Устройство для определения интенсивности и знака воздействия по изменению частоты в регуляторе возбуждения синхронной машины

 

Союз Советсиик

Социалистичесмиз

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6! } Дополнительное к авт. саид-ву (22) Заявлено 24. 11. 80 (21) 3008722/24-07 с присоединением заявки М (23) Приоритет

Опубликовано 15. 07. 82. Бюллетень М 26 (51)lVl. Кл.

Н 02 Р g/14

1Ьвудерствнив9 кавипвт

CCCP вв дваам нзобретеквй и вткрытнй (53) УДК 621. 316. .726:621 316. .722(088.8) Дата опубликования описания 18;07.82 (72) Автор изобретения

О.И. Башнин

Всесоюзный научно.-исследовательский институт электромашиностроения (Vl ) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ИНТЕНСИВНОСТИ

И ЗНАКА ВОЗДЕЙСТВИЯ ПО ИЗМЕНЕНИЮ ЧАСТОТЫ

В РЕГУЛЯТОРЕ ВОЗБУЖДЕНИЯ СИНХРОННОЙ МАШИНЫ

Изобретение относится к электротехнике и может 1ыть использовано в системах регулирования тока возбуждения синхронных машин, преимущественно в системах регулирования с регуляторами возбуждения сильного действия.

Известно устройство для определения интенсивности и знака воздействия по изменению частоты, входящее в состав регуляторов возбуждения,,со-,о держащее специальный блокировочный узел, реагирующий на изменение частоты при отключении генератора от сети tl).

Недостатком этого устройства является возможность ложного воздействия на регулятор возбуждения в некоторых режимах, таких как снижение или повышение частоты в энергосистеме, переход в двигательный режим генератора. го

Наиболее близким техническим решением к данному изобретению является устройство для определения интенсивности и знака воздействия по измене2 нию частоты в регуляторах возбуждения синхронных машин, содержащее измеритель изменения частоты напряжения электрической машины, выход которого подключен к входу органа измене-, ния интенсивности воздействия по частоте и к входу дифференциатора сигнала изменения частоты, выход которого соединен с входом органа изменения интенсивности воздействия по сигналу производной изменения частоты, и датчик фазного тока электрической машины Г2 .

Недостатком этого устройства является низкая эксплуатационная надежность, вызванная возможностью ложных срабатываний и релейным принципом действия, и необходимость постоянного контроля за работой со стороны обслуживающего персонала.

Цель изобретения - повышение нажености и упрощение эксплуатации.

Поставленная цель достигается тем, что дополнительно введены датчик

944053 величины линейного напряжения „ин" вертирующий блок, три измерителя из" менения частоты, двухвходовый блок вычитания, четыре двухвходовых блока умножения, двухвходовый разовый дискриминатор, пропорционально-интегрально-дифференцирующее звено и два нелинейных функциональных преобразователя, причем выход органа изменения интенсивности воздействия по частоте подключения к первому вхо" ду третьего блока умножения, выход органа изменения интенсивности воздействия по сигналу производной изменения частоты подключен к первому входу четвертого блока умножения, второй вход третьего блока умножения соединен с выходом первого нелинейного функционального преобразователя, второй вход четвертого блока щ умножения соединен с выходом второго нелинейного функционального преобразователя, входы нелинейных функциональных преобразователей подключены к выходу фазового дискриминатора, 25 один из входов которого соединен с выходом третьего сумматора, а другой вход соединен с выходом датчика величины линейного напряжения и пер выми выходами всех сумматоров, вто- Зв рой вход первого сумматора связан с выходом датчика фазного тока, соединенного с первым входом второго блока умножения и через инвертор " с вторым входом второго сумматора, вто- з рой вход третьего сумматора подключен к выходу второго блока умножения, второй вход которого соединен через пропорционально-интегрально-дифференцирующее звено с выходом первого 4О блока умножения,. включенного первым входоь на выход третьего сумматора через третий измеритель изменения частоты, а вторым входом - на выход блока вычитания, входы которого че- 4 рез первый и второй измерители изменения частоты связаны с выходами первого и второго сумматоров соответственно, при этом выходы третьего и четвертого блоков умножения предназначены для соединения с входами регулятора тока возбуждения электрической машины.

