Устройство для регулирования возбужжения синхронного генератора

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

Оп ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (») 566295 (61) Дополнительное к авт. свил-ву ¹(22) Заявлено 02.04.75 (21) 2120203/07 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет(43) Опубликоваио25.07.77,Бюллетень № 27 (45) Дата опубликования описания 02.09.77 (51) М. Кл.

Н 02 Р 9/14

Государственный комитет

Совета Министров CCCP оо делам изобретений н открытий (53) УДК 621.316.722:

621 313 322(088 8) (72) Авторы изобретения

В. Г, Комашко, А. B. Пташкин, Н. Г. Пустоветов, Ф. Л. Коган и В. И. Племянников:

Сибирское отделение Всесоюзного государственного треста по организации и рационализации. районных электростанцийт и сетей -"ОРГРЭС (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУПИРОВАНИЯ ВОЗБУЖДЕНИЯ

СИНХРОННОГО ГЕНЕРАТОРА

Изобретение относится к системам воз-: буждения синхронных генераторов, возбуж даемых вспомогательным генератором переменного тока через неуправляемый выпрямитель. Ь

Известны устройства для регулирования возбуждения синхронного генератора, обмотка. возбуждения которого подсоединена через выпрямитель к вспомогательному генератору индуктивного типа с сериесной обмоткой 10 возбуждения. Тткие устройства содержат электромашинный по двозбудитель, автомати» ческий регулятор, устройство ручного управления, два магнитных усилителя, силовые входы которых подключены к электромашин.- та ному подвозбудителю, а выходы — к независимым обмоткам возбуждения вспомогателт ного генератора, одна из которых создает м.д.с., направлению встречно м. д.с. сериесной обмотки, а вторая — согласно.

Регулирование возбуждения турбогенераторов в этих устройствах осуществляется путем изменения возбуждения перекомпенсированного,вспомогательного генерато:ра с доследоаательиым самоаоаоуждеаием (1).+

Известно также аналогичное устройство, в котором применен недокомпенсированный возбудитель и устройство силового компаундирования, содержащее трансформаторы в цепи статора синхронного генератора, вторичные обмотки которых подключены через выпрямитель к обмотке ротора турбогенератора (2).

Эти устройства содержат вращающуюся на общем валу тербогенератором вспомога» тельную электрическую машину (подвозбудитель), повреждения которой приводят к отказу схемы регулирования возбуждения, что требует останова энергоблока для отключения повредивщегося подвозбудителя.

Известно устройство аналот ичного назначения, в котором силовое питание схемы управления возбуждением осутцествляется от выводов вспомогательного генератора и подвозбудитель не используется. Устройство содержит автоматический регулятор возбуждения, мк нитные усилители, выходы каждого из которых служат для,подключения к соот- . ветствующей независимой обмотке, возбуждения, силовые входы — на напряжение вспомогательного генератора, а выходьц управФе-.

566 295 ния — к выходу автоматического регулятора возбуждения $3).

Исключение подвозбудителя из системы возбуждения турбогенератора значительно повышает надежность работы энергоблокав.

Однако последнее из устройств имеет ограниченное применение: оно может применяться только,в том случае, когда обмотка последовательного самовозбуждения индукторного генератора создает достаточно большую намагничивающую силу и индукторный генератор работает в режиме перекомпенсации, Если же индукторный генератор недокомпенсирован, то это устройство не обеспечивает управляемо ть системы как в режиме авто- >5 матического, так и в режиме ручного регулирования возбуждения. Причем нарушение управляемости происходит при выдаче сигнала на снижение возбуждения. Зтот недостаток особенно резко проявляется, если 2Ф выпрямительная схема, в которой работает индукторный гечератор, характеризуется большой индуктивностью нагрузки и большими углами коммутации и сдвига, что обычно бывает в выпрямительных схемах рассматри- 25 ваемых систем возбуждения.

