Автоматический регулятор реверсивного синхронного компенсатора

 

оп ис и

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДИВЛЬСТВУ

Сктеа Советских

Соцмалмстммескнх

Рас ублмк, (т1)б 12379 (61) Дополнительное к авт. свнд-ву (22) Заявлена06.01.75(21)2094715/2407

2 (51) М. Кл.

Н 02 P 9/14 с присоединением эаявкн №

Гооударотвевэй комитет

Сомта Миииотров СССР оо делам изобретвиий и открытий (23) При оритет (43) Опубликовано 25.06,783юллетень №23 (45> Пата опубликования описания 31.05.78 (5З) >АК 621.316.722:

; 62 1.313.325 (088.8) (72) Авторы нэобретения

Н. Г. Бочкова и А. А. Круглый центральное проектно-конструкторское и технологическое бюро крупных апектрических машин (71) Заявитель (54) АВТОМАТИЧЕСКИЙ РЕГУЛЯТОР РЕВЕР(НАИВНОГО

СИНХРОННОГО КОМПЕНСАТОРА

Изобретенне относятся к устройствам дпя управления синхронным компенсатором путем регупнрования его возбуждення и может быть нспопьзовано для регуцирсвання реактивной мошностн в епектрнческнх снсте-. мах переменного тока.

В етнх системах все шире используют компенсаторы реактивной мощности с отрицательным возбуждением, т, е. реверснвныет с регуннрованнем возбуждення по одной осМ

И

Без автоматических регупаторов такие . Аомпенсаторы работают,ненадежно. Прн дот стнженнн критического угла поворота ротора компенсаторы теряют устойчивость в малом, т. е. статическую.

Ротор сползает до ут па опрокндыва ння, н компенсатор теряет управпяемость, т. е. динамическую устойчивость.

Известны автоматические регуляторы, . которые обеспечивают надежную работу реверсивного одноосного компенсатора при отрицательном возбужденнн введеннем от рнцатепьной обратной связи по углу откпо пеняя ротора от поня статора компенсато

2 ра(2). Вевненив абратнсй ееееи абеааееевает динамическую устойчявость за крятя ческим углом.

Недостатком нзвестнь % устройств яв

5, пяется неполное нспотвзованне вовможяос тей компенсатора в режиме потребнвння.

Известен также автоматкческкй регуття тор реверснвного скнхронного комценсатора с возбуждением по одной осн, обеспечкваю щ шнй, кроме введения снгнава обратноа свто- зн, также регунярованне в соответствия с управпякхцнм скгнапом, завксаацкм,от па раметров этвектряческой скстемы. Такой ре1гу интор содержнт за датчик уйрааве4атацега

15 скгнана н бпок, реагирукхцнй на попоженне ротора относительно поня статна, ттодкпккченньте через сумматор к, нспопнктеитьному блоку Я.

2Ф В етом регуняторе бйок, реагнрукацнй а попсвкенке ротора, жпопнен в ваде еаектро механнческого датчнка угпа поворота ро. .щра, на выходе которого вкйючен вход фазового детектора, на дтЕтой вход которого

И подается напряжение статора.

612379

Это устройство является наиболее близким к изобретению по технической сущности и получаемому эффекту.

Указанное устройство отличается сложностИ? и недостаточной надежностью, обус ловленными трудностями изготовлечия и сборки регулятора. Установка датчика тре бует дополнител точных механических работ при иэготовпении и монтаже машины, что удорожает устройство в целом. Необхо димость выполнения дополнитепьных выво дов сквозь герметизированную обшивку ком пеисатора понижает надежность. Кроме того, отсутствуют средства обеспечения статической устойчивости положения ротора за критическим углом, без которых как показап опыт внедрения, невозможно непрерывное изменение величины реактивной мощности в зоне искусственной устойчивости ротора компенсатора от критического угпа до угла опрокидывания. При этом невозможно установить точное значение реактивной мощности в предепах между значениями, соответствующими критическому углу и углу опрокидывания., Белью изобретения явпяется упрощение конструкции регулятора путем замены эпекЭромеханического датчика угпа поворота ротора на электрический и повышение точнос ти регулирования эа счет обеспечения статической устойчивости за критическим углом.

Зто достигается тем, что в известном автоматическом регупяторе реверсивного компенсатора с возбуждением по одной, оси, содержащем эадатчяк управпяющего сигнапа и бпок, реагирующий на попожение ротора относитепьно поля статора, связанные через сумматор с исполнительным блоком, блок, реагирующий на попожение ротора, вынопнен в виде датчика реактивного тока со входами по току и напряжению, регулятор снабжен ограничитепем минимального уровня и вторым сумматором. Выход датчика реактивного тока связан с первым сумматором через соединенные поспедовательно второй сумматор и ограничитепь ми. нимального уровня, а ко второму вход вто рого сумматора подключен вход по напря жению датчика реактивного тока. При этом регупятор снабжен инерционным звеном, включенным между Ограничитепем минимапь

ИОГО УРОВНЯ И ВЫХОДОМ BTOPOFO MM&TOPB и элементом с характеристикой насыщения, вкпюченным между задатчиком управпяющего сигнала и первым сумматором.

Так как датчик реактивного тока не требует связи с ротором компенсатора, то отпадает необходимость в работах по установке на роторе внутри компенсатора эпект. ромеханичвского устройства, выполнения

20 выводов сквозь герметизированную обшивку и прокладка кабеля от компенсатора, находящегося на улице, в помешение с регу пятором.

Ограничитель минимапьного уровня введен в связи. с тем, что датчик реактивного тока выдает сигнал как при отрицательном, так и при попожительном возбуждении.

