Устройство для автоматического регулирования реактивной мощности синхронной машины

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ РЕАКТИВНОЙ МОЩНОСТИ СИНХРОННОЙ МАШИНЫ, содержащее регулятор реактивного тока, к входу которого подключен датчик реактивного тока, и блок определения нагрева, отлич-ающееся тем, что, с целью повьшения качества электроэнергии при нагреве синхронной машины , оно снабжено блоком суммирования и блоком задающего сигнала, причем блок определения нагрева соединен с блоком задающего сигнала, который подключен к входу блока суммирования, выход которого подключен к входу регулятора тока, а второй вход блока суммирования служит для подключения (Л к источнику сигнала задания реактивного тока. ф 13

(19> (I I ) СОЮЗ СОВЕТСКИХ .СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

w(si) Н 02 J 3/18

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМЪГ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3567815/24-07 (22) 28.03.83 (46) 23.05.85. Бюл. Р 19 (72) О,A.Îðåë (71) Украинский государственный проектный институт "Тяжпромэлектропроект" .(53) 621. 313. 32: 611,316.. 738 (088, 8) (56) 1.Оганьян Я.П. и др. Применение синхронных компенсаторов с быстродействующим тиристорным возбуждением для снижения влияния ударных нагрузок. - "Инструктивные указания по проектированию электротехнических промьппленных установок". М, "Энергия", 1971 В 8, с. 13-16.

2. Авторское свидетельство СССР

У 598205, кл. Н 02 P 7/36, 1974.

З.Авторское свидетельство СССР й- 879728, кл, Н 02 P 9/10, 1980. (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ РЕАКТИВНОЙ МО11!НОСТИ СИНХРОННОЙ МАЛИНЫ, содержащее регулятор реактивного тока, к входу которого подключен датчик реактивного тока, и блок определения нагрева, о т л и ч .а ю щ е е с я тем, что, с целью повьппения качества электроэнергии при нагреве синхронной машины, оно снабжено блоком суммирования и блоком задающего сигнала, причем блок определения нагрева соединен с блоком задающего сигнала, который подключен к входу блока суммирования, вьмод которого подключен к входу регулятора тока, а второй вход блока суммирования служит для подключения к источнику сигнала задания реактивного тока.

11576

Изобретение относится к электротехнике, а именно к регулированию режимов синхронных машин, преимущественно быстродействующих синхронных компенсаторов, и может использоваться также в установках с синхронными электродвигателями.

Известно устройство для автоматического регулирования синхронного компенсатора, в котором при перегруз-10 ках предусмотрено регулируемое ограничение. верхнего предела тока возбуждения путем ограничения выходного сигнала регулятора реактивного тока для защиты от перегрева 513 . 15

Недостаток такого устройства состоит в том, что при перегрузках происходит. ограничение выходного сигнала регулятора реактивного, тока, Поскольку этот сигнал является заданием 20 регулятору тока возбуждения, то синхронный компенсатор переходит в режит работы с постоянным значением тока возбуждения и поэтому перестает реагировать на изменения сигнала 25 задания на входе регулятора реактивного тока, вследствие чего изменения напряжения на шинах узла нагрузки, вызываемые изменениями реактивной нагрузки потребителей, возрастают, З0 т.е, качество электроэнергии снижается.

Известно также устройство, которое содержит возбудительную систему, регулятор активного тока, датчик реактивного тока и ограничитель сигнала задания, подключенный к задающему входу регулятора реактивного тока и соединенный с блоком определения нагрева 21.

4О

Однако это устройство не обеспечивает достаточно высокого качества электроэнергии, поскольку ограниченне сигнала задания регулятору реактивного тока осуществляется сверху 45 и поэтому в первую очередь ограничивается его переменная составляющая, вследствие чего синхронная машина при нагреве в первую очередь прекращает компенсировать,:, перемен« 50 ную составляющую реактивного тока потребителей,. и на шинах узла нагрузки начинают проявляться соответствующие изменения напряжения.

Наиболее близким к изобретеиию 55 является устройство для автоматического регулирования реактивной мощности синхронной машины, которое

12 2 содержит регулятор реактивного тока, к входу которого подключен выход датчика реактивного тока, блок определения нагрева и блок опорного сигнала с характеристикой "зона нечувствительности", причем вход блока опорного сигнала подключен к выходу блока определения нагрева, а выход— к входу регулятора реактивного тока, выход регулятора реактивного тока подключен к входу возбудительной системы синхронной машины 53) .

Известное устройство имеет следующие недостатки. Если в процессе эксплуатации установки вследствие длительного повышения сигналов реактивного тока, или ухудшения условий охлаждения, или других каких-либо причин произойдет нагрев синхронной машины до опасной или заранее выбранной температуры, то на выходе блока определения нагрева появится соответствующий сигнал, который вызовет появление зоны нечувствительности блока опорного сигнала, что приведет к уменьшению сигнала задания на вхо-, де регулятора реактивного тока на величину эоны нечувствительности блока опорного сигнала и соответствующему уменьшению реактивного тока и греющих потерь синхронной машины. Появление зоны нечувствительность в канале задания реактивного тока приведет к тому, что сигнал задания, подаваемый на вход регулятора реактивного тока, и соответствующий ему реактивный ток синхронной машины будут. уменьшаться.

