Измерительный орган напряжения трехфазного синхронного генератора Советский патент 1985 года по МПК H02P9/30 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в автоматических регуляторах напряжения трехфазных синхронных генераторов, работающих в автойомных источниках энергообеспечения. Известны измерительные органы для регуляторов напряжения трехфазных синхронных генераторов, содержа щие входной выпрямитель, вход переменного тока которого предназначен для соединения с генератора, а выход постоянного тока через интегрирующий фильтр подключен к входу нелинейного моста измерительного органа. Выход измерительного органа подключается к дальнейшим каскадам усиления и формирования сигнала, выполнение которых может быть различным. Такие измерительные органы обеспечивают напряжение на выходе интегрирующего фильтра, пропорциона ное средневыпрямпенному значению всех трех фаз линейного напряжения генератора; что позволяет обеспечивать высокую точность напряжения при симметричном напряжений, питающем измерительный орган tlОднако в случаях, когда нагрузка генератора несимметЕ1ична, точность регулирования не обеспечивается и напряжение на менее напряженной фаз может превысить допустимый уровень. Известен также измерительный орган, содержащий выпрямитель, выполненный отдельно для каждой фазы на пряжения якоря, фильтры каждой фазы и диодный сумматорi к выходу которо го подключается нелинейный мост измерительного органа. Такой измерительный орган всегда обеспечивает регулирование по макси мальному напряжению любой фазы, поэтому при несимметричной нагрузке превышения напряжения не происходит С23. Недостатком измерительного органа является возможность снижения напряжения на более загруженных фаз ниже допустимого уровня. Наиболее близким техническим решением к изобретению является измерительный орган регулятора напряжения трехфазного синхронного генерат ра, содержащий трехфазный двухполупериодный выпрямитель, вход перемен 20 ного тока которого предназначен для подключения к якорю генератора, а выход постоянного тока связан с фильтром низкой частоты, к выходу которого подключен вход нелинейного измерительного моста регулятора напряжения и источник напряжения подпора, подключенный параллельно выходу постоянного тока выпрямителя Сз 3. Известный измерительный орган обеспечивает высокую точность регулирования в симметричных режимах работы генератора, однако при искажениях симметрии напряжений для исключения перенапряжений по напряженным фазам приходится устанавливать фильтр с большим коэффициентом фильтрации, что приводит к инерционности регулятора. Кроме того, источник напряжения подпора питается от постороннего источника и, хотя. обеспечивает необходимый уровень минимального напряжения на наиболее загруженных фазах, однако при этом регулируемый уровень не зависит от напряжений на якоре, поэтому напряжение менее загруженной фазы может оказаться выше допускаемого предела, что приводит к выходу из строя как генератора, так и регулятора и потребителя. Целью изобретения является повы- шение надежности энергосистемы за счет автоматического перехода регулирования в несимметричных режимах нагрузки от среднего значения к регулированию по максимальному напряжению якоря. . Поставленная цель достигае -ся тем, что в измерительном органе;, регулятора напряж ия трехфазногсинхронного генератора, содерЖ1,щем трехфазный двухполупе риодный выпрямитель, вход переме Еаог: } тока которого предназначен для подключения к якорю генератЬра, выход постоянного тока связан с фильтром низкой частоты, к выходу которого подключен вход нелинейного измерительного моста регулятора напряжения и источник напряжения подпора, подключенный параллельно выходу постоянного тока выпрямителя, источник напряжения подпора выполнен в виде резистивного делителя напряжения, конденсатора, зашунтированного раз- рядным резистором, и трех диодов, при этом резистивный делитель включен параллельно выходу постоянного тока выпрямителя, один из выводов конденсатора соединен с минусовым выводом выпрямителя, второй вывод конденсатора соединен со средней точкой резистивного делителя напряжения через первый диод и входом фильтра низкой частоты через второй диод, к катоду которого подключен катод третьего диода, анод которого соединен с плюсовым выводом выпрями теля, причем катод первого диода и анод второго диода объединены. На фиг. 1 представлена принципиальная .