Патент ссср 83458

 

¹ 8345»

Класс 42п, l!/03; G 09b

СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОЬРКтЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Д. И. Азарьев

МОДЕЛЬ ЭНЕРГОСИСТЕМЬ!

Заявлено 17 июня 1947 г. за ¹ 357836 в Народный комиссаря!т алек."рое1аиппй СССР

Оп>блпковаво и бюллетене «Изобре-!еип!1, промьп1глепвые оораз1И1. товзрпые знаки» № 1 за 1967 r.

Изобретение относится к устройствам для облегчения проектирования электроэнергетических систем. Известны модели энергосистем, основанные Н3 использовании вращающихся машин, а также расчетные столы постоянного и переменного тока. Первые из них сложны, громоздки и недостаточно универсальны. Вторые — более компактны, универсальны, но не воспроизводят автоматически нестационарных процессов, а также связаны с трудоемкими и длительнымн вычислениями в процессе исследований.

В предложенной модели энергосистемы, воспроизводящей условия работы отдельных элементов энергосистемы посредством замены их соответственно выбранными электродвижущими силами и активными и

pc 1KTIIBI:I DIII электрическими сопротнв,lения ми, генеI>dTopll III станция энергосистемы имитируется при помощи электронных ламп, а потребители — при помощи схемы замещешгя с управляемтямн сопротивлениями. В схему генераторной станции системы, имитированной ламповым генератором с колебательным контуром, введены два переменных сопротивления, одно из которых изменяется в соответствии с нагрузкой выходной цепи генератора, а второе — в соответствии с xàðàêòåðèñòèêîé регулятора скорости моделируемого генератора.

В модели применены фоторелейные схемы. которые воздействуют на первое из переменных сопротивлений колебательчого контура лампового генератора или на активное сопротиьление схемы замещения потребителя. Управляют фоторелейнымн схемами электродинамометры с двумя противодействующими одна доугой ваттметровыми системами, из которых одна — следящая — создает момент. пропорциональный мощности, а другая — задающая — создает момент, определяемый характеристикой регулятора скорости генераторной станции или тормозного

Л > 83458 м гмсllта машины-орудия, вращасмой асинхронным двигателем. С этой целью токовая обмотка задающей системы динамометра шунтирована фигурным реостатом, сопротивление которого изменяется одновременно с изменением второго переменного сопротивления H колебательном контуре лампового генератора nëè сопротивления реостата схемы замещения двигателя.

В модели использована ля ina с двумя сетками, к одной из которых подается актигная слагающая производной нягрузочного тока через зарядно-разрядный контур, составленный из napaллельно включенных активного сопротивления и емкости, имитирующих затухание наведенных токов, а ко второй — — напряжение лампового генератора.

Такое выполнение моделц позволяет автсматически воспроизводить режим работы энергосистемь при стационарных и нестационарных ре.кимях, учитывать изменение скоростей моделируемого генератора, воспроизводил. режим работы гснеряторных станций и потребителей, а также наведенные токи в роторе:,моделируемого генератора при нестяционярных процессах. г1я фиг. 1 дана схема генераторной станции модели энергосистемы; 1d фиг. 2 — — схема нагрузочного яннярята; на фиг. 3 - — общий вид линейного блока модели; на фиг. 4 — общий вид ячейки станции модели со снятой фронтальной панелью.

Генераторняя станция модели энергосистемы состоит из лампового генератора 1, няпря>кение анодной цепи которого подается на сетку лампы 2 промежуточного каскада 8. Снимаемое с анодной цепи лампы 2 напряжение, пропорциональное продольной переходнои электродвижущей силы Rid, складывается с напряжением, полученным от проектора 4, состоящего из вяттмстра 5 активной мощности и индуктора 6.

Сумма подается на усилитель 7 моцп1ости. Полученное от усилителя мощности напряжение поступает на индуктивное сопротивление 8, воспроизводящее переходный реактанс генератора.

