) М. Кл.

HP 9/00 с присоединением заявки №

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (23) Приоритет (53) УДК 621.316.722: .621.313.322. .013.8(088.8) Опубликовано 30д 7.8обюллетеиь ¹ 28

Дата опубликования описания 3007.80 (72) Авторы изобретения

В.М.Голов, A.Â.Ïòàøêèí и Н.А.Смирнов Сибтехэнерго Производственного объединения по наладке, совершенствованию технологии и эксплуатации электростанций и сетей СоюзтехэнергО (71) Заявитель

{54) АВТОМАТИЧЕСКИЙ РЕГУЛЯТОР ВОЗБУЖДЕНИЯ

ДЛЯ СИНХРОННОГО ГЕНЕРАТОРА

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в устройствах для автоматического регулирования возбуждения синхронных ген ераторов, преимущест венно в так называемых устройствах пропорционального действия, в которых регулирование возбуждения синхронной машины осуществляется по отклонению напряжения статора (регулируемая величина) и тока статора (возмущающее воздействие) .

Известны устройства указанного типа, в которых для предотвращения самораскачивания автоматически регулируемой системы применяются жесткие или линейные гибкие отрицательные обратные связи, подключаемые со стороны входа к напряжению возбудителя синхронной машины, а со стороны выхода — к одной из обмоток управления магнитного усилителя f1) ."

Недостаток этих устройств заключается в том, что применение указанных средств стабилизации неизбежно ухудшает другие показатели качества автоматического регулирования. Жесткая отрицательная обратная связь увеличивает статическую ошибку регулирования напряжения генератора, ли2 нейная гибкая отрицательная обратная связь снижает скорос-.ь нарастания напряжения возбуждения при коротких замыканиях в сети.

5 Наиболее близким техническим решением к предлагаемому - является автоматический регулятор возбуждения для синхронного генератора с возбудителем, содержащий измерительный

)0 орган напряжения, подключенный к яко. рю генератора, магнитный усилитель, выход которого соединен с обмоткой возбуждения возбудителя, одна из обмоток управления усилителя соедине15 на с выходом измерительного органа, а другая — с выходом цепочки линейной гибкой обратной связи, вход которой включен на напряжение возбудителя. Это устройство обеспечи9) вает хорошие показатели устойчивости и точности регулирования $2), Однако известное устройство имеет тот недостаток, что положительный эффект в нем достигается путем

25 замедления скорости прохождений всех видов регулирующих воздействий, вызываемых как слабыми, так и сильными возмущениями в сети. Вследствие этого, выиграв с точки зрения гаые8О ння самораскачивания, вызываемого

752731 малыми возмущениями, сопровождается существенным ухудшением условий обеспечения устойчивости регулируемого генератора и нагрузки при сильных нозмущениях типа короткого замыкания в сетй.

Цель изобретения - повышение ус тойчивости и .ув личение точности регулирования.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство дополнительно введены усилитель и двухполярный ограничитель величины Сигнала, включенные последовательно с цепью гибкой линейной обратной связи.

На фиг. 1 представлена блок-схема системы регулирования напряжения синхронного генератора с автоматическим регулятором напряжения;на фиг.2 предпочтительный вариант выполнения усилителя с двухполярным ох раничителем величины сигнала, Возбуждение синхронного генератора 1 осуществляется от возбудителя 2, в качестве которого используется генератор переменного тока, через статический выпрямитель 3. Возбудитель имеет последовательную обмотку 4 возбуждения и две независимые обмотки

5 и 6 возбуждения,, создающие МДС, направленные одна согласно, другая встречно Mgt последовательной обмотки возбуждения возбудителя. К этим обмоткам подключены выходы антоматического регулятора 7 возбуждения, который подключен к измерительным трансформаторам напряжения 8 и тока

9 синхронного генератора и на которой подается напряжение от источника практически неизменного напряжения подвоз будителя 10> находящегося на одном валу . с возбудителем 2. В цепи канала напряжения автоматического регулятора имеется установочный автотрансформатор 11. Измерительный орган 12 автоматического регулятора состоит из блока 13 фазового компаундирования, линейного 14 и нелинейного 15 элементов, токи выхода которых определяются величиной напряжения синхронного генератора с коррекцией по величине и фазе тока статора. Автоматический регулятор имеет два выходных магнитных усилителя 16 и 17, первый иэ которых подключен к согласин о включен ной, вт орой — к прот ивоположно включенной обмоткам возбуждения возбудителя. Силовое пита ние магнитных усилителей осуществляется от подвозбудителя, к обмоткам управления усилителей подключены ныI ходы измерительного органа, а также цепь 18 нелинейной гибкой отрицательной обратной связи по напряжению воэбудителя ц блока 19 ограничения потолка форсировки, состоящего иэ промежуточного трансформатора 20, подключенного к напряжению возбудителя, 5 !

