Устройство для моделирования синхронного генератора

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ МОДБЛИРОВАНИЯ СИНХРОННОГО ГЕНЕРАТОРА, содержащее блок задания напряжения статора, блок задания тока статора, трансформатор напряжения, первый вывод вторичной обмотки которого подключен к входу блока ограничения, выход которО1 о через параллельно включенные первич ную обмотку первого трансформатора тока и первый 1с-фильтр.соединён с входом второго LC-фильтра, выход ко .торого через параллельно включенные : первый нагрузочный элемент и вторичную обмотку второго трансформатора тока подключен к второму выводу трансфор«1атора напряжения, первый вывод вторичной обмотки первого . трансформатора тока соединен с пёрвьв( вывсздрм второго нагрузочного элемента и с первым выводом выходного трансформатора, второй вывод которого соединен с первым выв од cevi третьего нагрузочного элемента, с вторым вьшодом второго нагрузочного элемента и с первым вьшодом вторичной обмотки третьего трансформатора тока, второй; вывод которого подключен к среднему выводу вторичной обмотки первого трансформатора тока, второй вывод которЬго соединен с вторым выводом третьего нагрузочного элемента, первый и второй выводы вторичной обмотки вьаходного трансформатора подключены соответственно к первому и второму входам выпрямителя, выход которого является первым выходом устройства , второй выход которого соединен со средним выводом вторичной обмотки выходного трансформатора, первые выI воды первичных обмоток второго и третьего трансформаторов тока объедиi нены,о т, л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности мо (Л делирования, в него введены фильтр тока прямой последовательности синхронного генератора и фильтр напряжения прямой последовательности синхронного генератора, причем первый, второй и третий выходы блока задания напряжения статора подключены соответственно к первому,второму и третьц ему входам фильтра напряжения прямой последовательности синхронного генеУ1 ратора, выходы которого подключены : к первичной обмотке трансформатора напряжения, а первый, второй и третий выходы блока задания тока статора соединены соответственно с первым, вторым и третьим входами фильтра то00 ка прямой последовательности синхронного генератора, выходы которого / подключены к вторым выводам первичных обмоток второго и третьего транс ф ормат оров тока.

(1В (Ш

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

gag 6 06 6 7/62

-ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ, H ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

fl0 ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3450704/18-24 (22) 16.04.82 (46) 07.11.83. Вюл. 941 (72) B.Ô.Kóðèëîâ (71) Производственное предприятие по, наладке, совершенствованию технологии эксплуатации электростанций и сетей Средазтехэнерго (53) 681.333(088.8) (56) l. Авторское свидетельство CCC$ .

Р 281022, кл. Q 06 5 7/62, 1969.

2. Авторское свидетельство СССР Р 519731, кл. g 06 С 7/62, 197 3 (прототип) . (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ.

СИНХРОННОГО ГЕНЕРАТОРА, содержащее ° блок задания напряжения статора, блок задания тока статора, трансформатор напряжения, первый вывод вторичной обмотки которого подключен к входу блока ограничения, выход котороГо через параллельно включенные первичную обмотку первого трансформатора тока и первый ).С-фильтр соединен с входом второго (.С-фильтра, выход ко,торого через параллельно включенные первый нагруэочный элемент и вторичную обмотку второго трансформатора тока подключен к второму выводутрансформатора напряжения, первый вывод вторичной обмотки первого . трансформатора тока соединен с первыь выводом второго нагрузочного элемента и с первым выводом выходного трансформатора, второй вывод которого соединен с первым выводом третьего нагруэочного элемента, с вторым выводом второго нагрузочного элементаи с первым выводом вторичной обмотки третьего трансформатора. тока, второй; вывод которого подключен к среднему выводу в торичной обмотки и ервого трансформатора тока, второй вывод . которого соединен с вторым выводом третьего нагрузочного элемента, первый и второй выводы вторичной обмотки выходного трансформатора подключены соответственно к первому и второму входам выпрямителя, выход которого является первым выходом устройства, второй выход которого соединен со средним выводом вторичной обмотки выходного трансформатора, первые выл воды первичных обмоток второго и третьего трансформаторов тока объединены,о т л и ч а ю щ е е с я тем, Я что, с целью повышения точности моделирования, в него введены фильтр тока прямой последовательности синхронного генератора и фильтр напря- С жения прямой последовательности синхронного генератора, причем первый, Я второй и третий выходы блока задания напряжения статора подключены соответственно к первому, второму и треть-. ему входам фильтра напряжения прямой последовательности синхронного гене ратора, выходы которого подключены к первичной обмотке трансформатора напряжения, а первый, второй и тре4ий выходы блока задания тока стато-. ра соединены соответственно с первым вторым и третьим входами фильтра тока прямой последовательности синхрон ного генератора, выходы которого подключены к вторым выводам первичных обмоток второго и третьего транс формат оров ток а °

1053»S

Изобретение относится к аналоговой вычислительной технике и предназначено для моделирования работы синхронного генератора при различных режимах работы.

Известно устройство для моделирования синхронной электрической машины, содержащее математическую модель синхронной машины, измерительные элементы, сумматоры, усилители и коллекторные электрические машины P)., Однако это устройство громоздко и очень дорогостоящее.

Наиболее близким техническим решением к изобретению является устрой-15 ство для моделирования синхронного генератора, содержащее трансформаторы, блоки задания напряжения и тока статора, нелинейный блок, LC-фильтры,выпрямитель и нагрузочные резисторы.