Колебательный контур лампового генератора управляется динамометром, имеющим две вяттметровые системы 9 н 10, одна из которых— задающая — создает момент, пропорциональный развиваемой турбинной мощности, а вторая — создает момент, пропорциональный мощности выходной цепи устройства и направленный навстречу первому.

При изменении режима выходной цепи момент, созчаваемый ваттметровой системой, уменьшится и диск 11 динамометра придет во вращение, пропуская в определенной последовательности, через отверстие

12 луч светя на фотоэлементы 13, 14 и 15. Импульсы тока фотоэле»ентов через усилитель 16 поступают на обмотки реле 17 и изменяют гсличину индуктивного сопротивления 18, увеличивая частоту переменного тока, генерируемого ламповым генератором. В результате, фаза вектора напряжения, подаваемого на индуктивное сопротивление 8 от усилителя 7 мощности, станет увеличиваться, и мощность, отдаваемая устройством, начнет тоже увеличиваться. Когда мощность достигнет прежней величины, диск 11 динамометра остановится, но так как частота колебательного контура лампового генератора 1 будет повышенной, то мощность, отдаваемая устройством. бутет расти, и диск 11 начнет врац аться в обратном направлении, вызывая срабатывание обмотки реле

19 и уменьшение частоты колебаний в контуре лампового i енераторя.

Мощность, отдаваемая устройством, будет увеличиваться медленнее, я затем начнет уменьшаться. Этот процесс будет повторяться. Для регулирования затухания этих колебаний B схеме предусмотрены конденсаторы 20, заря>каемые через сопротивления 21 при срабатывании обмоток реле 17 или 19 поло>кительным или отрицательным напряжением.

С целью ((оспроизведеиия есис!.Пие((наведенных токов ротора генератора при псстяцион,(р((ых прогрессах ко второй управляемой сетке лампы 2 через зарядно-разрядный контур, составленный из сопротивления 22 и емкостей 28, подводится реякгивная составляющая нагрузочного тока. полученная с помощью проектора 24, включающего реактивный вяттметр 25 и интуктор 2б, рамки которых укреплены на общей оси.

Пр:! угеличенип реакт fff!Io(.o тока выходной цепи модели, вызванного, например, коротким зях(ыка((ис . Подвижная cll(Tåì (реактивного ваттметра 25 отклоняется, и в рамке индукторя 2б наводится большая э.;i.c., которая после усиления и выпрямления начнет заряжать емкость

28, !то вызовет мменьн(ш(ие ъсе!.(Еени(! промежуточного кас(сада 8 I! создаст эффект затухания переходной э., .C Е(с1.

Для воспроизведения инерции моделируемого турбогенератора предусмотрен электромагнит 27, а для воспроизведения регулятора скорости турбины †- дроссель 28, якорь 29 которого связан с ползунком 80 реостата 81, шунтирующего одну из обмоток задающей системы 9 дипамоме7ря. Д.7я воспроизведения разной величины нечувстьительности регулятора скорости пре(усмотрее! кулачок 82, раздвигающий контакты 88. Д.7я питания токовых цепей вяттметров 5 и 25 служит усилитель мощиосги 84,

Нагрузочный аппарат (фиг. 2) представляет собой схему замещения асинхронного двигателя. Сопротивление статора двигателя воспроизводится сопротивлениями 8б и 87,;I сопротивление ротора -- сопротивлениями 88 и 89. Параллельно этой схеме включено активное сопротивление 40, представляющее потресне гелей с постоянным акт(п!Пым сопротивлением.

Параметры схемы замещения асинхронного двигателя, а также величину активного сопротивления, представляющего потребителей с постоянным сопротивлением. можно изменять с помощью штеккерногэ ко(гтяктора. е(з((еняя коэффициент тре(нсфор (ации явтотрансформаторо!3 41 II 42, ъ(ое(спО изб(еняте номипя,7ьную мОЩ((ость 1ппярлтя. При этом, чтобы не нарушать оаланся моментов динамометря, неоохо f(!ale одновременно с помощью переключатслci(48 и 44 измспять (((ело е(! лючснных витков токовой катушки динамометра.

