Измерительный орган напряжения трехфазного синхронного генератора

 

.ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЙ ОРГАН РЕГУЛЯТО .РА НАПРЯЖЕНИЯ ТРЕХФАЗНОГО СИНХРОННОГО ГЕНЕРАТОРА,содержащий трехфазный двухполупериодный выпрямитель, вход переменного тока которого предназначен для подключения к якорю генератора, выход постоянного тока связан с 4и1льтром низкой частоты, к выходу которого .подключен . вход нелинейного измерительного моста регулятора напряжения и исто.чник напряжения подпора , подключенный параллельно выходу постоянного тока выпрямителя, от л ич ающ.ий с я тем, что, с целью повьпиения надежности энергосистемы за счет автоматичес|сого перехода регулирования в несимметричных режимах нагрузки от среднего значения .к регулированию по максимально- . му напряжению якоря, источник напряжения подпора выполнен в виде резистивного делителя напряжения, конденсатора, зашунтированного разрядным резистором, и трех диодов, при этом резистивный делитель включен параллельно выходу постоянного тока выпрямителя, один из выводов конденсатора соединен с минусовым выводом выпрямителя, второй вывод конденсатора соединен со средней точкой резистивного делителя напряжения через первый диод и входом фильтра низкой частоты через второй диод, к катоду которого подключен катод третьего диода, анод которого соединен с плюсовым выводом выпрямителя , причем катод первого диода и анод .второго диода объединены. loWnfl КмелинеаHOHjf из еpumejfb ortif пое/пу pf tyatmofia

СОЮЗ СОВЕТСКИХ . СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ, РЕСПУБЛИК

09) (И) 4(51) Н 02 P 9/30

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ, Н ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ лвгиюйму и.ucf7 A566 Jtg

mme рсЛФюю,яу

Л .Я

Clue I

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР, ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И 0THPblTHA (21 ) 3624167/24-07 (22) 15.06.83 (46) 07.02.85. Бюл. Ф 5 (72) С.С. Смирнов и В.С. Солодов (71 ) Завод радиоприемников им. 50-летия СССР и Сибирский энергетический институт Сибирского отделения AH СССР (53) 621.313.722(088.8) (56) 1. Соловьев И.И. Автоматичес— кие регуляторы синхронных генераторов. М., Энергоиздат, 1981. с. I!0

2. Электроснабжение летательных аппаратов. Под ред. Н.Т. Коробана, М., 1975, с. 273.

Овчаренко Н.И. Полупроводниковые элементы автоматических устройств энергосистем. M., Энергоиздат, 1981, с. 271. (54) 157) . ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЙ ОРГАН РЕГУЛЯТО РА НАПРЯЖЕНИЯ ТРЕХФАЗНОГО СИНХРОННОГО

ГЕНЕРАТОРА, содержащий трехфазный двух полупериодный выпрямитель, вход переменного тока которого предназначен для подключения к якорю генератора, выход постоянного тока связан с фильтром низкой частоты, к выходу которого подключен . вход нелинейного измерительного моста регулятора напряжения и . источник напряжения "подпора", подключенный параллельно выходу постоянного тока выпрямителя, отличающийся тем, что, . с целью повышения надежности энергосистемы за счет автоматического перехода регулирования в несимметричных режимах нагрузки от среднего значения .к регулированию по максимально-. му напряжению якоря, источник напряжения "подпора" выполнен в виде резистивного делителя напряжения, конденсатора, зашунтированного разрядным резистором, и трех диодов, при этом резнстивный делитель вклю- Я чен параллельно выходу постоянного тока выпрямителя, один из выводов конденсатора соединен с минусовым выводом выпрямителя, второй вывод конденсатора соединен со средней точкой резистивного делителя напряжения через первый диод и входом фильтра низкой частоты через второй в, диод, к катоду которого подключен р катод третьего диода, анод которого соединен с плюсовым выводом выпрямителя, причем катод первого диода и анод .второго диода объединены.

1)38920

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано

Такой измерительный орган всегда обеспечивает регулирование по максимальному напряжению любой фазы, поэтому при несимметричной нагрузке превышения напряжения не происходит С23.

Недостатком измерительного органа является возможность снижения напряжения на более загруженных фазах ниже допустимого уровня, Наиболее близким техническим решением к изобретению является измерительный орган регулятора напряжения трехфазного синхронного генератора, содержащий трехфазный двухполупериодный выпрямитель, вход переменв автоматических регуляторах напряжения трехфаэных синхронных генераторов, работающих в автойомных 5 источниках энергообеспечения.

