Автоматический регулятор возбуждения синхронного генератора

 

Изобретение относится к электротехнике и может применяться для регуляторов тока возбуждения электрических генераторов большой мощности, работающих через линию электропередачи на общую энергосистему . Целью изобретения является повышение качества вырабатываемой электроэнергии за счет уменьшения времени восстановления напряжения на якорной обмотке генератора при апериодических возмущениях в сети. Новым является выполнение и включение блока коррекции сигчала гибкой отрицательной обратной связи (ГОС). В состав блока введены реле 10, 11 максимального напряжения и реле 12 времени , соответствующий выбор уставок которых определяет момент срабатывания контактов реле 13, которые подключает конденсатор дифференцирующей цепи 5 узла ГОС параллельно выходу фильтра 4 низких частот, что позволяет ускорить процесс восстановления напряжения генератора при апериодических возмущениях в сети без ухудшения качества регулирования в нормальных режимах работы. 3 ил. С

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (sl)s Н 02 Р 9/14

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

В (21) 4640941/07 (221 23.01,89 (46) 23. 11. 91. Бюл. М 43 (71) П редприятие "Сибтехэнерго" П роизводственного объединения по наладке, совершенствованию технологии и эксплуатации электростанций и сетей "Союзтехэнерго" (72) А. В.Пташки н, В. M. Шевченко и

С.Ф. Щербак (53) 621.316.722 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 752731, кл. Н 02 P 9/00, 1978.

Автоматика электроэнергетических систем. /Под ред. B.Ë,Êîçèñà, Н.И,Овчаренко.— M,: Энергоиздат, 1981, с. 263 — 264, рис. 7.29а.

Авторское свидетельство СССР

N 858198, кл. Н 02 P 9/00, 1979. (54) АВТОМАТИЧЕСКИЙ РЕГУЛЯТОР ВОЗБУЖДЕНИЯ СИНХРОННОГО ГЕНЕРАТОРА (57) Изобретение относится к электротехнике и может применяться для регуляторов

„„Я2„„1693709 А1 тока возбуждения электрических генераторов большой мощности, работающих через линию электропередачи на общую энергосистему. Целью изобретения является повышение качества вырабатываемой электроэнергии за счет уменьшения времени восстановления напряжения на якорной обмотке генератора при апериодических возмущениях в сети, Новым является выполнение и включение блока коррекции сигнала гибкой отрицательной обратной связи (ГОС). В состав блока введены реле 10, 11 максимального напряжения и реле 12 времени, соответствующий выбор уставок которых определяет момент срабатывания контактов реле 13, которые подключает конденсатор дифференцирующей цепи 5 узла

ГОС параллельно выходу фильтра 4 низких частот, что позволяет ускорить процесс восстановления напряжения генератора при апериодических возмущениях в сети без ухудшения качества регулирования в нормальных режимах работы. 3 ил.

Изобретение 0Tнос ггс:1 .-:лектротехн11ке и мОжит быть IAciloJIьзсва.-,о а система), ре Гул и рова нvlя напр яжBниR i инх рон ных Ге нераторов, р!!бота»ощих на IIi нию электропередачи.

Целью изобретения Является улучшение качества вырабатывае 40А электроэнергии за счет уменьшения времени восстановления напряжения на якорной обмОтке ГBHBPÇTQP3 п1)и апеРиО(1и iccKI В03 мущениях в сети.

На фиг.1 и 2 представлены блок-схемы автоматического регулятора возбуждения и ключевой схемы, а также принципиальная схема дифференцлатора с цепями его подключения к смежным элементам; на фиг.3диаграммы, поясня1ощие работу ключевой схемы, J BToì3T!A÷8cêèé ре гуля: ор возбуждения синхронного генератора, выход которого подключен 1< управля1ощему входу возбудителя, имеет на Входе измерительный орган 1 напряжения, подключенный чер83 трансформа го011 напряжения к

