Устройство для самовозбуждения и регулирования напряжения синхронного генератора

 

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯ (iiI 678625

Союз Соввтскми

Соцналмсткческми

Реслублик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6!) ДОполнительное к авт. свиа-ву(22) Заявлено07.12.76 (21) 2427225/24-07 с присоединением заявки № (23) Приоритет

Опубликовано 05.08.79. Бюллетень ¹ 29

Дата опубликования описания 08,08.79 (51) М. Кл

Н 02 P 9/38

Государстаеииый комитет

СССР

Il0 делам изобретений и открытий (53) УДК 621.313. .32.01 3.2/3 (088.8 ) (72) Авторы изобретения

Э. Ь. Сабанов и А. В. Хмелевский (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО 0ЛЯ САМОВОЗБУЖД.ЕНИЯ И РЕГУЛИРОВАНИЯ

НАПРЯЖЕНИЯ СИНХРОННОГО ГЕНЕРАТОРА

Изобретение относится к области элек тротехники и может быть использовано в системах регулирования электрических машин переменного тока, например, в судовых синхронных генераторах, работаюших на активно-индуктивную нагрузку. 5

Известные устройства самовозбуждения и регулирования напряжения синхронного генератора со статором, обмотки кото рого соединены звездой, напряжение возбуждения которого обеспечивается при ко-10 ротком замыкании линейных шин за счет .вольт-добавочных трансформаторов (1 ).

Недостатком таких устройств является непосредственная связь слаботочных цепей 1з регулирования с сильноточной цепью генератора, которая вызывает неудобства при конструктивном воплошении схем регулирования. другое из известных устройств для обеспечения всех режимов работы генератора имеет на статоре возбудителя дополнительную обмотку, соединенную через тиристорный преобразователь с независимым источником питания переменного тока L2L

Недостатками этого устройства являются сложность конструкции возбудителя и наличие дополнительного источника питания, Наиболее близким техническим решением к данному изобретению является устройство для регулирования напряжения синхронного тенератора, обмотки статора которого соединены "звездой" с выведенным нулем, состояшее из регулятора (возбудителя), соединенного с обмоткой возбуждения, датчика короткого замыкания, выпрямителя и трансформатора, первичная обмотка которого соединена с линейными зажимами генератора, вторичная обмотка соединена открытым треугольником и подключена к выпрямителю, выход которого параллельно с выходом возбудителя соединен с обмоткой возбуждения генератора С3 3.

В этом устройстве исключен недоста- ток, присущий устройствам с трансформа678625 тором, обмотки которого обтекаются силовым током генератора, а поддержание напряжения возбуждения при коротком замыкании обеспечивается специальным соединением обмоток трансформатора на первичной и 5 вторичной стороне таким образом, что при коротком замыкании на линейных шинах на выходе трансформатора появляется напряжение высших гармонических со.ставляющих.

Однако в этом устройстве при ассиметрии фаз или их неравномерной загрузке появляется напряжение на BbIxofle выпрямителя, которое вызывает сбои в работе регулятора. Нарушают работу регулятора также искажения формы напряжения генератора, которые образуются из-за работы нелинейных элементов регулятора. Устранения этого влияния производится с помощью специально устаналиваемых фильтров, что ухудшает массо-габаритные показатели и снижает КГШ всего устройства. Кроме того, недостатком является постоянное подключение трансформатора, что вызывает дополнительные потери в устройстве, 25 поскольку на первичной обмотке трансформатора, постоянно подключенного к зажимам генератора, имеют место потери холостого хода. Включение же последовательно с первичной обмоткой конденсатозо ров лишь частично снижает потери и не дает возможности при коряком замыкании регулировать напряжение возбуждения.