Однако это уменьшение достигается путем "срезания" задающего сигнала снизу, вследствие чего ограничение задающего сигнала за счет его постоянной составляющей обеспечивается лишь в тех случаях, когда полная величина задающего сигнала превышает величину зоны нечувствительности блока опорного сигнала.

Если величина задающего сигнала в отдельные промежутки времени оказывается ниже величины эоны нечувствительности, а иногДа близкой или даже равной нулевому значению (например, для систем электроснабжения прокатных цехов, оборудованных слябингами, блюмингами., толстолистовыми станами и т.n.), уменьшение сигнала saдания происходит sa счет "срезания" нижней части переменной составляющей, в результате чего режим слежения за з 1157 изменениями реактивного. тока потребителей нарушается, и на шинах узла нагрузки появятся колебания напряжения, вызываемые нескомпенсированными изменениями реактивного тока прочих потребителей, т.е.. качество электроэнергии снижается.

Таким образом, известное устройство не обеспечивает высокого качества электроэнергии во всех возможных ре- 10 жимах.

Цель изобретения — повышение ка- . чества электроэнергии на шинах узла нагрузки при нагреве синхронной машиные 15

Эта цель достигается тем, что устройство для автоматического регулирования реактивной мощности синхронной машины, содержащее регулятор реактивного тока, к входу которого подключен20 датчик реактивного тока, и блок определения нагрева, оно снабжено блоком суммирования и блоком задающего сигнала, причем блок определения нагрева соединен с блоком задающего сигнала, 25 который подключен к входу блока суммирования, выход которого подключен к входу регулятора реактивного тока, а второй вход блока суммирования служит для подключения к источнику сигнала задания реактивного тока.

На чертеже изображена принципи альная схема предлагаемого устройс, ва для автоматического регулирования. реактивной мощности синХронной маши- 35 ныа

Синхронная машина 1 регулируется предлагаемым устройством, содержащим возбудительную систему 2, регулятор 3 реактивного тока, датчик 4 40 реактивного тока, блок 5 определения нагрева, блок 6 суммирования, блок 7 задающего сигнала.

Датчик 4 реактивного тока включен в цепь статора синхронной машины 1, 45 а его выход подключен к входу регулятора 3 реактивного тока с полярностью, противоположной полярности сигнала (1 ) задания реактивного тока. 50

Устройство работает следующим образом.

Если нагрев синхронной машины не достиг опасного (или заранее выбранного) значения, то сигнал на вькоде 55 блока 7 равен нулю, сигнал задания

I реактивного тока, определяемый режимом реактивной нагрузки прочих

612 4 потребителей, поступает на вход блока суммирования, проходит далее на вход регулятора 3 реактивного тока, и синхронная машина работает с реактивным током, величина которого соответствует сигналу задания 1„ °

Благодаря этому синхронная машина работает в режиме слежения за реактивным током потребителей. и снижает те изменения в электрической сети (ЭС), которые вызываются изменениями нагрузки потребителей.

Если в.процессе эксплуатации установки вследствие длительного повышения сигналов реактивного тока, ухудшения условий охлаждения, увеличения момента нагрузки со стороны приводимого механизма, или неблаго.приятного сочетания факторов произойдет нагрев синхронной машины для опасной или заранее выбранной температуры, то под действием сигнала блока определения нагрева на выходе блока 7 появится соответствующий сигнал. Величина этого сигнала при заданном нагреве остается постоянной, а полярность противоположна полярности сигнала Т . Выходной сигнал блока 7 и сигнал Тр, определяемый режимом работы прочих потребителей узла нагрузки,. алгебраически складываются в блоке суммирования.

В результате такого сложения кривая результирующего сигнала сдвигается (уменьшается) вниз на постоянную величину, определяющую сигналом блока 7, при этом переменная составляющая сигнала задания I сохраняется в результирующем сигнале без искажений. Таким образом, при срабатывании блока определения нагрева синхронная машина уменьшает степень компенсации, только постоянной составляющей реактивного тока потребителей и продолжает следить за переменной составля" ющей, т.е. продолжает уменьшать те. изменения напряжения (колебания), которые вызываются изменениями нагруз- ки ° потребителей. Благодаря этому ограничение нагрева синхронной машины обеспечивается за счет уменьшения только постоянной составляющей ее реактивного тока, а качество электроэнергии в ЭС продолжает оставаться на прежнем высоком уровне.

В качестве блока 6 суммирования может быть использован магнитный

1157612

Составитель О.Наказная

Редактор Р.Цицика Техред Л.Бабинец

Корректор В.Бутяга

Заказ 3386/51 Тираж 620 Подписное

ВНИИПИ 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 усилитель, усилитель унифицированной блочной системы регулирования.

В качестве блока 7 задающего сигна.ла может быть использован выпрямитель, потенциометр, подключенный к источнику питания, магнитный усилитель, усилитель унифицированной блочной системы регулирования.

Предлагаемое устройство обеспечивает повышение качества электроэнергии не только когда синхронная машина недогружена, но и когда загрузка синхронной машины достигла предельно допустимого значения. Это расширяет область применения изобретения.