BblB0P3M 0!5MoTKlA Rl(oPR синхР01!ног0 Ген!=ратора. БЬ1ход этого орган",, подключен !! первому входу сук1мирук>щего усилителя 2 к второму входу которого подключен выхсд узла 3 гибкой отрицательной обратной связи, состоящего из r.ocr!!едовательно соединенных фильтра 4 низKIA): час)от, дифференцирующеи цепи 5, с(хг!13су)(21ьегс

Олока 6, Блок» Kopp8KI4!Afi сиГнала Гибкс!й отрицательной Обратной связи соединен с источником 8 питания v. сод-!ржи; измерительный узел 9 напряжения, подк ;ю :е,!нь:IJ

I(аь1)<ОД! Ым! 03>KMMBK! "."-. ! !10KB 1 -""PvR13

T8JIL:í0ë ЗОРВ!тнОЙ сь»язи., сиГI IBJI -)3 Вых .>Г4!э этого органа появляется пр.,» дссти>ке-.ии

B8J è÷HH ы BKQJ41 fo, 0 нап РЯ>1(ения 33P3 HHo!" значения, определяемогo устааксЙ реле максима 1BHOI Î напр>1ж811 ия, сос Оя щеГО и:= измерительного органа 10 и реле 11, При замыкани! ко ITBктов этого рея!= напря)кение истР1н11ка Я п)л JBHI!я подается на запуск реле 12 времени, на выходе котоp0fo через заданную выдержку времени фОРМ!ЛРУЕТСЯ СИГH3/I, »IOP3B38ÌÛÉ На ВХОД управления управляемого KJ!K) -Ia 13. На! Выходе этого ключа имее,ся релейный элемент, при замыканил которого блокируется прохождение сигнала через BB8flo п1бкой отрицательной обратной связи путем замыкания цепи, годключающей 8IA!

Замыкающ!ие входь управления A замкнутое состояние клю ей обозна !ены знако!, (+), размыкающие а:<оды и разом:.:.. утое состояние. — знаком (— ).

Работа ключевой схемы поясняется двуMiI потенциально-временными диаграммами (фиг.2), где а — работа ключевой схемы при апериодическом возмущении а ста.!Орной цепи генератора, б — при синхронных качаниях генератора. Кроме того, UI — напряжение на выходе звена гибкой отрицательной обратной связи (ГОС), подаваемое

1Q

2Г1 2! 2

30 ч:.

»1 .

45 с (5) .) 25 на вход измерительного органа ключевой схемы, Ug — напряжение h3 выходе измерительного органа клю-;8ВО!А схемы; 11з — напряжение на выходе перна О управляемого ключа (на входе времязадающего элемента); (4- напряжение на выходе времязадающего элемента. На пятой диаграмме показано состояние второго управляемого ключа — отклонение в сторону положительных значений по оси ординат означает замкнутое состояние ключа, в зону отрицательных зчачений — разомкнутое состояние ключа.

Рассмотрим первую диаграмму, Б исходном установившемся режиме выходной сигнал гибкой обратной связи равен нулю, В момент времени To = О в статорной цепи синхронного генератора происходит коммутация и стационарный режим его нарушается, В выходной цепи автоматического регулятора возбуждения начингется изменение регулирующего сигнала, соответственно, нач!1нае2 проходить тормозящий сигнал 1ерез звено обратной связи. Когда напряжение на ее выходе достигнет величиы, оааной уставке реле максимального напряжения Оус», на выходе его из:".,еои!ельнoгo органа 10 появляется сигнал которLIv! Вь;зиаает срабатывание реле

11 и замыкание еГО контактoB.

На Вход реле 12 времени подается напрях<ение источника 8 питания и начинается

;: —;.счет арсмени, До того, как рел"-; 12 ареме-;t, не отсчитает заданное время, управляюдий сигнал на его выходе не появляется, и ибкая обратная связь Г1родолжает оставаться а работе. Уставка времени выбирается из соображений предотвращения срабатывания блока коррекции при синхронных качаниях синхронного генератора.

