Устройство для возбуждения высоковольтной синхронной машины

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Реслублин (61) Дополнительное к авт, свид-ву— (22) Заявлено 06.04.76 (21) 2346667/24 — 07

- "- 1 с присоединениеМЪаявкй №вЂ”

Госудеротеениый комитет

СССР оо делам изооретений н открытий (23) Приоритет —

Опубликовано 15.05.79. Бюллетень №! 8

Дата опубликования описания 20.05.79 (72) Авторы изобретения

В. М. Бобров, Е. Н. Попов, Ф. П. Гозман, М. А. Смирнитский и 13. И. Найденова (71) Заявитель (54) УСТРОИСТВО ДЛЯ ВОЗБУЖДЕНИЯ ВЫСОКОВОЛЬТНОЙ

СИНХРОННОЙ МАШИНЫ

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в системах возбуждения синхронных машин, преимущественно в высоковольтных синхронных генераторах с глухозаземленной нейтралью.

Известны системы возбуждения синхронных машин, содержащие обмотку возбуждения, подключенную к последовательно соединенным диодному и тиристорному преобразователям, дополнительный источник питания, соединенный с тиристорным преобразователем, и вольтодобавочный трехфазный трансформатор, первичная обмотка которого образована нейтральными приводами якорной обмотки, а вторичная подключена к диодному преобразователю (1).

Однако при использовании этого устройства в высоковольтных синхронных генераторах - с глухозаземленной нейтралью, оказывается, что вольтодобавочный трансформатор во всех режимах нагружен током нагрузки якорной обмотки. Это приводит к тому, что габариты и вес трансформатора оказываются значительно выше, чем это требуется по условиям поддержания тока возбуждения в аварийном режиме.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому изобретению является устройство для возбуждения синхронной машины, содержащее синхронную машину с основной якорной обмоткой, соединенной в «звезду», дополнительную трехфазную якорную обмотку, вольтодобавочный трансформатор, тиристорный преобразователь, к которому подключена дополнительная трехфазная якорная обмотка, диодный преобразователь, соединеный со вторичной обмоткой вольтодобавочного трансформатора, причем между собой преобразователи соединены последовательно и подключены к обмотке возбуждения (2) .

Однако описанное устройство обладает рядом недостатков, Наличие встроенного трехфазного возбудительного трансформатора усложняет конструкцию, а для гидрогенератора такая конструкция вообще не подходит, так как потребуется отдельная установка для этого трансформатора. Мощность трехфазного возбудительного трансформатора, а также дйодного преобразователя выбирают такой, чтобы обеспечить потолок при форсировании возбуждения из режима короткого замыкания.

663060

Обмотка напряжения возбудительного трансформатора эквивалента выпрямительному трансформатору и является дополнительным элементом устройства возбуждения, снижающим его надежность. Кроме того, в возбудительном трансформаторе имеют место значительные потери.

Целью изобретения является повышение надежности и упрощение системы возбуждения.

Цель обеспечивается тем, что в предлагаемом устройстве вольтодобавочный трансформатор выполнен однофазным, а его первичная обмотка включена между нейтралью якорной обмотки и «землей».

Такое включение трансформатора позволяет обеспечить работоспособность систе15 мы возбуждения высоковольтного синхронного генератора при несимметричных однофазных и двухфазных «коротких замыканиях на «землю».

На чертеже представлена принципиальная электрическая схема предлагаемого уст- то ройства.

Устройство для возбуждения высоковольтной синхронной машины содержит основную обмотку 1 якоря, соединенную в

«звезду», дополнительную обмотку 2 якоря, соединенную с тиристорным преобразователем 3, управляющим током возбуждения обмотки 4 генератора, однофазный вольтодобавочный трансформатор 5, первичная обмотка которого включена между нейтралью основной якорной обмотки и «зем- щ лей», а вторичцая обмотка подключена к диодному преобразователю 6, который включен последовательно с тиристорным преобразователем 3 в цепь первичной обмотки трансформатора возбуждения.

Устройство работает следующим образом.

В нормальном режиме работы возбуждение синхронной мац(ины обеспечивается дополнительной обмоткой, подключенной к управляемому тиристорному преобразователю 4

3. 11апряжение на вторичной обмотке вольтодобавочного трансформатора 5 равно нулю, так как нри симметричной нагрузке отсутствуют токи «нулевой» последовательности

flpH f3O3IIHKlIOBCflHH однофазно(о Или Лвухфазногo короткого заvlûêания на «çñìëfo», возникает необходимость в форсировании тока возбуждения гснератора.

В этом случае между нейтралыо синхронной машины в заземляющем проводе начинает протекать ток нулевой составляющей, который начинает наводить ЭДС во вторичной обмотке трансформатора 5, обеспечивая форсировку тока возбуждения.

Таким образом, устройство возбуждения синхронного высоковольтного генератора с дополнительной обмоткой и однофазным последовательным вольтодобавочным трансформатором, включенным в заземляю(цую нейтраль генератора, позволяет уменьшить мощность последовательного вольтодобавочного трансформатора и тиристорного преобразователя, уменьшить количество оборудования (отсутствует возбудительный трансформатор), упростить эксплуатацию оборудования устройства возбуждения.

Включение однофазного последовательного трансформатора в заземляющий нейтральный провод основной обмотки статора позволяет обеспечить более высокую надежность по условиям динамической устойчи-, вости по сравнению с системой возбуждения без последовательных трансформаторов. При однофазных и двухфазных «на землю» коротких замыканиях,. которые составляют 93% первичных повреждений, обеспечивается потолочное напряжение.

Формула изобретения

Устройство для возбуждения высоковольтной синхронной машины, содержащее основную якорную обмотку, соединенную в «звезду», дополнительную трехфазную якорную обмотку, вояьтодоба вочный тра нсформатор, тиристорный преобразователь, к которому подключена дополнительная трехфазная якорная обмотка, диодный преобразователь, соединенный со вторичной обмоткой вольтодобавочного трансформатора, причем между .собой преобразователи соединены последовательно и подключены к обмотке возбуждения, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности и упрощения системы возбуждения, волнодобавочный трансформатор выполнен однофазным, а его первичная обмотка включена между нейтралью якорной обмотки и «землей».

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Глебов И. А. и др. «Синхронные генераторы». М., «Энергия», 1972., с. 89, рис. 55.

2. Патент США № 3702965, кл. 322 — 75, 1972.

663060

Составитель А. Лебедев

Редактор И.Шубина Техред О. Луговая Корректор М. Вигула

Заказ 2723/57 Тираж 856 Подписное

ЦН И И ПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал П П П «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4