На чертеже приведена блок-схема устройства для определения интенсивности и знака воздействия по изменению частоты напряжения в регуляторе возбуждения синхронной машины.

Устройство содержит измеритель 1 изменения частоты напряжения на,зажимах генератора, орган 2 изменения интенсивности воздействия по частоте, регулятор 3 напряжения синхронной машины, систему 4 возбуждения, дифференциатор 5 сигнала изменения частоты, орган 6 изменения интенсивности воздействия по сигналу производной изменения частоты, двухвходовый третий блок 7 умножения, двух-, входовый четвертый блок 8 умножения, двухвходовый фазовый дискриминатор 9, первый нелинейный функциональный преобразователь 10, второй нелинейный функциональный преобразователь

l1, датчик 12 линейного напряжения, третий сумматор 13, третий измеритель 14 изменения частоты, первый сумматор 15, первый измеритель 16 изменения частоты, двухвходовый блок

17 вычитания, двухвходовый первый блок 18 умножения, пропорциональноинтегрально-дифференцирующее звено

l9, второй сумматор 20, второй измеритель 21 изменения частоты, датчик 22 фазного тока электрической машины, инвертор 23, двухвходовый второй блок 24 умножения.

На вход блока 1 измерителя изменения частоты напряжения электрической машины поступает сигнал с якорных обмоток генератора, выход блока 1 связан с входами органа 2 изменения интенсивности воздействия по частоте и дифференциатора 5 сигнала изменения частоты. Выходы органов 2 и 6 подключены к входам третьего 7 и четвертого 8 блоков умножения, выходы которых подключены к соответствующим входам регулятора 3 напряжения, выход которого подключен к системе 4 возбуждения, другие входы упомянутых блоков умножения через первый 10 и второй 11 нелинейные функциональные преобразователи подключены к выходу фазового дискриминатора 9. Входы фазового дискриминатора 9 подключены к выходу датчика 12 линейного напряжения и выходу третьего сумматора 13. Выход датчика 12 линейного напряжения подключен также к входам первого 15, второго 20 и третьего 13 сумматоров, кроме того, к входу первого сумматора 15 подключен выход датчика 22 фазного тока, к входу второго сумматора 20 подключен выход того же датчика 22 через

5 9440 инвертор 23, а к входу третьего сум-— матора 13 - выход второго блока 24 умножения, включенного входами на выход датчика 22 и пропорциональноинтегрально-дифференцирующего звена 19. Вход звена 19 подключен к выходу первого блока 18 умножения, вхо" ды которого соединены с выходом сумматора 13 через третий измеритель 14 изменения частоты и с выходом бло- 1о ка 17 вычитания, входы которого через измерители 16, 21 изменения частоты подключены к выходам сумматоров 15 и 20 соответственно.

Устройство работает следующим образом.

Стабилизирующие сигналы, начальная интенсивность которых предварительно выбрана установкой органов 2 и 6 (например, потенциометрических 2в делителей напряжения) в определенное положение, поступают на входы блоков

7 и 8 умножения, величина и знак выходных сигналов которых определяется также сигналами на выходах йе- И линейных функциональных преобразователей 10 и 11, зависящих, в свою очередь, от результата измерения фазо1 вого сдвига между выходным сигналом датчика 12 и сумматора 13. Та- эв ким образом, окончательная величина и знак стабилизирующего воздействия зависит от сдвига фаз между сигналами датчика 12 линейного напряжения ,и сумматора l3. Если датчик 12 линейного напряжения подключить к зажимам генератора то его выходной сигнал будет пропорционален линейному напряжению U <, а датчик 22 подключить к измерительному трансформатору тока фазы А то его выходной сигнал будет пропорционален току фа" зы Эд . Выходные сигналы сумматоров