B результате этих особенностей выпрямительноГ. схемы системы возбуждения относитеи-.по небольшое снижение м.д.с. возбуждения иидукторцого генератора переводит 30 его в режпм одноьременного открытия четырех плеч выпрямительного моста, в результате чего напряжение на выходе моста снижается до нуля и соответственно практически до нуля снижается напряжение на 35 и выводах индукторного генератора. Вследствие этого исчезает., силовое питание схемы управления возбуждением, подключенной к ьывидам индукторного генератора, Зто не влияет на управляемость при перекомпенса- 40 ции возбудителя, так как в условиях снятия управляющего воздейсвтии происходит наращивание его м.д.с. за счет обмотки последовательного самовозбуждения, и напряжение быстро восстанавливается, Если возбудитель недокомпенспрован, снятие управляющего воздействия вызывает уменьшение м.д„.с., напряжение не восстанавли:ается, .и происходит полное развозбужде«

BUo машины„

В системах с малой степенью компенсации возбудителя потеря управляемости прояв» ляется во всем диапазоне нагрузок. В системах же со степенью компенсации возбудителя, близкой к нормальной, наблюдается огра55 ничение диапазона управляемости: при малых токах возбуждения турбогенератора она обес» пе ли: атся, гри увеличении же тока возбужÄlell .1 л;-.ропсхсдит увеличение сопротивления обмотки ротора турбогенератора, возбудитель @ становится недокомпенсированным и происходит потеря управляемости.

Бель изобретения — расширение диапазона управляемости возбуждением синхронного генератора и улучшение качества,регулирования в режимах компенсации и недокомпенсации вспомогательного регулятора.

Зто достигается благодаря применению предложенного устройства для регулирования возбуждения синхронного генератора, обмотка возбуждения которого подсоединена через выпрямитель к вспомогательному генератору индукторного типа с сериесной обмоткой возбуждения и двумя независимыми обмотками возбуждения, одна иэ которых создает м,д.с., направленную встречно м.д.с. сериесной обмотки, а вторая — согласно.

Устройство содержит автоматический регулятор возбуждения и магнитные усилители, выходы каждого из которых служат для подключения к соответствующей независим ой обмотке возбуждения, силовые входы — на напряжение вспомогательного генератора, а выходы управления — к выходу автоматического регулятора возбуждения.

Новым в устройстве является то, что оно снабжено блоком подпора напряжения, состоящим из согласующего трансформатора на входе, служащим для подключения на напряжение синхронного генератора, выпрямителя,включенного на выход трансформатора, подстроечного резистора на выходе блока, подключенного к обмотке управления магнитного усилителя, связанного с обмоткой независимого возбуждения, создающей м.д.с., направленную согласно с м.д.с. сериесной обмотки, второго подстроечного резистора и диода, включенных последовательно на втором выходе блока, служащем для подключения к обмотке независимого возбуждения.

На фиг. 1 изображена принципиальная схема предложенного устройства применительно к системе возбуждения турбогенератора, возбудительная система которого со« держит индукторный генератор частотою

500 гц; на фиг. 2 — электрическая схема блока подпора напряжения.

Схема возбуждения турбогенератора 1 содержит (см. фиг. 1) индукторный генератор

2 с обмоткой 3 последовательного самовоэбуждения и обмотками 4 и 5 независимого возбу1кдения, трансформаторы 6 силового компаундирования, включенные последовательно в цепь нагрузки турбогенератора, а также диодные выпрямители 7 и 8, соединенные параллельно на стороне выпрямленного тока.

Устройство для регулирования возбуждения имеет два выходных канала, которые подключены к обмоткам возбуждения индук566295 торного генератора. Обмотка 4 создает м.д.с„направленную встречно, а обмотка 5м,д.с., направленную согласно по отношению к м.д.с. обмотки последовательного самовозбуж де ни я.

Силовое питание магнитных усилителей

9 и 10 осуществляется от выводов индукторного генератора через трансформатор 11.

При автоматическом регулировании на выходные магнитные усилители воздействует автоматический регулятор 12, который подключен к измерительным трансформаторам напряжения 13. Кроме того, регулятор имеет вход, подключенный на напряжение индукторного генератора. В режиме ручного управле15 ния действие автоматического регулятора блокируется, и регулирование возбуждения осуществляется от блока 14 ручного регулирования подключенного через трансформае

2Е тор 11 к выводам индукторного генератора.