Известны измерительные органы для регуляторов напряженнч трехфаэных синхронных генераторов, содержащие входной выпрямитель, вход пере- 10 менного тока которого предназначен для соединения с якорем генератора, а выход постоянного тока через интегрирующий фильтр подключен к входу нелинейного моста измерительного 15 органа. Выход измерительного органа подключается к дальнейшим каскадам усиления и формирования сигнала, выполнение которых может быть различным. Такие измерительные органы 20 обеспечивают напряжение на выходе интегрирукицего фильтра, пропорциональ ное средиевыпрямпенному значению всех трех фаз линейного напряжения генератора, что позволяет обеспечи-. 25 вать высокую точность напряжения при симметричном напряжении, питающем измерительный орган (1).

Однако в случаях, когда нагрузка генератора несимметрична, точность регулирования ие обеспечивается и напряжение на менее напряженной фазе может превысить допустимый уровень.

Известен также измерительный орган, содержащий выпрямитель, >М«В- 35 нениый отдельно для каждой фаэы напряжения якоря, фильтры каждой фазы и диодный сумматор, к выходу которого подключается нелинейный мост из" мерительного органа. 40 ного тока которого предназначен для подключения к якорю генератора, а выход постоянного тока связан с фильтром низкой частоты, к выходу которого подключен вход нелинейного измерительного моста регулятора напряжения и источник напряжения "подпора", подключенный параллельно выходу постоянного тока выпрямителя Е33.

Известный измерительный орган обеспечивает высокую точность регулирования в симметричных режимах работы генератора, однако при искажениях симметрии напряжений для исключения перенапряжений по напряженным фазам приходится устанавливать фильтр с большим коэффициентом фильтрации, что приводит к инерционности регулятора. Кроме того, источник напряжения "подпора" питается от постороннего источника и, хотя. обеспечивает необходимый уровень минимального напряжения на наиболее загруженных фазах, однако при этом регулируемый уровень не зависит от напряжений на якоре, поэтому напряжение менее загруженной фазы может оказаться выше допускаемого предела, что приводит к выходу иэ строя как генератора, так и регулятора и потребителя.

Целью изобретения является повы- шение надежности энергосистемы эа счет автоматического перехода регулирования в несимметричных режимах нагрузки от среднего значения к регулированию по максимальному напряжению якоря.

Поставленная цель достигается тем, что в иэмериМельном органе. регулятора напряже4н трехфаэногсинхронного генератора, содерж: щем трехфазный двухполупериодный выпрямитель, вход перемениого тока кото1 рого предназначен для подключения к якорю генератора, выход постоянного тока связан с фильтром низкой частоты, к выходу которого подключен.вход нелинейного измерительного моста регулятора напряжения и источник напряжения "подпора", подключенный параллельно выходу постоянного тока выпрямителя, источник напряжения "подпора" выполнен в виде резистивного делителя напряжения, конденсатора, зашунтированного разрядным резистором, и трех диодов, при этом резистивный делитель вклю1138920 чен параллельно выходу постоянного тока выпрямителя, один из выводов конденсатора соединен с минусовым выводом выпрямителя, второй вывод конденсатора соединен со средней 5 точкой реэистивного делителя напряжения через первый диод и входом фильтра ниэь-.ой частоты через второй диод, к катоду которого подключен катод третьего диода, анод которого 1р соединен с плюсовым выводом выпрямителя, причем катод первого диода и анод второго диода объединены.

На фиг. l представлена принци— пиальная схема измерительного органа регулятора напряжения трехфазного синхронного генератора; на фиг. 2 и 3 — диаграммы напряжений для симметричного и несимметричного режимов работы энергосистемы, поясняющие работу измерительного органа.

