Устройство для измерения механической мощности на валу генератора

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ МЕХАНИЧЕСКОЙ МОЩНОСТИ ГЕНЕРАТОРА , содержащее датчик ускорений и датчик угловой частоты вращения, подключенные к вычислительному блоку , отличающееся тем. что, с целью повышения точности измерения при переходных режимах, в него введены трансформаторы тока, трансформатор напряжения, блоки коррекции погрешности трансформаторов тока, аналого-цифровые преобразователи напряжений, блоки умножения мгновенных значений тока и напряжения и блоки возведения в квадрат , причем трансформаторы тока подключены к блокам коррекции погрешности трансформаторов тока, выходы которых через аналого-цифровые преобразователи тока подключены к блокам бозведения в квадрат и к блокам умножения мгновенных значений тока и напряжения, вторые входы (Л которых через аналого-цифровые преобразователи напряжений подключены к трансформатору напряжений, а выходы - к вычислительному блоку, связанному с блоками возведения в квадрат.

СЭОЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

„„SU„„»SO<

4(sl) G 01 L 3/24

«1

К ABTGPCHGMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТБЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНЯТИЙ (21) 3281058/24-10 (22) 22.04. 81 (46) 15. 04. 85. Бюл. К - 14 (72) Ю.В. Сенягин, Л.И. Соколик и M.Р, Кирплюк (71) Белорусский филиал Государственного научно-исследовательского энергетического института им. Г,М. Кржижановского (53) 531,781(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

В 543094, кл, G 01 L 3/ 14, 1975.

2, Авторское свидетельство СССР

Р 299750, кл. G 01 L 3/24, 1969 (прототип) . (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ

МЕХАНИЧЕСКОЙ МОЩНОСТИ НА ВАЛУ ГЕНЕРАТОРА, содержащее датчик ускорений н датчик угловой частоты вращения, подключенные к вычислительному блоку, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерения при переходных режимах, в него введены трансформаторы тока, трансформатор напряжения, блоки коррекции погрешности трансформаторов тока, аналого-цифровые преобразоватепи напряжений, блоки умножения мгновенных значений тока и напряжения и блоки возведения в квадрат, причем трансформаторы тока подключены к блокам коррекции погрешности трансформаторов тока, выходы которых через аналого-цифровые преобразователи тока подключены к блокам возведения в квадрат и к блокам умножения мгновенных значений тока и напряжения, вторые входы которых через аналого-цифровые преобразователи напряжений подключены к трансформатору напряжений, а выходы — к вычислительному блоку, связанному с блоками возведения в квлдрат.

1150499

20 где Я рмИзобретение может быть применено в противоаварийной автоматике электроэнергетических систем, призванной обеспечить динамическую устойчивость параллельной работы синхронных генераторов, а также при испытаниях турбин и других приводных двигателей.

Известно устройство для измерения статического момента нагрузки электродвигателя, которое можно (с соответствующей доработкой) использовать для измерения мощности. Это устройство реализует извест-. ный аггоритм j1j .

Однако известное устройство об:ладает малой точностью и быстродействием вследствие измерения действующих, а не мгновенных значений.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является устройство для измерения мощности, содержащее датчик ускорений и датчик угловой частоты вращения j2) .

Однако точность такого устройства также низкая, так как не учитывается электрическая мощность генератора.

Целью изобретения является повышение точности измерения при переходных процессах.

Указанная цель достигается тем, что в устройство для измерения механическойй мощности на валу генератора, содержащее датчик ускорений и датчик угловой частоты вращения, подключенные к вычислительному блоку, введены трансформаторы тока, трансформатор напряжения, блоки коррекции погрешности трансформаторов тока, 4О аналого-цифровые преобразователи тока, аналого-цировые преобразователи напряжений, блоки умножения мгновенных значений тока и напряжения и блоки возведения в квадрат, причем тран- 45 сформаторы тока подключены к блокам коррекции погрешности трансформаторов тока, выходы которьгх через аналого-цифровые преобразователи тока подключены к блокам возведения в квадрат — 50 и к блокам умножения мгновенных значений тока и напряжения, вторые входы которьгх через аналого-цифровые . преобразователи напряжений подключены к трансформатору напряжений, 55 а выходы — к вычислительному блоку, связанному с блоками возведения в квадрат.

На чертеже представлена блок-схема устройства для измерения механической мощности на валу генератора.

Устройство содержит датчик 1 угловой частоты вращения, датчик 2 ускорения, блоки 3-5 коррекции погрешности трансформаторов тока, анапогоцифровые преобразователи б-8 тока, аналого-цифровые преобразователи 9-1l напряжений, блоки 12-14 умножения мгновенных. значений тока и напряжения, блоки 15-17 возведения в квадрат с умножением на константу — активное сопротивление фазы генератора, вычислительный блок 18 измерения механической мощности, трансформаторы 19 тока и трансформатор 20 напряжения.

Принцип действия устройства основан на дифференциальном уравнении вращательного движения агрегата генератора — двигатель угловая частота вращения вала; инерционная постоянная агрегата; искомая механическая мощность; — электрическая мощность э генератора.

Как видно из приведенной формулы, достаточно знать угловую частоту вращения вала агрегата, ее первую производную, электрическую мощность, развиваемую генератором, и инерционную постоянную агрегата, чтобы найти механическую мощность на его валу. В блоках 3, 4 и 5 осуществляется коррекция мгновенных значений вторичных токов фаз статора генератора с целью повьш ения точности измерения при переходных электромагнитных процессах, сопровождающихся мощными апериодическими токами, насыщающими трансформаторы тока и вызывающими погрешность во вторичных токах. Скорректированные мгновенные значения токов фаз и мгновенные значения напряжений соответствующих фаз генератора подают на входы блоков 12, 13 и 14, где производится определение мгновенной электрической мощности фаз генератора путем перемножения мгновенных зн;.чений тока и напряжения, 50499

Pnbuvre menu

ВНИИПИ Заказ 2138/31 Тираж 897 Подписное

Филиал ШШ "Патент", г.Ужгород, ул.Проектная, 4

3 1!

В блоках 15, 16 и 17, на входы которых подают мгновенные токи фаз генератора и значения активных сопротивлений фаз генератора, определяют произведение квадрата мгновенного тока фазы на ее активное сопротивление (активные потери в фазах обмотки статора генератора). В блоке 18 производится суммирование мгновенных электрических мощностей нагрузки всех фаз и активных потерь во всех фазах обмотки генератора, а также перемножение угловой частоты вращения вала генератора, ее первой производной, инерционной постоянной агрегата и суммирование результата с суммарной мгновенйой электрической мощностью фаз генератора, в результате чего получают искомую механическую мощность на валу.

Повышение точности,. особенно в переходном режиме, обеспечивается применением блоков коррекции погрешности трансформаторов тока. Тем самым увеличивается и быстродействие, поскольку точный замер начинается без задержки. Учет активных потерь в статоре также повышает точность.

Дальнейшее увеличение быстродействия достигается применением блоков и мерения мгновенной электрической мощ15 ности за счет устранения временной задержки на операции интегрирования и усреднения за период, обычные при измерении электрической мощности, средней за период.