При чисто активной нагрузке генератора -.îê подведенный к устройст) о ву, опережает напряжение на 90, а .в общем .случае на угол (90 — (), где о» угол мощности генератора, Сто достигается соответствующим подбором подводимых фаз тока и напряжения, например, ток фазы А и линейное напряжение BC (2) .

Однако при несимметричной нагрузке фаз генератора или несимметричных коротких замыканиях укаэанный сдвиг по углу фаз тока и напряжения нарушаетая, что приводит к появлению дополнительной погрешности устройства.

Целью изобретения является повышение точности работы устройства.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве, содержащем блок задания напряжения статора, блок за - 40 дания тока статора, трансформатор напряжения, первый вывод вторичной обмотки которого подключен к входу. блока ограничения, выход которого через параллельно включенные первич- 45 ную обмотку первого трансформатора тока и первый С-фильтр соединен с входом второго LC-фильтра, выход которого через. параллельно включенные первый нагрузочный элемент и вторичную обмотку второго. трансформатора тока подключен к второму выводу трансформатора напряжения, первый вывод вторичной обмотки первого трансформатора тока соединен с первым выводом второго нагруэочного элемента и с первьа» выводом выходного транс-. форматора,второй вывод которого соединен с первым выводом третьего нагрузочного элемента,с вторым выводом второго нагрузочного элемента и с

I »ервым выводом вторичной обмотки третьего трансформатора тока, второй вывод которого подключен к среднему выводу вторичной обмотки первого трансформатора тока, второй вывод ко 65 торого соединен с вторым выводом третьего нагрузочного элемента, .первый и второй выводы вторичной обмотки выходного трансформатора подключены соответственно к первому и второму входам выпрямителя, выход которого является первым выходом устройства, второй выход которого соединен со средним выводом вторичной обмотки выходного трансформатора, первые выводы первичных обмоток второго и третьего трансформаторов тока объединены) введены фильтр тока прямой последовательности синхронного генератора и фильтр напряжения прямой последовательности синхронного гене ратора,причем первый, второй и третий выходы блока задания напряжения статора подключены соответственно к первому, второму и третьему входам

Фильтра напряжения прямой последовательности синхронного генератора, выходы которого. подключены к первичной обмотке трансформатора напряжения, а .первый, второй и третий выходы блока задания тока статора соединены соответственно с первым, вторым и третим входами фильтра тока прямой последовательности синхронного генератора, выходы которого подключены к вторым выводам первич:ных обмоток второго и третьего трансформаторов тока.

На чертеже изображено предлагаемое устройство.

Устройство содержит фильтр 1 напряжения прямой последовательности синхронного генератора, блок 2 задания напряжения статора, трансформатор 3 напряжения, блок 4 ограничения, состоящий из диодов 5-8, стабилитронов 9-12, резисторов 13 и 14, трансформатора 15 тока, »,С-. фильтры 16 и 17, трансформатор 18 тока, чагрузочный элемент 19, первичную обмотку трансформатора 20 тока и фильтр 21 тока прямой последовательности синхронного генератора, блок 22 задания тока статора, нагрузочные элементы 23 и 24, выходной трансформатор 25 и выпрямитель 26.

Устройство работает следующим образом.

При чисто активной нагрузке генератора ток на выходе фильтра 21 тока опережает напряжение на выходе фильтра 1 напряжения на 90О.

Напряжения на вторичной обмотке трансформатора 3 и на линейном нагрузочном элементе 19 пропорциональны соответственно напряжению на выводах генератора 0» и падению напряжения от протекания тока статора в сопротивлении Потье Хр, т.е. 1

Сумма этих величин равна напряжению U>, пропорциональному внутренней ЭДС генератора Ер.

1053118

° Составитель В.Рыбин

Редактор H.Ëàýàðåâêî Техред M.Kîñòèê Корректор О.Билак

Ф

Заказ 8874/48 Тираж 70б Подписное

ВЯИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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

Параметры нелинеяного блока 4 ктраничения,линейных нагрузочных элементов 23 и 24 подобраны таким образом, что первая гармоника тока

:элементов 23 и 24, обусловленная напряжением Я,изменяется пропорционально составляющей тога возбуждения, соответствующей Е, определенной по характеристике холостого хода генератора, аппроксимированной отрезками прямой. 10 ( Фильтры 16 и 17, настроенные. на, частоту 50 Гц, препятствуют попаданию в элементы 23 и 24 высших гармонических составляющих тока.

Ток в элементе 23 от трансформатора 20 пропорционален составляющей тока возбуждения, соответствующей реакции якоря генератора. ю

Отношение величин сопротивления линейных нагрузочных элементов 23 и

24 равно отношению числа витков частей BTopH÷ÿîé обмотки трансформатора

15, присоединенных к этим элементам, благодаря чему ток от трансформатора

20, протекающий через средний вывод этой обмотки,, распределяется по ее частям обратно пропорционально числу витков и не трансформируется в первичную обмотку.

Сумма токов в линейном нагрузочном элементе 23, обусловленных напряже- t

:нием0,1и током от трансформатора 20, ,пропорциональна полному току возбуждения генератора, вследствие чего напряжения на первичной и вторичной обмотках выходного трансформатора

25, на выходе и входе выпрямителя 26 пропорциональны току возбуждения генератора.