Регулятор возбуждения для синхронного генератора

 

««991573

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН Ия

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскнк

Соцнвлнстнчесннк

Реслублнн

Ж

rw (61) Дополнительное к авт. свнд-ву (22) Заявлено 18.07.80 (21) 2959340/24-07

{5I)Nl. Кл.

1 с присоединением заявки М— т»02 Р 9/14

Гееудлрстееккьй кенктет (23 } Приоритет—

СССР

Опубликовано 23.01.83. Бюллетень М 3

Дата опубликования описания 23.01.83

le делан лэееретеккй и еткрнткй

{53) УДК 621.313.722. 013 (088.8) О. И. Башкин, В. Е. Каштелян, B. В, Кичеев, В. А. Кожевников, Н. С. Сирый, Г. К, Смирно

M. Н. Шустерман и А, А. Юрганов (72) Авторы изобретения - »4 ылЫЪ .Ъ (о э5

Всесоэоэный научно-исследовательский инстит ;.*-. .é,.";--;.";,"»:";- т электромашиностроения (7!) Заявитель (54) РЕГУЛЯТОР ВОЗБУЖДЕНИЯ ДЛЯ СИНХРОННОГО

ГЕНЕ PA ТОРА

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в системах управления крупных синхронных машин, например генераторов, цля стабилизации режима послецних при работе их в составе энергообъединения.

Известно устройство цля управления синхронным генератором, соцержашее блоки измерения частоты, напряжения, тока ротора генератора, цифференциаторы в каналах управления напряжением, частотностью и током ротора генератора, орган изменения интенсивности возцействия по напряжению в области низких частот, суммируюше-формирующие блок, усилитель мощности и возбудитель с системой управления.

В указанном. устройстве имеются связи, соединяющие блоки измерения с дифференциаторами и органами изменения интенсивности воэцействия, которые своими выхоцами включены на вхоц суммирующе-формирующего блока, выход которо го через усилитель мошности связан со

2 входами системы управления возбудителя 1) .

Оцнако укаэанные связи выполнены таким образом,,что устройство не обеспечивает полную стабилизацию параметров

5 регулирования синхронного генератора иэ.юа наличия органичений прецельных величин интенсивности воэцействий на эти параметры.

Наиболее(,близким к изобретению техническим решением является регулятор возбуждения цля синхронного генератора, соцеркаший возбудитель с системой управления, последовательно соециненные межцу собой суммируюше-фовмируюший блок и усилитель мощности, выхоцом поцключенный ко входу системы управле» ния возбуцителя, канал управления по напряжению, включающий последовательно

20 соединенные межцу собой измеритель отклонения напряжения синхронного генератора, циффвренциатор и орган изменения интенсивности возцействия по напряжению, выходом подключенный к первому

3 991 вхопу суммируюше-формирующего блока, выход измерителя напряжения поцключен ко второму входу суммируюше-формирующего блока. Регулятор сопержит орган изменения интенсивности воздействия по напряжению в области низких частот вхоцом связанный с выходом системы управления возбуцителя, а выхопом - с третьим вхоцом суммируюше-цифференцируюшего блока 2) .

Канал управления по частоте регуля» тора возбуждения соаержит послецователь. но соециненные между собой измеритель изменения частоты1напряжения синхронного генератора, дифференциатор и орган изменения интенсивности возпействия по производной частоты, выхоцом поцклю ченный к четвертому входу суммируюшеформируюшегб блока, пятый вход когорого соединенс с выходом органа изменения интенсивности возпействия по изменения частоты напряжения генератора, вхопом связанный с выхопом измерителя изменения частоты.

Канал управления по току регулятора возбужцения содержит послецовательно соециненные межау собой измеритель тока ротора генератора, дифференциатор и орган изменения интенсивности возцей» ствия по току ротора, выхоцом BoglDIlo» ченный к шестому вхоцу суммируюшеформируюшего блока P2) .

