Система автоматического регулирования возбуждения реверсивного синхронного компенсатора

 

Изобретение относится к области электротехники. Цель изобретения - увеличение предела потребления реактивной мощности компенсатором, повы Й 4 - п ) ИИНти кшение точности настройки. При работе компенсатора с положительным возбуждением и с отрицательным до значений токов статора, меньших Хкр , регулирование происходит только по каналу напряжения. Разность напряжений от датчика напряжения 18 и задатчика 17 определяет ток в обмотке ротора компенсатора . При токе статора, большем критического, переключатель фазы 21 подключает датчик 20 реактивного тока . Пороговые элементы 2,23, усилители 10,13, сумматор 6 с ограничением минимального сигнала обеспечивают переключение усиления. До значений токов, соответствующих углу 65 , работают пороговый элемент 22 и усилитель 13, обеспечивая меньший коэффициент усиления. При достижении током значения, соответствующего углу 65, работают пороговый элемент 23 и усилитель 10, обеспечивая больший коэффициент усиления. 3 ил. pf I S 1сл со О х ЧЭ :л JO

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

„„SU„„1309253

А1 (д11 4 Н 02 Р 9/14, Ы

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3988957/24-07 ,(22) 16.12.85 (46) 07,05,87. Бюл. В 17 (71) Центральное проектно-конструкторское и технологическое бюро крупных электрических машин (72) А. А. Круглый, Н. Г. Бочкова и А. П. Колесова (53) 621.316.722:621.313.325(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Р 154931, кл. Н 02 P 9/14, 1962, Авторское свидетельство СССР

Ф 173297, кл. Н 02 P 9/14, 1964.

Авторское свидетельство СССР

Ф 612379, кл. Н 02 P 9/14, 1978. (54) СИСТЕМА АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ ВОЗБУЖДЕНИЯ РЕВЕРСИВНОГО СИНХРОННОГО КОМПЕНСАТОРА (57) Изобретение относится к области электротехники. Цель изобретения— увеличение предела потребления реактивной мощности компенсатором, повыI шение точности настройки. При работе компенсатора с положительным возбуж- дением и с отрицательным до значений токов статора, меньших Т р, регулирование происходит только по каналу напряжения. Разность напряжений от датчика напряжения 18 и задатчика 17 определяет ток в обмотке ротора компенсатора. При токе статора, большем критического, переключатель фазы 21 подключает датчик 20 реактивного тока. Пороговые элементы 22,23, усилители 10,13, сумматор 6 с ограничением минимального сигнала обеспечивают переключение усиления. До значений токов, соответствующих углу 65 работают пороговый элемент 22 и усилитель 13, обеспечивая меньший коэффициент усиления. При достижении током значения, соответствующего углу

65, работают пороговый элемент 23

Р и усилитель IO обеспечивая больший коэффициент усиления. 3 ил.

1309253

Изобретение относится к электротехнике, а именно к устройствам для управления синхронным компенсатором путем регулирования его возбуждения, и может быть применено для регулиро- 5 вания реактивной мощности в электрических системах переменного тока.

Целью изобретения является увеличение предела потребления реактивной мощности компенсатором, автоматизация режима и расширение функциональных возможностей.

На фиг. 1 представлена схема системы автоматического регулирования; на фиг ° 2 — вариант выполнения датчика реактивного тока; на фиг ° 3 — Uобразная характеристика реверсивного синхронного компенсатора, 1

Система автоматического регулиро- 20 вания возбуждения содержит синхронный компенсатор 1 с двумя обмотками на роторе. Статор компенсатора 1 подключен через трансформатор 2 тока к сети, Обмотки ротора подключены к 25 исполнительному органу 3, содержащему тиристорные реверсивные выпрямители.. Тиристоры исполнительного органа включаются системой 4 управления, которая может быть выполнена по прин- 30 ципу фазоимпульсного устройства с вертикальным управлением, Вход системы 4 управления соединен с выходом первого усилителя 5, вход которого соединен с выходом сумматора 6 с ограничением минимального сигнала, который может быть реализовав: по принципу логической схемы ИЛИ, Сумматор

6 имеет два входа 7 и 8, Вход 7 соецинен с выходом первого сумматора

9, а вход 8 — с выходом второго усилителя 10, Сумматор 9 имеет два входа 11 и 12. Вход 11 соединен с выходом третьего усилителя 13, а вход

12 - с выходом второго сумматора 14.

