Устройство для автоматического регулирования реактивной мощности синхронной машины

 

Изобретение относится к электротехнике , а именно к регулированию режимов синхронных машин, преимущественно быстродействующих синхронных компенсаторов , и может использоваться в установках с синхронными электродвигателями . Цель изобретения - повышение качества электроэнергии путем стабилизации температурного режима синхронной машины. Регулирование реактивной мощности, генерируемой синхронной машиной 1 в сеть, производится при стабилизации температурного режима двигателя за счет введения датчика 6 действующего значения тока статора , пороговог о звена 7 с регулируемой зоной нечувствительности и инерционного звена 8. При превышении действующим значением тока статора величины зоны нечувствительности порогового звена 7 уменьшается степень компенсации только постоянной составляющей реактивного тока потребителей пропорционально уровню превышения действующего значения тока статора ве- ,чичины зоны нечувствительности, определяемой температурным режимом двигате.чя в блоке определения нагрева 5. Сигнал инерционного звена 8 поступает на сумматор 9 со знаком, противоположным знаку Ipv. поступающему от источника сигнала задания реактивного тока потребителей. В результате сложения в сумматоре 9 величина результирующего сигнала уменьшается, на величину , определяемую сигналов звена 8. Такое выполнение устройства позволяет изменять значение коэффициента мощности в соответствии с постоянной времени нагрева двигателя, что дает возможность повысить средневременное значение коэффициента мощности, исключить температурные перегревы синхронной машины. 2 ил. лш (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

И9) (И) А1 (Н 4 Н 02 1 3/18

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4196592/24-07 (22) 20.02.87 (46) 15.09.88. Бюл. У 34 (7 1) Криворожский горнорудный институт (72) Г.E. Лазаревич, Д.И, Родькин, И.Ю. Рют, Г.Г. Лазаревич и В.П. Хорольский (53) 621. 313. 32; 611. 316. 316, 738 (088. 8) (56) Авторское свидетельство СССР

11 879728, ул. Н 02 J 3/ 18, 1980.

Авторское свидетельство СССР

У 1157612, кл. Н 02 J 3/18, 1983. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО

РЕГУЛИРОВАНИЯ РЕАКТИВНОЙ МОЩНОСТИ

СИНХРОННОЙ МАШИНЫ (57) Изобретение относится к электротехнике, а именно к регулированию режимов синхронных машин, преимущественно быстродействующих синхронных компенсаторов, и может использоваться в установках с синхронными электродвигателями. Цель изобретения — повышение качества электроэнергии путем стабилизации температурного режима синхронной машины. Регулирование реактивной мощности, генерируемой синхронной машиной 1 в сеть, производится при стабилизации температурного режима двигателя за счет введения датчика 6 действующего значения тока статора, порогового звена 7 с регулируемой зоной нечувствительности и инерционного звена 8. При превышении действующим значением тока сгатора величины зоны нечувствительности порогового звена 7 уменьшается степень компенсации только постоянной составляющей реактивного тока потребителей пропорционально уровню превышения действующего значения тока статора величины зоны нечувствительности, определяемой температурным режимом двигателя в блоке определения нагрева 5 °

Сигнал инерционного звена 8 поступает на сумматор 9 со знаком, противоголожным знаку I поступающему от источника сигнала задания реактивного тока потребителей. В результате сложения в сумматоре 9 величина результирующего сигнала уменьшается„ на величину, определяемую сигналов звена

8. Такое выполнение устройства позволяет изменять значение коэффициента мощности в соответс гвии с постоянной времени нагрева двигателя, что дает возможность повысить средневременное значение коэффициента мощности, исключить температурные перегревы синхронной машины. 2 ип.

1424094

Изобретение относится к электротех зике, а именно к регулированию режимов синхронных машин, преимущественно быстродействующих синхронных ком5 пенсаторов, и может быть использовано в установках с cHHxpoHHbrbM электродвигателями.

Цель изобретения — повышение качества электроэнергии путем стабилизации температурного режима синхронной машины.

На фиг. 1 изображена блок-схема предлагаемого устройства; на фиг.2 диаграммы изменения коэффициента мощ- 15 ности и температуры.

Синхронная машина 1 регулируется предлагаемым устройством, содержащим возбудительную систему 2, регулятор

3 реактивного тока, датчик 4 реактив- 20 ного тока, блок 5 определения нагрева„ датчик 6 действующего значения тока статора, пороговое звено 7 с регулируемой зоной нечувствительности, инерционное звено 8, блок 9 суммирования,25

Датчик 4 реактивного тока включен н цепь статора синхронной машины 1, а его выход подключен к входу регучятора 3 реактивного тока с полярностью, противоположной полярности сигнала 30 задания реактивного тока (Тр ).

Датчик 6 действующего значения тока статора включен в цепь статора синхронной машины,;1 его сигнал посту.пает на вход поро)=о))ого звена 7 с реулируемой зоной нечувствительности.

Устройство работает следующим об, азом.

