Модель энергосистемы

 

Класс 21d2, 6вт № 83459

СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ЗАВИСИМОМУ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ

Д. И. Азарьев

МОДЕЛЬ ЭНЕРГОСИСТЕМЫ

Заявлено 22 августа 1948 г. за № 381724 в Гостехнику СССР

Опубликовано в «Бюллетене изобретений» № 2 за 1959 г.

Основное авторское свидетельство № 83458 от 22 августа 1948 r. на имя того же лица.

Предлагаемое устройство предназначается для моделирования синхронных генераторов энергосистемы с соблюдением подобия основных электромагнитных и механических процессов, определяющих режимы и процессы электроэнергетической системы.

Б основном авт. св. № 83458 описано устройство, моделирующее синхронный генератор, в котором для управления колебательным контуром исг1ользованы электромагнитные реле.

Наличие контактной системы (реле) является нежелательным, поэтому в данной модели применена бесконтактная динамометрическая система.

Система состоит из следящего и задающего ваттметров, демпфера, имитирующего инерцию ротора машины, и трансформатора по типу ваттметра, напряжение подвижной обмотки которого управляет колебательным контуром лампового генератора.

Для воспроизведения изменения величины электродвижущей силы генератора в модели может быть применена лампа с двумя сетками, к одной из которых подается напряжение от лампового генератора, а к другой — сигнал, пропорциональный реактивной составляющей производной нагрузочного тока, через зарядно-разрядный контур, составленный из активных сопротивлений и емкости.

На чертеже представлена электрическая схема устройства.

Динамометрическая система этого устройства составлена из следящего 1 и задающего 2 ваттметров, демпфера 8, имитирующего инерцию ротора машины, и трансформатора 4 по типу ваттметра. Напряжение, индуцированное в подвижной обмотке трансформатора 4, управляет колебательным контуром лампового генератора.

Предлагаемое устройство воспроизводит не переходную э.д.с. — Е как это описано в основном авторском свидетельстве, а синхронную

¹ 83459 э,д.с. — L„. При этом в модели, с целью воспроизведения изменения величины синхронный э.д.с., воспроизводимого генератора, применена лампа 5 с двумя сетками, к одной из которых подается напряжение от лампового генератора б с управляемым колебательным контуром, а и другой — реактивная составляющая производной нагрузочного тока через зарядно-разрядный контур, составленный из активного сопротивления 7 и емкости 8.

От лампового генератора к одной из управляемых сеток лампы 5 промежуто и;ого каскада подводится напряжение, пропорциональное э.д.с. L (см. векторную диаграмму). Напряжение от анодной цепи лампы 5 подводится к сетке лампы 9, являющейся усилителем мощности.

Напряжение от анодной цепи лампы 9 подается к дроссел10 10, имитирующему вместе с реактивными сопротивлениями обмоток возбуждения приборов 1 и 11 синхронный реактанс моделируемого генератораа.

Приборы П и 12 служат для получения напряжения, пропорционального проекции вектора тока 1 а ось магнит:1ого потока возбуждения маши1,ы, т. е. пропорционального току I„. С этой целью прибор 11 возбуждается Iоком 1 выходной цегш усилителя мощности 9, а апря5I

Таким образом, момент, развиваемый рамкой прибора 11, пропорционален току 1„.

Этот момент заставляет подвижную систему занять определенное поло5кение, при котором в рамке прибора 12 будет наводиться э.д.с, та1<же llpOIIOplIIIOHB.I61lB51 f01

Напряжение с рамки прибора 12, усиленное лампой 17, подается I3 цепь сетки лампы 9, увеличивая вторичное напряжение выходного

1 трансформатора 15 па величину 1 (х„— х,1 ). Это же напряжение подается через выпрямитель 18 па зарядно-разрядный контур промежуToHHofG каскада и затем на втору10 управля10щ5чо сетку лампы 5.

Таким образом, если на клеммах а — б модели произойдет короткое замыкание, то вследствие увеличения тока 1 произойдет быстрое увеличение гторичнсго напряжения выходного трансформатора, которое затем постепенно начнет снижаться при заряде конденсатора 8.

Одновременно с этим эле1<тромагпитным процессом будет происходить и другой процесс, списанный нии<е.

Вследствие короткого замыкания вращающий момент ваттметра 1 уменьшится и подвижные системы приборов 1, 2, 8 и 4 под действием момента прибора 2, оставшегося неизменным, придут в движение. При этом в рамке прибора 4 по мере дни>кения подвижной системы будет наводиться все большая и ббльшая э.д.с., которая подается на сетку лампы 19.

Напряжение с апода лампы 19 выпрямляется лампой 20 и подается к ламповому генератору, меняя период его колебаний.

Прибор 8 служит для замедления движения подвижных систем остальных приборов и тем самым воспроизводит действие механической инерции ротора машины, величина которой может быть установлена с помощью реостата 21.

Если генератор оказался не полностью закороченным и лишь частично сбросил мощность, то изменение частоты его вызовет перемещение вектора э.д.с. по отношению к напряжению сети, параллельно с ко¹ 83459 торой работает данный генератор, и его мощность начнет увеличива1ься, а движение рамок приборов 1, 2, 4 замедляться. Но поскольку этому положению рамок будет соответствовать повышенная частота, то фаза вектора э.д.с. генератора продолжает увеличиваться и мощность, отдаваемая генератором, будет также увеличиваться.

При этом рамки начнут двигаться в обратном направлении, что приведет к уменьшению частоты. После ряда затухающих, под действием демпфирующих сил, колебаний, система. займет новое установившеее ся пол ожe» и е.

Для того., чтобы компенсировать потери напряжения в оконечном усилителе при vçìåíåíèè его нагрузки, должны быть поставлены корректоры 22 и 28 по току и напрян(епию выходной цепи устройства.

Если необходимо получить от данного устройства мощность, большую, чем может быть лампа 9, то может быть добавлен ламповыи усилитель мощности 24.

Предмет изо бретения

1. Модель энергосистемы по авт. св. ¹ 83458, отличающаяся тем, что для воспроизведения работы генераторной станции в модели применена динамометрическая система, составленная из следящего и задающего ваттметров, демпфера, имитирующего инерцию ротора машины, и трансформатора IIQ типу ваттметра, напряжение подвижной обмотки которого управляет колебательным контуром лампового генератора.

2. Модель энергосистемы по п. 1, отличающа я ся тем, что, для воспроизведения изменения величины электродвпжущей силы генератора в модели грименепа лампа с двумя сетками, к одной из которых подается напряжение от лампового генератора, а к другой — рсакгивная слагаю1цая производной нагрузочпого тока через зарядно-pëÇpÿäный контур, составленный из активных сопротивлений и емкости.