Ограничитель минимального уровня блокируе1 сигцал датчика реактивного тока при положитепьном возбуждении. B известном регупяторе такой элемент можно было не устанав пивать, так как при положитепьном возбуждении угоп поворота ротора неизменен, Что» бы сигнал обратной связи по реактивному току сделать зависящим в основном только от положения ротора, а не от напряжения статора и тем самым повысить точность компенсации, на входе ограничителя минимального уровня целесообразно включить второй сумматор, один вход которого подключен к выходу датчика реактивного тока, а другой — ко входу этого датчика по напряжению.

Инерционное звено дает возможность установить ротор в пюбое положение .Между критическим углом и углом опрокидыва ния беэ нарушения статической устойчивости.

З0 Таким образом обеспечивается точность регулирования реактивной мощности в энергосистеме.

На чертеже представлена структурная схема предпагаемого регулятора.

Регулятор реверсивного синхронного компенсатора 1 содержит эадатчик 2; управпяющего сигнапа,выход которого соединен с одним из входов сумматора 3. Выход сумматора 3 связан со входом реверсивно

40 го возбудителя 4, питающего обмотку воз- буждения компенсатора 1 .

В цепь статора компенсатора вкпючен датчик реактивного тока 5, токовым входом через согнасующий трансформатор

45 тока 6 и входом по напряжению через согласующий трансформатор напряжения 7.

Выход датчика реактивного тока 5 соединен со входом ограничителя 8 минимального

50 уровня 8, выход которого связан с сумма.— . тором 3.

Непосредственно перед входом ограничителя 8 может быть включено инерционное звено 9, а между сумматором 3 и эадат, чиком 2 - элемент 10 с характеристикой насьпцения. На выходе датчика возможно включение второго сумматора 11, второй вход которого соединяется с выходом вы-: прямите я 12, подключенного ко входу 5 по напряжению, Выход сумматора 11 вклю чается на вход инерционного звена 9.

612379 При изменении эадатчиком 2 режима возбуждения от положительного до отрицательного цепь обратной связи по реактивному току не действует, nome реактивный ток статора компенсатора 1 не достигнет уровня, установиенного элементом 8. При дальнейшгм увеличении потребляемого реактивного тока статора элемент 8 пропускает сигнал от датчика 5 на вход сумматора 3 обратная связь замыкается и обеспечиваеч ся устойчивость ротора компенсатора за критическим углом. Это объясняется тем, что сигнаи реактивного тока пропорционален. отклонениям тока возбуждения, напряжения статора и угла поворота ротора компенсатора. Возникающая обратная связь по току возбуждения влияет только на коэффициент усиления цепи передачи сигнала от эадатчика 2 до возбудителя 4, что может быть легко учтено в коэффициенте уснлиння возбудителя иии эадатчика.

Составляющая сигнала датчика реактивного тока, пропорциональная углу, обеспечивает устойчивость ротора лишь в небож ших пределах изменения сигнала, находя шихся выше уровня ограничения эиемента 8.

Введение инерционного звена 9 в цепь этой обратной < вязи обеспечивает ее устойчивость впиоть до угла опрокндьеання ро тора.

Йия обеспечении поворота ротора в пределах угла опрокищлвания сигнап задатчика ограничен элементом насыщения 10.

При достижении сигнала выхода элемента 2 порога насыщения в элементе 10 задающее воздействие перестает изменяться и ротор не переходит за предельно допустимый угол.

Чтобы устранить в этом режиме другое возмущение, а именно составшпацую снгна» ла датчика реактивного тока, пропорционаа ную напряжению статора, введена компенсируквцая цепь по этому напряжению на эиементах 12 и 11.

Замена в предлагаемом регуляторе эпектромеханического датчика чисто влеки рическнм устраняет трудоемкие работы по установке датчика на роторе, обеспечивает транспортировку и сборку ротора, устранявФ необходимость выполнять проводку в герме тизнрованной обшивке корпуса компенсатора, позволяет проша контролировать исправность измерительных цепей н существенно повышает надежность работы компенсатора.

Введение инерционного элемента позволяет плавно изменять загрузку компенсатора, облегчая работу диспетчера энергосистемы

Формула изобретения

1. Автоматический регулятор реверснвного синхронного компенсатора с возбуждением . по одной оси, содержащий задатчнк управлякицего сигнала и блок, реагирующий на положение ротора относительнопоиястатофа связанные через сумматор с нсцолннтвиь ным блоком, о т л н ч а ю ш н и с я тем, что, с целью упрощения, биок,реаги33 руюший на положение ротора, выполнен в виде датчика реактивного тока со входами ло току н напряжению, регулятор снабжен ограничителем минимального уровня н sroрым сумматором, причем выход датчика реактивного тока csssaa с первым сумматором через совдянвиныв посивдоватет но второй сумматор и ограничятвль минимального уровня, à Lo второму входу второго сумматора подключен вход по напряжению датчика реактивного тока.

2. Регулятор по п. 1, о т л я ч а ю ш н и с я твм, что, с цвлью повышения точности регулирования, он снабжен инерционным звеном, включенным между ограничителем минимального уровня и выходом второго сумматора, и элементом с характеристикой насыщения, включенным между эадатчиком управляющего сигнала и пвр вым сумматором.

Источники информация, принятыв во внимание при экспертизе:

1. Важнов A. И. Электрические маши ны Л., Энергия, 1969, с. 452454.

2. Авторское свидетеиьство СССР

Мю154931, ки. H 02 P 9l14, 1962.

3. Авторское свидетельство СССР

М173297, хи. Н 02 P 9/14, 1964.

612379

Составителв Ю. Филиппов.

Редактор Л. Народная Техред А. Алатырев Корректор С. Ямалова

Заказ 3474/50 Тираж 892 Подписное

0НИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113 35, Москва, Ж-35, Раушскаи наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектнаи, 4