схема измерительного органа регулятора напряжения трехфазного синхронного генератора; на фиг. 2 и 3 - диаграммы напряжений для симметричного и несимметричного режимов работы энергосистемы, поясняюв(ие работу измерительного ор гана . Измерительный орган состоит из трехфазного двухполупериодногр выпрямителя , к входу переменного то которого подключаются фазы якоря генератора, а выход постоянного ток связан с входом фильтра 2 низкой частоты, к выходу которого подключается нелинейный измерительный мос регулятора напряжения (не показан, так как он может иметь любое известное выполнение). Источник 3 напряжения подпора, подключенный па раллельно выходу постоянного тока выпрямителя I, состоит из делителя напряжения, выполненного на резисто рах 4 и 5, одни из выводов которых соединены соответственно с плюсом и минусом выпрямителя 1, а к общей точке соединения резисторов 4 и 5 подключен анод диода 6, катод котор го соединен с анодом второго диода и одним выводом конденсатора 8, зашунтированного разрядным резистором 9, второй вывод конденсатора 8 соед нен с минусом выпрямителя 1. Третий Ьиод 10 анодом соединен с плюсом вы прямителя 1, а катодом - с катодом второго диода 7 и входом фильтра 2 низкой частоты. Устройство работает следующим о разом. Измерительный орган имеет два р жима работы: при симметричных и несимметричных напряжениях на его вх де. 04 При симметричных напряжениях на генераторе (фиг. 2), напряжение U с выхода трехфазного двухполупериодного выпрямителя 1 поступает на делитель напряжения, состоящий из резисторов 4 и 5. С делителя напряжения выпрямленное напряжение через диод 6 поступает на конденсатор 8, который зар.я- жается через резистор 4 и диод 6,, а разряжается через резистор 9. Диод 6 предотвращает разряд конденсатора 8 на резистор 5. Постоянная времени заряда конденсатора 8 выбрана значительно меньшей чем половина периода Т пульсаций выпрямленного трехфазного напряжения и, а постоянная времени разряда примерно на два порядка больше периода Т, поэтому напряженке U на конденсаторе 8 пропорционально амплитуде , выпрямленного напряжения . С делителя напряжения от резисторов 4 и 5 конденсатор 8 заряжается до части амплитуды U выпрямленного напряжения U, так как коэффициент передачи делителя выбран .таким образом, чтобы значение напряжения U, до которого заряжается конденсатор В, бьию меньше минимального мгновенного значения U min выпрямленного напряжения U то ДИОД 7 заперт и напряжение U2 с конденсатора 8 на фильтр 2 низкой частоты не поступает, при этом напряжение Ц с выпрямителя 1 подается на фильтр 2 низкой частоты без изменения. Фильтр 2 низкой частоты выделяет постоянную составляющую выпрямленного напряжения, пропорциональную среднему значению линейных напряжений генератора. При значительной несимметрии напряжений генератора (фиг. 3) нааряжение и на конденсаторе 8 возрастает пропорционально максимальной амплитуде U, g выпрямленного напряже 1ния и. В моменты времени когда мгновенные значения выпрямленного напряжения Ц, больше напряжения и на конденсаторе 8, диод 7 заперт, а диод 10 открыт и напряжение и поступает на фильтр 2 1Я13кой частоты. В моменты времени выпрямленное напряжение U меньше, чем напряжение Uj на конденсаторе 8, при этом диод 10 заперт, а диод 7 открыт

.ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЙ ОРГАН РЕГУЛЯТО.РА НАПРЯЖЕНИЯ ТРЕХФАЗНОГО СИНХРОННОГО ГЕНЕРАТОРА,содержащий трехфазный двухполупериодный выпрямитель, вход переменного тока которого предназначен для подключения к якорю генератора, выход постоянного тока связан с 4и1льтром низкой частоты, к выходу которого .подключен . вход нелинейного измерительного моста регулятора напряжения и исто.чник напряжения подпора, подключенный параллельно выходу постоянного тока выпрямителя, от л ич ающ.ий с я тем, что, с целью повьпиения надежности энергосистемы за счет автоматичес|сого перехода регулирования в несимметричных режимах нагрузки от среднего значения .к регулированию по максимально- . му напряжению якоря, источник напряжения подпора выполнен в виде резистивного делителя напряжения, конденсатора, зашунтированного разрядным резистором, и трех диодов, при этом резистивный делитель включен параллельно выходу постоянного тока выпрямителя, один из выводов конденсатора соединен с минусовым выводом выпрямителя, второй вывод конденсатора соединен со средней точкой резистивного делителя напряжения через первый диод и входом фильтра низкой частоты через второй диод, к катоду которого подключен катод третьего диода, анод которого соединен с плюсовым выводом выпрямителя, причем катод первого диода и анод .второго диода объединены. loWnfl КмелинеаHOHjf из еpumejfb ortif пое/пу pf tyatmofia