Если а процессе отсчета времени напряжение Н3 выходе ГОС остается выше напряжениЯ Uy<», то чеРез заданное вРемн Тус» на

Выходе этого элемента появляется управляющий сигнал, Именно этот случай имеет место в рассматриваемом варианте переходного процесса. При появлении управляющего сигнала на выходе реле 12 времени срабатывает управляемый ключ 13, замыкаю1ций кон !акт его блокирует прохождение управляющего сигнала через звено гибкой обратной связи путем замыкания двухполюсной цепи прохождения этого сиг1693709

":ела B ли(>((>ер ° на ир, loll еи цепи ((bMf 1)

Г1ри э(ом м-;<ос;:, Осл;-;дг :: а ока.-.(.. i B(-.. .я подключенной к выходу фильтра. а черзз него — к входу звеня гибкой обратной связ,, и напряжение на ней в дальнейшем б=-.-. запаздывания соответствует изменениго входного напряжения звена, что оказывяе (в ся полезным при повторном вводе ГОС с работу. В момент срабатывания управляемого ключа 13 напряжение на выходе ГОС практически мгновенно спадает до нуля, управляющий сигнал на входе реле максимального напряжения исчезает и это реле, а также реле времени возвращаются в исходное положение.

Управляемый ключ 13 имеет небольшую выдержку времени на отпаданле, поэтому он возвращается в исходное положение с некоторым запаздыванием, после чего происходит повторный ввод в работу {деблокирование) ГОС. По иному работает блок 7 коррекции при синхронных качаниях, если уставку времени времязадающего элемента выбрать по величине, равной пои .ер,о Qerупериоду синхронных качанил (Фиг., 1, вто— рая диаграмма), Период син,р.>н.—:ых качаний, как зто видно из диаграммы, сставляет 2 с, что соответствует част ..Те ка (а ний 0,5 ГЦ. ПолУпеРиоД качани(i сс,"..- Я(ьг

1 с, в то время как уставка времени Bpe,язадающего элемента принята равной ",."- с

В результате в момент, когда в г:ер.-:. ..., полуцикле качания напряжение на =. звена гибкой обратной связи снижаетс» же уставки измерительного органа ",0 ре--: максимального напряжения, реле 11 размыкается, реле 12 времени возвращается в исходное положение, а срабатывания управляемого ключа 13 не происходит. Ватем во втором Г(олуцикле качания при увсллчении напряжгния на выходе гибко;. обратной связи ла BHB ;eêèë, равнога, че".;ке измерительною органа 10, гов-арно срабатывает реле 11 вновь запускается реле 1!2 времени, но опять во-вращается в исхадн е полажение до истечения времени уставки, и, следава1ельна, замыкания управляe;.,-o j0 ключа 13 так и не происходит.

Для обеспечения такой работы ва всех случаях синхронных качаний необходимо правильно выбрать уставки реле максимального напряжения Uy(:! и реле времени

Tyzj. Величина первой должна быть ниже веллчины, заданной согласуюшим блока 6 выходного сигнала звена ГОС. Если Гюслсд няя равна величине выходного сигналя измерительного Органа напряжения автаматлческаго регулятора BQBá÷æäeí(!B. соответствующего снижению f(ef;ряжения генератора на 5,, jo, приняв уставку измерительного органа кflþ евой схе,:ы ня урояе О.л--0,5 BKci, мя"! íoé величины выход. -(ОГО сиГ--,:яла j С. Обе(:1с".(ивя,1(:4 Гякя;-

: ял1 "3 " едлягяемо о усi(>OÉÑTBB. при котс;;ой .-((...Опускается дл(тел;ное превыш-; —,ие 01клоненl":a няпря .ения cf(н>,роннОго

-:B.:, LoL!TBe! cTBv!o i eé уставке ав1оматичеи гулг(та - Я =033б;(жден(я (-1 i o

<всяe:ья устявки па времени врем зада(О- -Г -: мei-та ТС .1РИНЯв В КачЕС1ВЕ НИжl P.i — (:ли (ЯОЗМажН . X ЧДС»г;.»