Сумматор 9 может быть реализован как сумматор токов, а сумматор l4— как сумматор источников ЭДС при последовательном включении. Сумматор

14 имеет два входа 15 и 16, Вход 15 соединен с задатчиком 17 управляющего сигнала, который может быть вы-полнен в виде источника постоянного напряжения, например, на стабилитронах. Величина напряжения регулиру- 55 ется замыканием контактов реле, включенных параллельно стабилитронам, а обмотки этих реле включены на ,выходы разрядов реверсивного двоичного счетчика в микросхемном испол. нении, Вход 16 соединен с датчиком

18 напряжения„ который соединен с трансформатором 19 напряжения. Датчик 8 напряжения может быть выполнен в виде трехфазного выпрямителя с фильтром.

Трансформатор 19 напряжения соединен также с датчиком 20 реактивного тока, второй вход которого соединен через переключатель 21 фазы с трансформатором 2 тока статора, Входы усилителей 10 и 13 соединены с выходами пороговых элементов 22 и

23. Датчик 20 реактивного тока может быть выполнен по принципу дискретного фильтра (фиг, 2) и содержит однополупериодный выпрямитель на диоде 24, LC — фильтр низких частот на конденсаторе 25 и сопротивлениях

26 и 27 и второй фильтр на конденсаторе 28 и сопротивлениях 29 и 30, формирователь пилообразного напряжения на конденсаторе 31 и сопротивлениях 32 и 33, вход по току на. потенциометре 34, прерыватель 35 тока, преобразователь 36 синусоидального напряжения в импульсы, запоминающий конденсатор 37 и усилитель 38, Выход датчика 20 реактивного тока соединен с входами первого 22 и второго 23 пороговых элементов, которые могут быть выполнены по схеме сравнения двух сигналов, Система регулирования работает следующим образом.

При работе компенсатора с положительным возбуждением и с отрицательным до значений токов статора, меньщих критического I<< (фиг. 3), регулирование происходит только по каналу напряжения. От трансформатора 19 напряжения сигнал поступает на датчик 18 напряжения, где преобразуется в сигнал постоянного тока, Затем этот сигнал поступает на сумматор 14, где сравнивается с сигналом задатчика 17. Разность этих напряжений проходит через сумматоры 9 и 6, усилитель 5 и поступает на систему 4 управления, где вырабатываются импульсы, фаза которых зависит от величины управляющего сигнала.

Импульсы подаются на управляющие электроды тиристоров исполнительногс, блока 3, который задает тон в обмотки ротора компенсатора 1. аличке двух пороговых элементов

22 и 23 и двух усилителей 10 и 13, а также сумматора 6 обусловлено нелинейностью П-образной характеристики компенсатора (фиг. 3, I — ток статора компексатара, Š— ЗДС возбуждения), Часть характеристики до критического угла поворота соответствует режиму отрицательного ío".буждения в зоне естественной устойчивости.

3а критическим углом (в зоне искус— ственной устойчивости) характеристика нелинейна, Коэффициент усиления компенсатора (фиг, 3), определяемый наклоном касательной I/ËI, изменяется в диапазоне углов 30 — 65 в два раза, Коэффициент усиления системы регулирования, определенный по условиям статическo-:-t устойчивости и обеспечивающий требуемую статическую погрешность для одного диапазона углов 8, не удовлетворяет другому диапазоку. Пороговые элементы 22 и 23, усилители 10 и 13 и сум .атор б обеспечивают переключение коэффициента усиления, До значений токов, соответствующих углу 65, работают первый пороговый элемент 22 и усилитель 13, обеспечивая меньший коэффициент усиления системы регулирования. При достижении током значения, соответствующего углу 65, работают второй пороговый элемент 23 и усилитель 10, обеспечивая больший коэффкциект усиления, Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я

