Электростанция

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛ И СТИЧ Е СКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4689062/07 (22) 04.05,89 (46) 07.10.91. Бюл. М 37 (71) Производственное энергетическое объединение "Донбассэнерго" (72) В,Ф,Наумов (53) 621.316,722 (088.8) (56) Глебов И.А, Системы возбуждения мощных синхронных машин. Л.: Наука, 1979, с.

49 — 63. (54) ЭЛЕКТРОСТАНЦИЯ (57) Изобретение относится к электроэнергетике и может быть использовано в системах возбуждения синхронных машин. Цель изобретения — повышение надежности путем обеспечения стабильности напряжения питания преобразователя. Для этого в качестве источника питания системы возбуждеИзобретение относится к электроэнергетике и может быть использовано в системах возбуждения синхронных генераторов, эксплуатируемых на электростанции, Цель изобретения — повышение надежности путем обеспечения стабильности напряжения питания управляемого преобразователя, На фиг,1 представлена схема электростанции, связанной с энергосистемой; на фиг,2 — схема размещения на стержне обмоток трансформатора электростанции сдиаграммой распределения его поля рассеяния, поперечное сечение.

К энергосистеме 1 через сопротивление

2 подключена электростанция 3, содержа„,,Я3 „,, 1683169 А1 ния используют напряжение статора синхронного генератора и напряжение энергосистемы одновременно. Устройство содержит в качестве источника питания системы возбуждения блочный трансформатор, который снабжают для этого дополнительной обмоткой, соединяя последнюю через управляемый преобразователь с обмоткой возбуждения синхронного генератора, При этом дополнительная обмотка разделена на две последовательновстречно соединенные секции, каждая из которых размещена на одном из торцов соответствующих концентров, обеспечивающих максимальные по величине и противоположные по знаку потоки рассеяния при заданном соотношении чисел витков. 2 ил. щая и генераторов 4, которые через трансформаторы 5 подключены к шинам 6 высшего напряжения. Дополнительная обмотка 7 трансформатора 5 соединена с входом управляемого преобразователя 8, выход которого подключен к обмотке возбуждения генератора 4, Управляемый вход преобразователя 8 соединен с выходом автоматического регулятора 9 возбуждения сильного действия.

Первая секция дополнительной обмотки 7 размещена на одном из торцов концентра обмотки ВН, где обеспечивается согласно диаграмме максимальный по величине поток рассеяния (фиг.2), Другая секция обмотки 7 размещена на том же торце толь3.ко концентра обмотки НН, где обеспечивается согласно диаграмме иэ-за несимметрии результирующий поток рассеяния противоположного знака по сравнению с потоком, сцепленным с обмоткой первой секции, Несимметрия потока рассения возникает, в основном, из-за нечетного числа витков обмоток BH и НН. Обмотки секций. соединены между собой последовательновстречно. Обмотки BH и НН трансформатора выполнены концентрическими, причем обмотка ВН вЂ” в виде двойной концентрической, Регулирование возбуждения синхронного генератора электростанции осуществляется следующим образом.

В нормальном режиме заданный уровень выходного напряжения синхронного генератора 4 поддерживается с помощью а втоматическсй системы регулирования, содержащей автоматический регулятор 9 возбуждения, выходной сигнал которого воздействует на управляемый вход преобразователя 8. Напряжение на выводах дополнительной обмотки 7 блочного трансформатора 5 в этом режиме поддерживается на уровне, обеспечивающем необходимую кратность форсировки возбуждения, и определяется разностью влтков обмоток обеих секций:

W -К2= И .

В режиме близкого короткого замыкания напря>кение на выводах дополнительной обмотки будет определяться уже суммой витков обеих секций, так как витки второй секции Охватываются результирующим потоком рассеяния, имеющим противоположное направление с потоком, сцепленным с обмоткой первой секции:

М + Иг = N".

Оптимальное отношение между собой витков, находящихся в разных секциях дополнительной обмотки, определяется из условия обеспечения необходимой кратности форсировки возбуждения при близких коротких замыканиях, Наихудшим режимом является режим трехфазного короткого замы канля за указанным трансформатором со стороны шин электростанции. Тогда напряжение на выводах генератора при условии обеспечения необходимой кратности форсировки определяется

«Хт

Ur =и 1дн Хд+Х, где Oг* — напряжение на выводах генератора в относительных единицах;

4н* — номинальное значение тока ротора В единицах Парка (в системе относительных единиц Парка за базисный ток ротора принимается ток, состВетствуклциЙ номи нальному напряжению генера.ора по прямолинейному участку характеристики холостого хода);

5 n — необходимая кратность фарсировки возбуждения;

Хт — индуктивное сопротивление трансформатора;

Х(— синхронное индуктивное сопротив1Î ление генератора по псодольной оси.

О * = Up„ U rr,HH, = Р где U д,н, — напряжен.".:: на выводах дополнительной обмотки в случае выполнения ее односекционной с витками Лн, и обеспечи15 вающей в нормальном режиме необходимую кратность форсировки возбуждения (номинальное напряжение).

Количество витков дспогнительной обмотки, необходимое для об:.:спечения за2О данной форсировки возбуждения при близких коротких замыкания.;- ., Определяется следующим образом:

0 н ° н 1он

Uq Kn Ыч Kn где Кп — коэффициент, учитыва ощий величину и форму потока рассеяния, сцепленного с дополнительной обмоткой;

U л,н, — номинальное значение напряжения на Вывсдахдспслнительнсй ОомОтки, rIpl4HviM38Tc$l pBBHbff4 1.

Тогда число витков первой и второй секции - пслни ельнои Обмотки Окончательно

Опp8 :,;. ifÿется как "4 @н я =w. +г „, и,„,)

Uq Kn . ч« Кп

-Н

Ч1)

М = —.-" — — -- Ин.

«С

Ьч

3П

Отношение Витков секций будет Оптимальным:

И/ I

Wv ., «" Хт Idn, . -и

Благодаря такОмg выбОру ОООтнсшения чисел влтков обеспечивается стабильность питания системы возбуждения в аварийных режлмах, Формула изОбрет8ния

5Î Электростанция, содержащая синхронный генератор, подключенный через трансформатор к шинам высокого напряжения, источник питания, подключенный через уп равляемый преобразователь к обмотке всз55 буждения синхрснногс генератора, о т л и ч аа щ а я с я тем, что, с целью повышения надежности путем Обеспечения стабильно.сти напряжения питания преобразователя, В кач8стВ8 источника питания использован упомянутый трансформатор, который сндб

1683169 жен дополнительной обмоткой, к которой подключен указанный управляемый преобразователь,. при этом дополнительная обмотка выполнена в виде двух последовательно-встречно соединенных 5 секций, каждая из которых размещена на одном из торцов соответствующих концентров обмоток высшего и низшего напряжения трансформатора, где обеспечиваются максимальные по величине и противопо- 10 ложные по знаку потоки рассения, а числа витков W> и М/2 секций дополнительной обмотки относятся между собой в соответствии с выражением

W3 1

V/2 ., 4 Хт

Х +XT гдс и — номинал;-ное значение тока ротора генератора в e, юницах Парка; и — необход .мая кратность форсировки возбуждения;

Хт — индуктивное сопротивление трансформатора;

Х - синхронное индуктивное сопротивление генератора;:=.о продольной оси;

Кд — коэффициент, учитывающий величину и форму по-.ока рассеяния, сцепленного с ддполнител;-ной обмоткой.

Составитель К. Фотина

Редактор А. Козориз Техред М.Моргентал Корректор М, Кучерявая .

Заказ 3423 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

3 13035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород. ул.Гагарина, 101