НИЗ С .ЬГ 10; н(-1Х КЯЧЯ НИИ СИНХРОННОГО ГЕНЕра.:03 в::л .:.-:.:-,: О." Гц (величина эта выб-:15 рается ..; —,::: рым запасом, го имеющи.;с.-, :.::; T-. eeòeeí tf lx энергас(— стем опытн:: -я: — - .;-.. . н:, .ж -. ",л .редел часня ко1, >,. х,-..-,;:(в т«ся 1л, т=г,(ные качания, с-.-:.:-:";.: -:.=: ОК010 Р,." ., (, и;eioT

20 уставку i:,;,: == с.

:1рацесс:.: Ясс(-.—. - ..: в ени» напр .>ке l я (ене". 1<пиеа . -g fre - (3 ° ОЧЯС ГОТ (Ь(Х Л)ЕК»РГ(2ю зХ

:(.e;l,,

:-.-.ем B03"".:..! - ъ :. ня пp=-!,(Tÿêe лi :япяза. е (яс !

;11ппм,;Л(;, ба>Е

Цс-Гом T/i;,-; к;;, (peгуля-, (р 3030 <ц(, P Н; (, Г;.,-; Г(ЕР 1-;О Р СОЯ(ЕР:!<3 i1(,AI!f .змеои1ЯJ! .н-. 00. =.:-:, Bхэ„.-ные выBQB:-,<а5 Л - т "i.e. i ьап С .:,: .." и . =:!(рнай Обмо1 к(ч; е(«Г - с Л 3 «i i (,; l E f О;; i e ((1 м-:„;;! i $-(-e r я

3=0 Qом> :- >(О.ц((Г!:13 вл ен и(:! кQтараГQ Г!(>p (.,р(.; B 3 ; !лб>KОй йО»а i,L! а —,е. 1 ь(ofif

4 oupe :, ".Ой QBÿ3 :.:,;-.Оторый вы":слнен в Bиде ,!Qc!1згО 1агель:-.:а с, единзн> ых ме>кд: собой

;, >д ноi 1 ((!(л ь! i, - .";!.;эких -:я(,то», лиф((>вpeнцируа цег.:. (3- и следа ятельно вклю(!е, HB(õ кс н с нсятора и Оезистоая и

-„or; юше. ;о 51-0!;;; BB(;<0(:

С:-:"::. q. "..ХОДН ЫЕ Вы Вар -. фИЛЬтРЯ Ч (3КИХ ЧЯСто1; ЯЦ> Я,,ЯЧ.1- ы ЦЛ(я СОЕд(Л,-;Е!ff, r„(, Г(а ГЧИкo(нс пряжен .; . Обfvfатки BQзбухдсния

50 синхронного генератора, блок каорекции сигнала гибкой отрицательной обратной

Связи, выпали==.ннь!Й в виде иСГО -! - ика па стоянHcго тока и паязл(яемаго кл(оча, о лича ющии:ятем,"TO,сцльюулучше

55,си"! качества вь:аабаты=-аемой электраэнер-»е ет у(fe (ш ения времен,. вас« сjяновлсниR чяпряжeнYiя ня я кар

ПОИ,,О,„Ч К, (-Е,,ЕО, П(Я,П(И Г .,(г(»дИЧЕ

:ких возмущениях;-(се1и. B блок кОра<- к((и(i . сиг.-(алз гибксй с; рицательнай Об ЯT!(QA

1693709

Щ)2 2

О5 30

I Ъ

Ь!!6 l 5! ! ! т !

9,5

Ц ср!! ñð

0Л !О

3,0

>,5 связи дополнительно введены реле максимального напряжения с замыкающими контактами, реле времени с замыкающими контактами, а управляемый ключ выполнен с замыкающими контактами и выдержкой времени на размыкание, при этом выход узла гибкой отрицательной обратной связи дополнительно соединен с входом управления реле максимального напряжения, замыкающие контакты которого включены между выходом ис1

l ! ! точника постоянного тока и управляюц им входом реле времени, замыкающие контакты реле времени включены между вы>-одом источника постоянного тока и управляю5 щим входом управляемого ключа, замыкающие контакты которого подключены между объединенными выводами резистора и конденсатора дифференцирующей цепи и выводом фильтра низких частот, не

10 соединенным с другим выводом указанного конденсатора,