Этот блок содержит также устройство начального пуска, поэтому у него имеется вход, подключенный к сетй постоянного оперативного тока, и дополнительный выход, 25 подключенный непосредственно на обмотку 5.

Блок 15 подпора напряжения (см.фиг.2) состоит из согласующего трансформатора 16, выпрямителя 17, настроечных резисторов

18, 19 и диода 20, Вход 21 блока подключен к трансформаторам напряжения генерато30 ра, один выход 22 подключен к обмотке 5 индукторного генератора, другой выход23 -к обмотке управления магнитного усилителя 10.

В нормальных эксплуатационных режи35 мах генератора составляющая тока в обмотке 5 от блока подпора напряжения небольшая, и он вообще может быть запертым. В переходных режимах при подаче сигнала на снижение уровня в о эбуж дени я, ког да на40 пряжение на выводах индукторного генератора и, следовательно, на выходе магнитного усилителя 10 снижается ниже определенной величины, напряжение на обмотке 5 не снижается глубоко а задерживается на уровВ

4$ не, задаваемом блоком подпора, а затем восстанавливается. Значительное ускорение этого процесса обеспечивается намагничивающим действием блока подпора на магнитный усилитель 10„в результате чего предотвращается потеря управляемости и . обеспечивается высокое качество переходного процесса регулирования . Диод 20 предназначен для предотвращения воздействия со стороны независимой обмотки воз55 буждения вспомогательного генератора на обмотку управления магнитного усилителя в перегрузочных режимах генератора по возбуждению (форсиров.;а возбуждения).

Применение предлагаемого устройства позволяет отказаться от использования подвозбудителя в широком классе систем возбуждения крупных турбогенераторов, например в комбинированной вентильной системе возбуждения турбогенератора типа ТВФ-120-2, высокочастотный возбудитель которой работает в режиме недокомпенсации, Формула изобретения

Устройство для регулирования возбуждения синхронного генератора, обмотка возбуждения которого подсоединена через выпрямитель к вспомогательному генератору индукторного типа с сернесной обмоткой возбуждения и двумя независимыми обмотками возбуждения, одна из которых создает м.д.с., направленную встречно м.д.с. сериесной обмотки, а вторая — согласно, содержащее автоматичесжш регулятор воз .буждения, магнитные усилители, выходы каждого нз которых служат для подключения к соответствующей независимой обмотке возбуждения, силовые входы — на напряжение вспомогательного генератора, а выходы управления - к выходу автоматического регулятора возбуждения, о т л ич аюше ес я тем, что, с целью расширения диапазона управляемости и улучшения качества регулирования в режимах нормальной компенсации и недокомпенсации вспомогательного генератора, оно снабжено блоком подпора напряжения, состоящим иэ согласующего трансформатора на входе, служащим для подключения на напряжение синхронного генератора, выпрямителя, включенного на выход трансформатора, подстроеч. ного резистора на выходе блока, подключенного r. обмотке управления магнитного усилителя, связанного с обмоткой независи» мого возбуждения, создающей м,д.с., gaправленную согласно с м. д,с, сериесной обмотки, второго подстроечного резистора и диода, включенных последовательно на втором выходе блока, служашим для подключения к упомянутой обмотке независимого возбеждения.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Линдорф Л. С., Мамикоянц Л. Г. Эксплуатация турбогенераторов с непосредственным охлаждением, М., 1972.

2. Авторское свидетельство СССР

¹ 161388, кл. Н 02 р 9/38, 1960.

3. Авторское свидетельство СССР

No 299008, кл. Н 02 Р 9/14, 1969 .

zr

Г1

Z1

Составитель Г. Фотина

Редактор Т. Загребельная Texpep,À. Демьянова Корректор А. Жолтани

Заказ 244 1/36 Тираж 917 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113О35, Москва, Ж-Э5, Pаушскaя наб., д. 4/5

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