Система автоматического регулирования возбуждения реверсивного син3 1309253

Работа компексатора с отрицательным возбуждением в зоне искусственной устойчивости при токе статора, большем критического, возможна только при наличии обратной связи по ре- 5 активному току. В этом случае, кроме канала регулирования по. напряжению„ действует канал регулирования по току, От трансформатора 2 тока сигнал через переключатель 21 фазы посту- 10 пает на датчик 20, Последний работает по принципу фиксации один раз в период синусоиды в момент перехода напряжения трансформатора Т через нуль. В эти моменты на выходе преоб- 15 разователя 13 образуются импульсы, поступающие на прерыватель 35 тока, который на время импульса подсоединяет конденсатор 37 к точке а. Напряжение, "запомненное" на конденса- 20 торе 37 до следующего импульса преобразователя 13, передается через усилитель на выход датчика, Напряжение в точке а представляет собой сигнал реактивного тока, снимаемый с потенциометра 34, к которому добавляется напряжение статора. Коррекция по напряжению вводится для того, тобы выделить сигнал изменения тока статора от изменения угла поворота 30 ротора компенсатора. Иначе при снижении напряжения (когда система находится в режиме насыщения по напряжению) ток начнет умекьшаться по характеристике компенсатора, а регуля- 35 тор тока будет стремиться его удержать, В результате угол поворота увеличивается и может наступить опрокидывание.

С датчика реактивного тока сигнал поступает на пороговые элементы 22 и 23, На выходе элемента 22 сигнал появляется при достижении током вели— чины„близкой к критической. Пройдя чер е з усилитель 13, сигнал но ступает ка сумматор 9, где суммируется с сигналом какала напряжения, При достижении током второго порогового значения сигнал появляется также на выходе элемента 23. В этом случaå на двух входах 7 и 8 сумматора 6 появляются сигналы, На выход проходит сигнал, больший по величине. Таким образом, при достижении током второго порогового значения проходит oèãкал входа 8 и регулирование происходит только по сигналу реактивного тока, хронного компенсатора с возбуждением по одной оси, содержащая исполнительный орган с тиристорным реверсивным выпрямителем и его системой управления, вход которой соединен с выходом ке усилителя, датчик реактивного тока с коррекцией о напряжению с двумя входами, трансформаторы тока и напряжения, причем один вход датчика реактивного тока подключен к трансформатору напряжения, пороговый элемент, первый и второй сумматоры и задатчик, о г л и ч а— ю щ а я с я тем, что, с целью увеличения предела потребления реактивной мощности компенсатором, повышения точности настройки, в нее дополнительно введены второй и третий уси" лители, второй пороговый элемент, 5 1309253 6 сумматор с ограничением минимального рой — с выходом задатчика, выход сигнала, датчик напряжения статора, второго порогового элемента соединен вход которого соединен с трансформа с входом второго усилителя, выход котором напряжения, а также переключа- торого соединен с одним входом сумматель фазы, входы первого и второго 5 тора с ограничением минимального сигпороговых элементов соединены с вы- нала, на второй вход которого под" ходом датчика реактивного тока, вы- ключен выход первого сумматора, а ход первого порогового элемента сое- выход сумматора с ограничением минидинен с входом третьего усилителя, мального сигнала соединен с входом выход которого соединен с одним входом t0 первого усилителя, выход переключапервого сумматора, на второй вход ко- теля фазы подключен ко второму входу торого подключен выход второго сум- датчика реактивного тока, а вход пематора, один вход которого соединен реключателя- к трансформатору тос выходом датчика напряжения, а вто- ка.

1309253,б6

О,б2

О,5

О,.У

Еоое Ю

Составитель К. Фотина

Редактор И. Николайчук Техред М. Ходанич Корректор А. Обручар

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная» 4

Заказ 1803/53 Тираж 661 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делах изобретений и открытий

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

Хкр

0,58