Величина тока нечувствительности .вена 7 зависит от уровня выходного 40 сигнала блока 5 определения нагрева.

Так, при номинальной температуре нагрева величина зоны нечувствительнос— ти соответствует номинальному значению тока статора. При 11зменен)1и усло- 5 ний охлаждения синхронной машины и соответствующем изменении температуры статора изменяется входной сигнал блока 5 определения нагрена, что приводит к уменьшению зоны исчунстви50 тельности в случае повышения температуры и, соответственно, к увеличению зоны нечувствительности при снижении температуры нагрева. Когда действующее значение тока статора,мень55 ще величины зоны нечувствительности элемента 7, его выходной сигнал ранен нулю, и выходной сигнал инерционного звена равен нулю. Сянка.. задания реактивного тока I, определяемый режимом реактивной нагрузки прочих потребителей, поступает на вход блока суммирования, проходит далее на вход регулятора 3 реактивного тока, величина которого соответствует сигналу задания I, поэтому синхронная машина работает в режиме слежения за реактивным током потребителей

1 и снижает те изменения в электрической сети, которь)е вызываются изменениями нагрузки потребителей.

Когда действующее значение тока статора превышает значение зоны нечувствительности порогового элемента 7, на входе инерционного звеня 8 появляется сигнал с выхода звена 7, пропорциональный нагреву синхронной машины. Выходной сигнал инерционного звена 8 меняется медленнее входного и к своему установившемуся значеник, равному установившемуся значению входного сигнала, подходит плавно.

Инерционное звено имеет п1.редаточну

1 функцию W(p) = ----, а выходное на1+рт пряжение инерционного звена связано с его входным напряжением соотношени1 ем L (p) = Г (p) = ---- где р— в ь 1+рт знак оператора; Т вЂ” постоянная времени, неличина которой определяется постоянной времени нагрева синхра)ного двигателя.

При скачкообразном изменении входного сигнала выходной сигнал иэ.1еняется по экспоненте:

1)т

U „= U,„„(1-е ), где 1 — основание логар11фчон;

t — текущее значение времени.

Сигнал инерционного звена 8 поступает на сумматор со знаком, противоположным знаку I1 . В б )оке суммирования происходит алгебра)1ческое сложение сигналов, и в ре: льтате такого сложения не .ичина 1.езультирующе го сигнала,о)он ьша ет я на величину, определяемую сигналом б):ока 8, Таким образом, при превышен)111 дейст)з .. ющш значением тока статора величинь) зоны нечувствительности блока 7 уменьшается степень компенса:н1н -,ольк-, постоянной состанля)о)це)1 реак тинного тока потребителей пропорционально уровню превышения дейс гну«)щего значе ния тока статора велич)1ны 7оны нечув14240 ствительности, определяемой температурным режимом работы двигателя. Длительность уменьшения степени компенсации постоянной составляющей реактив5 ного тока определяется только длительностью превышения действующим значением тока статора величины зоны нечувствительности элемента 7 и постоянной времени инерционного звена. 10

На фиг. 2 приведены диаграммы изменения величин коэффициента мощности и температуры в предлагаемом устройстве (cos(p,,) и в известном устройстве (сов, t ) зг период Т, в тече- 15 ние которого имеет место превышение действующего значения тока статора синхронного двигателя над базисным.

За базисное значение принят ток статора, при котором двигатель работает 20 в номинальном температурном режиме.

Как следует из диаграммы, в известном устройстве увеличение тока статора приводит к нарастанию темпера-25 туры, обусловленному работой синхронного двигателя в режиме генерирования реактивной мощности до момента включения блока определения нагрева (t >), при этом уменьшается величина cos g, которая сохраняется «еизменной, пока температура не снизится до величины соответствующей отключению блока определения нагрева.

В предлагаемом устройстве при уве35 личении тока статора стабилизация

94

4 температуры обеспечивается соответствующим изменением коэффициента мощности совц . Диаграмма изменения созсу, на фиг. 2 обусловлена постоянной времени нагрева инерционного блока 8.

Форм ла изобретения =тройство для автоматического регулирования реактивной мощности синхронной машины, содержащее датчик реактивного тока, подключенный к первому входу регулятора реактивного тока, к втоРому входу которого подключен блок суммирования, первый вход которого подключен к источнику сигнала задания реактивного тока потребителей, и блок определения нагрева, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения качества электроэнергии путем стабилизации температурного режима синхронной машины, оно снабжено датчиком действующего значения тока статора, пороговым элементом с регулируемой зоной нечувствительности и инерционным звеном, выход которого соединен с вторым входом сумматора, а вход — с выходом вышеупомянутого порогового элемента, вход которого соединен с датчиком действующего значения тока статора, и к управляющему входу порогового элемента с регулируемой зоной нечувствительности подключен блок определения нагрева.

1424094 сО3 9у

Составитель О. Наказная

Техред Л.Олийнык

Корректор Л. Пилипенко

Редактор Е. Копча

Заказ 4694/55

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

Ус

12

cos Vg

0,9

077 0 фиг Z

Тираж 650 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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