15 и 20 представляют собой некоторые условные напряжения при передаче мощности через линию с реактивным сопротивлением ХА, равным +1 и - 1соответственно, а выходной сигнал сумматора 13 - некоторое напряжение, изменение частоты которого поддерживается равным нулю, за счет изменения слагаемого, пропорционального току, осуществляемого блоком 24 умножения. Измерители 14, 16 и 21 изменения частоты и блок 17 вычитания, блок 18 умножения и звено 19 обра" зуют внутренний регулятор частоты, который обеспечивает определение на пряжения на выходе сумматора 13, как

53 6 напряжения в точке энергосистемы,. относительно которой происходят качани я маши ны.

Уст рой ст во увели чи вает интенси вность воздействия при увеличении угла по линии передачи, обеспечивает реверс стабилизирующего воздействия при переходе в двигательный режим, при сбросе и набросе нагрузки, отключает сигнал частоты при отключе" нии генератора от сети и т.п.„ т.е. автоматически и непрерывно изменяет уставки стабилизации в желаемом направлении, что обеспечивает повышение качества процесса стабилизации и упрощает эксплуатацию в связи с правильной реакцией регулятора на возмущения в энергосистеме, чем достигается положительный технико-эко" номический эффект. Устройство может быть применено в любом регуляторе сильного действия.

1 формула изобретения

Устройство для определения интенсивности и знака воздействия по изменению частоты в регуляторе воэбуж дения синхронной машины, содержащее измеритель изменения частоты напряжвния электрической машины, выход которого подключен к входу органа изменения интенсивности по частоте и к входу дифференциатора сигнала изменения частоты, выход которого соединен с входом органа изменения интенсивности воздействия .по сигналу производной изменения частоты, и датчик фаэного тока электрической машины, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности и ynpo" щения эксплуатации, дополнительно введены датчик линейного напряжения, инвертор, три двухвходовых сумматора, три измерителя изменения частоты, двухвходовый блок вычитания, четыре двухвходовых блока умножения, двухвходовый фазовый дискриминатор, пропорционально-интегрально-дифференцирующее звено и два нелинейных функциональных преобразователя, причем выход органа изменения интенсивности воздействия по частоты подключен к первому входу третьего блока умножения, выход органа изменения интенсивности воздействия по сигналу производной изменения частоты подключен к первому входу четвертого блока ум7 9 ножения, второй вход третьего блока умножения соединен с выходом первого нелинейного функционального преобразователя, второй вход четвертого блока умножения соединен с выходом второго нелинейного функционального преобразователя, входы нелинейных функциональных преобразователей под" ключены к выходу фазового дискриминатора, один из входов которого сое" динен с выходом третьего сумматора, а другой вход соединен с выходом датчика величины линейного напряжения и первыми входами всех сумматоров, второй вход первого сумматора связан с выходом. датчика фазного тока, соединенным с первым входом второго блока умножения и через инвертор - с вторым входом второго сум" матора, второй вход третьего сумма-, тора подключен к выходу второго блока умножения, второй вход которого

44053 8 соединен через пропорциональноинтегрально-дифференцирующее звено с выходом первого блока умножения, включенного первым входом на выход третьего сумматора через третий измеритель изменения частоты, а вторым входом - на выход блока вычитания, входы которого через первый и второй измерители изменения частоты свяэа"

10 ны с выходами первого и второго сумматоров соответственно, при этом выходы третьего и четвертого блоков умножения предназначены для соединения с входами регулятора тока воэ1$ буждения электрической машины.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Труды ВЭИ, Под ред. Г.P. Гзрценберга, вып. 83, И., "Энергия", зю 1977, с. 3-13.

2. Авторское свидетельство СССР

И 479212, кл. Н 02 Р 9/14, 1976.

ВНИИПИ Заказ 5148/73

Тираж 21 Подписное

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