Измерительный орган состоит из

25 трехфазного двухполупериодного выпрямителя 1, к входу переменного тока которого подключаются фазы якоря генератора, а выход постоянного тока связан с входом фильтра 2 низкой частоты, к выходу которого подклю«О чается нелинейный измерительный мост регулятора напряжения (не показан, так как он может иметь любое известное выполнение). Источник 3 напряжения подпора, подключенный па- 35 раллельно выходу постоянного тока выпрямителя 1, состоит из делителя напряжения, выполненного на резисторах 4 и 5, одни из выводов которых соединены соответственно с плюсом 40 и минусом выпрямителя 1, а к общей точке соединения резисторов 4 и 5 подключен анод диода 6, катод которого соединен с анодом второго диода 7 и одним выводом конденсатора 8, эа- 45 шунтированного разрядным резистором

9, второй вывод конденсатора 8 соединен с минусом выпрямителя 1. Третий од 10 анодом соединен с плюсом вырямителя l а катодом — с катодом 50 второго диода 7 и входом фильтра 2 низкой частоты.

Устройство работает следующим образом.

Измерительный орган имеет два ре- 55 жима работы: при симметричных и несимметричных напряжениях на его входе.

При симметричных напряжениях на генераторе (фиг. 2), напряжение U„ с выхода трехфазного двухполупериодного выпрямителя 1 поступает на делитель напряжения, состоящий из резисторов 4 и 5.

С делителя напряжения выпрямленное напряжение через диод 6 поступает на конденсатор 8, который заряжается через резистор 4 и диод 6, . а разряжается через резистор 9. йиод

6 предотвращает разряд конденсатора

8 на резистор 5.

Постоянная времени заряда конденсатора 8 выбрана значительно меньшей, чем половина периода Т пульсаций выпрямленного трехфазного напряжения а постоянная времени разряда примерно на два порядка больше периода Т, поэтому напряжение 11 на конденсаторе 8 пропорционально амплитуде Б „„ выпрямленного напряжения U . С делителя напряжения от

1 резисторов 4 и 5 конденсатор 8 заряжается до части амплитуды U „., выпрямленного напряжения U, так как коэффициент передачи делителя выбран таким образом, чтобы значение напряжения П„, до которого заряжается конденсатор 8, было меньше минимального мгновенного значения У выпрямленного напряжения 11,, то дйод

7 заперт и напряжение U с конденсатора 8 на фильтр 2 низкой частоты не поступает, при этом напряжение с выпрямителя 1 подается на фильтр

2 низкой частоты беэ изменения.

Фильтр 2 низкой частоты выделяет постоянную составляющую выпрямленного напряжения, пропорциональную среднему значению линейных напряжений генератора.

При значительной несимметрии напряжений генератора (фиг. 3) напряжение U на конденсаторе 8 возраста2. ет пропорционально максимальной амплитуде U выпрямленного напряжеtnax ния U В моменты времени t1-t2 когда мгновенные значения выпрямленного напряжения U, больше напряжения U на конденсаторе 8, диод 7 эаz перт, а диод 10 открыт и напряжение

V поступает на фильтр " низкой час1 тоты.

В моменты времени t --t выпрямленное напряжение Б меньше, чем напряжение U на конденсаторе 8, при этом диод 10 заперт, а диод 7 открыт

Э I 1 38920 Ь и напряжение U с конденсатора 8 по- наибольшему напряжению генератора и ступает также на фильтр 2 низкой тем самым переводит систему регуличастоты. Диод 10 предотвращает раз- рования напряжения на поддержание ряд конденсатора 8 через резисторы на заданном (допустимому уровне наи4и5. большего напряжения генератора, В итоге на вход фильтра 2 поступа- что обеспечивает безопасную работу ет напряжение U .(на фиг. 3 изображе- потребйтелей и самого генератора. но утолщенной кривой), пропорциональное амплитуде наибольшего линей- Величина несимметрии напряжений .ного напряжения генератора, поэтому 1О генератора, при которой измерительи постоянная составляющая напряже- ный орган начинает. формировать выния У на выходе фильтра 2 также ходное напряжение, пропорциональпропорциональна максимальному линей- ное наибольшему напряжению генератоному напряжению синхронного генера- ра, зависит от коэффициента передачи . тора. 15 делителя напряжения. Чем больше коТаким образом, измерительный орган эффициент передачи делителя, тем формирует при значительной несиммет- меньше величина несимметрии напряжерии напряжений генератора вследствие ний генератора, а следовательно, венеравномерной нагрузки по фазам вы- личина наибольшего напряжения генеходное напряжение, пропорциональное 20 ратора и наоборот.

У

f a

Составитель А. Лебедев

Редактов0„ Щковецкая Техоед М.Кузьма Корректор 0, Цилак

Заказ !0704/44 Тираж 646 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

)13035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

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