О

6Î

65 и измерительного органа с выходным усилителем .,.21. На управляющий вход звена нелинейной . гибкой обратной связи подается через трансформатор 20 напряжение возбудителя, а силовое питание этого звена производится через трансформатор 22 напряжением от подво э будит ел я . цепь нелинейной гибкой отрицательной обратной связи 18 состоит иэ составного транзистора 23, включенного н плечо мостовой схемы, три других плеча 24, 25, 26 которой представляют собою резисторы. Одна иэ диагоналей моста представляет собой выХодную цепь звена, которая подключается к обмоткам управления магнитных усилителей 16 и 17 автоматического регулятора возбуждения. Ко второй диагонали моста подключен выход выпрямителя 27, на который через трансформатор 22 подается напряжение от поднозбудителя

10. C помощью цепи смещения,,состоящей иэ резистора 28, стабилитрона 29 и резистора 30, произнодится балансировка мостовой схемы, т.е. выставляется нулевое значение выходного тока при нулевом входном си гнале .

Входным элементом цепи обратной связи является выпрямитель 31, на которой подается напряжение возбудителя через промежуточный тран сформа". ор 20 .

Конден сатор 32, являющийс я элементом цепи линейной обратной связи, с последовательно включенными реэ исторами 33, 34 представляет собою звено пассивного дифференцирования, которое выделяет производную входного напряжения, Выход указанной цепи пассивного дифференцирования подается на вход усилителя, являющегося одним иэ плеч мостовой схемы. Величиной сопротивления резисторов, составляющих три других плеча мостовой схемы, определяется необходимый уронень двухполярного ограничения максимальной величины выходного сигнала, которой соответствует полное открытие транзистора.

Благодаря наличию ограничения характеристика звена гибкой обратной связи имеет резко ныраженный излом,т.е. оказывается существенно йелинейной.

Коэффициент усиления этого звена в линейной части характеристики изменяется в широких пределах путем изменения коэффициента усиления транзистора при неизменных параметрах активно-емкостного дифференциатора. При нулевом входном сигнале устанавливается нулевой выходной сигнал звена путем соответствующего подбора параметров цепи смещения транэист6ра при заданном соотношении сопротивлений плеч мостовой схемы.

Работа автоматического регулятора возбуждения в обычных режимах не имеет отличий от известных устройств.

В установившемся режиме ток выхода

752731 звена нелинейной гибкой отрицательной обратной связи равен нулю и действие его никак не проявляется. При увеличении напряжения возбудителя через это звено проходит сигнал на магнитные усилители 16 и17 автоматического регулятора возбуждения, направленный на уменьшение возбуждения.При уменьшении же напряжения возбудителя этот сигнал меняет знак — он направлен на увеличение возбуждения.

При достаточно большом коэффициенте усиления усилителя цепь гибкой отрицательной обратной связи надежно предотвращает возникновение самораскачивания.

Высокая степень стабилизации системы позволяет при нимать большой коэффициентт усиления основного к ан ала регулирования, в результате чего обеспечивается уменьшение статической ошибки регулирования, а нелинейность характеристики гибкой обратной связи практически исключает ее отрицательное влияние на быстродействие е системы воз буждени я при коротких замыканиях в сети.

Формула изобретения

Автоматический регулятор возбуждения для синхронного генератора с возбудителем, содержащий измерительный орган напряжения, подключенный к якорю генератора, магнитный усили —, тель, выход которого соединен с обмоткой возбуждения возбудителя, одна из обмоток управления усилителя соединена с выходом измерительногo органа, а другая с выходом цепи гибкой линейной обратной связи, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повышения устойчивости и увеличения точности и регулирования, дополнительно введены усилитель и двухполярный ограничитель величины сигнала, включенные последовательно с цепью гибкой линейной обратной связи.

Источники информации принятые во внимание при экспертизе

1, Веников В,A. и др. Сильное регулирование возбуждения.

М., Энергия, 1963, с. 11,19.

2. Авторское свидетельство СССР

9 283381, кл. Н 02 Р 9/10, 1969.

752731

Составитель А, Лебедев

Редактор В.Романенко Техред H,Ãðàá Корректор И.Муска

Заказ 4761/17 Тираж 783 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4