Работа нагрузочного апl1аратя при Песта ционарных режи (е(х clfc7 +мы заключается в следующем.

При установившемся режиме вращающий момент задающей 45 и следящей 4б систем динамометра ураг>новешиве(ются. При снижени(f напряжения и системе, к которой подключена схема замещения двигателя, мощность. потребляемая в схеме, II врящающии яомепт следящей системы 46 динамометра снизится f: диск 47 динамометра начнет вращя7ься, периодически пропуская через свое отверстие 48 луч света к фотоэлементам 49. Контактно-релейп я схема начнет работать, подавая и 1(пу.чьсы пе(пре!жепе(я ня э.7ектром".ÃHI(ò 50, уЗ(енье(еа(ощпй Величину не(грузочного сопротивления 40 схемь(зм(ещен(ея двигателя, до тех пор пока вращающие моменты обеих систем динамометря не уравновесятся, если такой режим возможен прн данном напряже(п(и.

Копф(егурация платы сопротивлс(шя 40 и сечение проволоки выбра.!I>l такими, чтобы характер кривой Езмепения сопротивления при дви.кс нии IIO, зункя 51 соответствовал бы кривой изменения активного со, и 8,3158 против,(ени5! цепи рОтор11 В зависимсс Г((От скольжен . Д ия. Для получения (нкалы, растянутой в своей начальной части, служит реостат 52, при уменьшении сопротивления которого увеличигается ток в демпфирующем электромагните 53 и благодаря этому уменьшается скорость движения диска. Для воспроизведения переменного механического момента, coI1poTH(5ления машины, вращающей двигатель, слу р ", у— жит еостат 5, шунтирующий токовую катушку задающей системь. динамометра.

Величина постоянной инерции моделируемого агрегата воспроизводится путем включения того или иного числа витков демпфирующего электромагнита,7, 1 (. фф 8, коэффициент загрузки двигателя путем изменения сопротивления 55.

Электрическая схема системы в предлагаемой модели воспроизводится либо из обезличенных элементов сопротивления, как это делаетнолияется по разработанному автором варианту,оспбенност(но которого является то, что в целях ускорения сборки схемы и обеспечения ее;(аглядности, электрическая схема составляется из отде(ьных ин1нви (уальных блоков и контактной системы для HHдельных дивидуального включения элементов схемы.

Фронталы(ь(е панели блоков, принципиальная схема которых нока. 3 имеют мнемоническую схему данной станции или подза(иа на фиг., име( фиг. 4 об азуют станции и при размещении их в щите, показанном на фиг., р общую схему коммутации системы. рспеитивных вариантов схемы по обеим стороДля исследования перс < нам ц(ит(1 pr "пОл а Г(11Отс51 Олоки с локг с обезличенными элементами сопротнвЛЕНИ51.

Предмет изобретения

Модель энергосистемы, в которой воспроизводятся условия раооты отдельных элементов энер .-нергосистемы посредством замены их соответственно выоранпыми

1и электродви7кущими силами и активными и реактивелью ными электрическими сопр опротивлениями, отличающаяся тем, что, с ц . автоматического воспроизв изведения режима работы энергосистемы при стационарных и нестаци онарных режимах, генераторная станция системы имитируется при помощи э, мощи электронных ламп, а потреоителям энергосистемы — при номоши cx . . емы замещения с управляемыми сопротивлениями.

Редактор Е. Кречетова Техред Л. Бриккср Корректоры: Л. Е. Марисич

Г. Е. Опар!!па

Поди. к печ. I5.111.19î7 Закал 99 11 Гараж 1БО По !иисное

ЦНИИПИ Комитета Iia делам ii: !!йрсT !i!i!i и откры "!!!! при Совете Ми! истроп СССР

;!1осква, Центр, ир Серова, д -1

Типо! раф!и!, пр. Сап и; ва. 2