Известное устройство имеет необходи- мый набор воздействия цля обеспечения устойчивой работы синхронной машины, однако связи межпу измерителями и opra» нами изменения интенсивности воздействий по каналам частоты и тока poxops, а также формирование воэцействия по току ротора выбраны не оптимальным образом. что порождает слецуюшие нецостатки: ограничен диапазон изменения возцействий по основным стабилизирующим параметрам: по изменению частоты и осо. бенно по ее произвоцной; в режиме нецовоэбуждения генератора повышается вероятность возникновения ввтоколебаний, что требует, контроля режима машины со стороны персонала станции.

Указанные недостатки снижают нацежность работы регулятора возбуждения.

Иелью изобретения является повышение нацежности путем исключения возникновения автоколебаний в системе.

Боставленная цель постигается тем, что в регулятор возбужцения ввепены сумматор с авумя входами, оцин иэ которых соединен с выхоаом измерителя изменения частоты напряжения синхрон573 4 ного генератора, выход сумматора подключен ко входу аифференциатора в канале управления частотой и послеповательно соединенные межцу собой измеритель внутреннего угла синхронного генератора, нелинейный функциональный преофраэователь и блок умножения, снабжен« . ный вторым входом, подключенным к выходу дифференциатора в канале управления по току, а выход блока умножения связан со вторым входом сумматора.

На чертеже представлена функциональная схема блока регулятора возбуждения для синхронного генератора.

Регулятор возбуждения содержит возбудитель с системой 1 управления, последовательно соециненные межау собой суммируюше-формирующий блок 2 и усилитель 3 мошности, подключенный выхоаом ко входу системы 1. Канал управ ления по напряжению включает послеповательно соединенные межцу собой измеритель 4 отклонения напряжения синхронного генератора, дифференциатор 5 и орган 6 изменения. интенсивности возцействия по произвоцной напряжения, выхо20

25 подключен к шестому вхопу суммируюше. формирующего блока 2. дом поключенный к первому вхоцу блока

2, второй вход когорого подключен к вы>O xony измерителя 4 отклонения напряжения синхронного генератора. Третий вход блока 2 соединен с выхоцом органа 7 изменения интенсивности возцействия по напряжению, входом связанный с выходом

35 . системы 1 управления возбуцителя.

Канал регулирования по частоте соаержит измеритель 8 изменения частоты напряжения синхронного генератора, выходом соединенный с первым вхоцом сумматора 9 f послецовательно соединенные межцу собой цифференциатор 10 и орган 11 изменения интенсивности возцействия по иЭменению частоты напряжения генератора, выхоцом попключенный

45 к четвертому sxcey суммируюше-формирую щего блока 2, пятый вход когорого связан с выходом органа. 12 изменения интенсивности воздействия по изменению частоты напряжения генератора. Выход

I органа 12 соединен с выхоцом сумматора

56

9 и входом дифференциатора 10.

Канал управления по току соцержит измеритель 13 изменения тока ротора синхронного генератора, вьпсод которого связан со вхоаами пифференциатора 14 и органа 1 5 изменения интенсивности возцействия по току, выхоц которого нм регулирование напряжения, а слецоваl тельно уцешевляет эксплуатацию энергосистемы.