1о

Цель изобретения — улучшение качества электроэнергии установки и повышение ее КПЙ.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство введены ключи перемен40 ного тока, включенные между входом регулятора и нулевым выводом генератора, цепи управления ключей подсоединены к датчику тока которого замыкания, а вторые концы первичных обмоток трансфор45 матора также подсоединены к входу регулятора, причвм питание регулятора осуществляется от фазного напряжения гене ратора. Такое выполнение устройства позволяет обеспечить поддержание напряже5О ния при коротком замыкании генератора, улучшить качества электроэнергии из-за снижения коммутационных искажений, вызванных работой регулятора, так как индук тивность первичных обмоток включена по55 следовательно в цепи питания регулятора и исключены паразитные потери холостого хода в трансформаторе, На чертеже показана схема устройства.

Устройство содержит регулятор напряжения 1, выполненный например на тириоторах, трансформатор 2, первичные обмот ки которого с одной стороны соединены с тиристорами регулятора напряжения 1 и через ключи 3 с нулем синхронного генератора 4, а с другой стороны — к линейным зажимам генератора. Ключи 3 управляются or датчика короткого замыкания 5, в качестве которого может служить реле нулевого напряжения или регулятора тока короткого замыкания. Вторичная обмотка трансформатора 2 подключена к выпрямителю 6, выход которого параллельно с выходом регулятора напряжения соединяется с обмоткой возбуждения 7 синхронного генератора 4.

Устройство работает следующим образом.

Регулятор напряжения 1 обе спеч ив ает самовозбуждение OT остаточного напряжения генератора 4 и поддержание его выходного напряжения. При этом напряжение возбуждения изменяется в соответствии с законом регулирования регулятора напряжения. Напряжение возбуждения по цепи трансформатор 2 - выпрямитель 6 отсутствует, поскольку ключи 3 отсекают питание трансформатора 2 переменным напряжением, а также за счет соединения вторичных обмоток по схеме дткрытого греугольника. При возникновении короткого замыкания датчик 5 включает ключи 3, первичные обмотки трансформатора 2 подключаются к фазному напряжению генератора и на выходе выпрямителя 6 появляется напряжение возбуждения, пропорциональное гармоническим составляющим фазного напряжения.

Регулятор 1 прекращает питание обмотки возбуждения, так как обмотка возбуждения и регулятор закорочены ключами 3.

Напряжения возбуждения регулируется из- ° менением скважности работы ключей 3, за счет управления от датчика короткого замыкания 5. Трансформатор 2 может быть выполнен KBK в трехфазном исполнении, как это показано на чертеже, так и в однофазном.

Подключение конденсатора к первичной обмотке трансформатора усиливает филь рующие свойства трансформатора 2.

Сравнительные испытания усгройства показали, что потери в устройстве регули« ровааия для генератора мощностью до

100 кВт снижается на 50%.

Формула изобретения э

У строй ство для сам овозбужден ия и ре.гулирования напряжения синхронного генератора, обмотки статора которого соединены звездой с выведенным нулем, содержашее регулятор возбуждения, питаюший обмотку возбуждения, датчик короткого замыкания, выпрямитель и трансформатор, первичные обмотки которого одними конца- о ми включены на линейные зажимы генератора, а вторичные обмотки соединены в открытый треугольник и через выпрямитель включены на обмотку возбуждения генератора, о л и ч а ю ш е е с я тем, что, с целью улу.шения качества электронергии и увеличения КПБ, в устройство введены ключи переменного тока, включенные между входом регулятора и нулевым выводом генератора, цепи управления указанных ключей подсоединены к датчику короткого замыкания, а вторые концы первичных обмоток трансформатора подсоединены к входу регупятора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свиедетельство СССР № 112797, кл. Н 02 P 9/38, 1956.

2. Авторское свидетельство СССР № 337898, кл, Н 02 P 9/14, 1970.

3. Авторское свидетельство СССР

¹ 139359, кл. Н 02 Р 9/38, 1959.

Составитель А. 11ебедев

Редактор Q. Зубов Техред М. Петко Корректор А. Власенко

Заказ 4577/46 Тираж 857 Подп исное

Ш ИИПИ Государственного комитета СССР, по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4