Регулятор возбуждения пля синхронного генератора, содержащий воэбуцитель с системой управления, последовательно соединенные между собой суммирующеформируюший блок с шестью вхоцами и усилитель мощности, выход которого подключен к входу системы управления возбуцителя, канал управления- по напряжению, включающий последовательно соециненные межцу собой измеритель откло нения напряжения синхронного генератора, цифферендиатор, орган изменения интенсивности возцействия по производной напряжения, выхоцом поцключенный к первому входу суммируюше-формирующего блока, выход измерителя отклонения напряжения цополнительно соепинеи с вторым входом суммирующе- формирующего блока, третий ехоп которого связан с выхоцом органа.изменения интенсивности возцействия на напряжения в области низких частот, вхоцом связанный с выхоцом системы управления возбуцителя, канал управ ления по частоте, включающий измеритель, измерения частоты напряжения генератора, орган изменения интенсивности воздействия по изменению частоты напряжения генерато- ра и послецовательно соединенные между . собой цифференциатор и орган изменения интенсивности воздействия по производной частоты, выходом поцключенный к четвертому вхоцу суммирующе-формирующего блока, к пятому вхопу которого подключен выхоц орГана изменения интен- сивности возцействия по изменению частоты напряжения генератора, вхоцом подключенный к входу цифференциатора данного канала, канал управления по току, включающий. измеритель тока ротора генератора, выход" KoTopol o подключен K дифференциатору и к органу изменения иитен. сивности воздействия по току pегоpa„ выходом соециненного с шестым вхоцом суммируюше-формирующего блока, о тличающийс ятем, что, с целью повышения нацежности, в регулятор возбужцения ввецены сумматор с цвумя вхоцами, один as которых соединен с выхопом измерителя изменения частоты напряжения синхронного генератора, выход сумматора подключен к входу пиффереициатора в канале управления частотой

5 O&187

Регулятор возбужпения соцеркит также последовательно соединенные между собой измеритель 16 внутреннего угла синхронного генератора, нелинейный функциональный блок 17 и блок 18 умножения, выхоцом подключенный ко второму входу сумматора 9, а второй sxoa блока

18 умножения связан с выходом дифференпиатора 14.

Устройство работает следующим об-, 30 разом.

В сигнале изменения частоты напряжения на зажимах генератора содержа ся две составляющие, пропорциональные производной полного угла электропередач ó и .произвоцной тока ротора машины, первая из которых оказывает стабилизирующее воздействие, а вторая является пестабилизируюшим фактором, доля которого резко возрастает с увеличением внутрен- 2й него угла машины. При этом из-за нали- чия сигнала по производной частоты появляется значительная составляющая положительной обратной связи по второй произвоцной тока ротора, приводящая 2g систему управления в режим автоколебаний, что характерно-цля режима нецовозбужцения. Это же обстоятельство приводит к ограничению прецельных величин

-коэффициентов воздействия по частоте и ее производной при утяжелении режимаэлектроперецачи.

В устройстве этот недостаток преоцолен посрецством компенсации в сигнале изменения частоты цестабилизируюшей паразитной связи по произвоцной тока ротора цобавлением цозированной величины этой произвоцной с обратным знаком, причем ее зависимость от режима машины учитывается с помощью измерителя

16 внутреннего угла машины, нелинейного функционального преобразователя

17. и блока 18 умножения. Таким образом, сигнал на выхоце сумматора 9 не соцеркит врецных цля обеспечения устой» чивости составляющих и его интенсивность может быть значительно увеличена. Это обстоятельство позволяет расширить обласгь режимов, в которых сохраняется устойчивость, без изменения уставок, так как цостигается автоматическое вве дение обратной связи по произвоцным тока. ротора именно тогда, когда это необхоцимо и компенсируются цестабилиэи» руюшие положительные связи, чем обеспечивается постижение цели изобретения.

И

Изобретение позволяет работать без ограничений минимального возбуждения, обеспечивает более качественное и нацежФормула изобретения

О9157 3 8

1. Авторское свидетельство СССР

No. 42323 1, кл. Н 02 P 9/14. о- 1975.

7 и последовательно соединенные между собой измеритель внутреннего угла синхронногс генератора, нелинейный функци нальный преобразователь и блок умножения, снабженный вторым входом, подключенным к выходу дифференциатора в канале управления по току, а выход блока умножения связан с вторым входом сумматора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

2, Попревский М, И. и др, Унифицируя ванный автоматический регулятор возбуждения сильного действия на полупроводниковых элементах.- Труды ВЭИ, Автоматическое регулирование и управление в

1в энергосистемах, вып. 83, М, Энергия, 1 977.

Заказ 161/75 Тираж 685

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Подписное

Филиал ППП. Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Составитель В. Ульяновский

Редактор Н, Пушненкова Техред Т.Фанта Корректор А. Ференц