Устройство для автоматического регулирования реактивной мощности синхронной машины Советский патент 1985 года по МПК H02J3/18 

Изобретение относится к электротех1тке, а именно к регулированию режимов синхронных машин, преимущественно быстродействующих синхронных компенсаторов, и может использоваться также в установках с синхроняьп электродвигателями.

Известно устройство для автоматического регулирования синхронного компенсатора, в котором при перегруз ках предусмотрено регулируемое ограничение верхнего предела тока возбуждения путем ограничения вьпсодного сигнала регулятора реактивного тока для з-ащиты от перегреза О .

Недостаток такого устройства состоит в том, что при перегрузках происходит ограничение выходного сигнала регулятора реактивного тока. Поскольку этот сигнал является заданием регулятору тока возбуждения, то синхромный компенсатор переходит в режит работы с постоянным значением тока возбзшсдения и поэтому перестает реагировать на изменения сигнала задания на входе регулятора реактивного тока, вследствие чего изменения напряжения на шинах узла нагрузки, вызывае а ю изменениями реактивной нагрузки потребителей, возрастают, т.е. качество электроэнергии снижается ..

Известно также устройство, которое содержит возбудительную систему, регулятор активного тока, датчик реактивиого тока и ограничитель сигнала задания, подключенный к задающему входу регулятора реактивного тока и соединенный с блоком определения нагрева C2J.

Однако это устройство не обеспечивает достаточно высокого качества электроэнергии, поскольку ограничение сигнала задания регулятору реактивного тока осуществляется сверху и поэтому в первую очередь ограничивается его переменная составляющая, вследствие чего синхронная машина при нагреве в первую очередь прекращае7 компенсировать;, переменную сойтавлякядую реактивного тока потребителей, и на EpfHax узла нагрузки начинают проявляться соответствуюприе изменения напряжения.

Наиболее блиэким к изобретению является устройство для автоматического регулирования реактивной мощности синхронной машины, которое

содержит регулятор реактивного тока, к входу которого подключен выход датчика реактивного тока, блок определения нагрева и блок опорного сигнала с характеристикой зона нечувствительности, причем вход блока опорного сигнала подключен к выходу блока определения нагрева, а выход к входу регулятора реактивного тока, выход регулятора реактивного тока подключен к входу возбудительной системы синхронной машины СЗ.

Известное устройство имеет следуюпрё недостатки. Если в процессе эксплуатации установки вследствие длительного повьппения сигналов реактивного тока, или ухудшения условий охлаждения, или других каких-либо причин произойдет нагрев синхронной машины до опасной или заранее выбранной температуры, то на выходе блока определения нагрева появится соответствующий сигнал, который вызовет появление зоны нечувствительности блока опорного сигнала, что приведет к уменьшению сигнала задания на вхот де регулятора реактивного тока на величину зоны нечувствительности блока опорного сигнала и соответствунлдему уменьшению реактивного тока и греющих потерь синхронной машины. Появление зоны нечувствительность в канале задания реактивного тока приведет к тому, что сигнал задания, подаваемьй на вход регулятора реактивного тока, и соответствующий ему реактивньй ток синхронной машины будут, уменьшаться. Однако это уменьшение достигается путем срезания задающего сигнала снизу, вследствие чего ограничение задающего сигнала за счет его постоянной составляющей обеспечивается лишь в тех случаях, когда полная величина задающего сигнала превьшгает величину зоны нечувствительности блок опорного сигнала.

Если величина задающего сигнала в отдельные промежутки времени оказывается ниже величины зоны нечувствительности, а иногда близкой или даже равной нулевому значению (например, для систем электроснабжения прокатных цехов, оборудованных слябингами, блюмингами, толстолистовыми станами и т.п.), уменьшение сигнала задания происходит за счет срезания нижней части переменной составляющей, в результате чего режим слежения да изменениями реактивного- тока потреби телей нарушается, и на шинах узла нагрузки появятся колебания напряжения вызываемью нескомпенсированными изменениями реактивного тока прочих потребителей, т.е. качество электроэнергии снижается. Таким образом, известное устройст во не обеспечивает высокого качества электроэнергии во всех возможных режимах. Цель изобретения - повьппение качества электроэнергии на шинах узла нагрузки при нагреве синхронной машины. Эта цель достигается тем, что уст ройство для автоматического регулиро вания реактивной мощности синхронной машины, содержащее регулятор реактив ного тока, к входу которого подключе датчик реактивного тока, и блок опре деления нагрева, оно снабжено блоком суммирования и блоком задакяцего сигн ла, причем блок определения нагрева соединен с блоком задающего сигнала, которьй подключен к входу блока суммирования, выход которого подключен к входу регулятора реактивного тока, а второй вход блока суммирования слу жит для подключения к источнику сигнала задания реактивного тока. На чертеже изображена принципиальная схема предлагаемого устроив на для автоматического регулирования реактивной мощности синхронной машины. Синхронная машина 1 регулируется предлагаемым устройством, содержайщм возбудительную систему 2, регулятор 3 реактивного тока, датчик 4 реактивного тока, блок 5 определения нагрева, блок 6 су вв1ровайия, блок 7 задающего сигнала. Датчик А реактивного тока включен в цепь статора синхронной машины 1, а его вькод подключен к входу регулятора 3 реактивного тока с полярностью, противоположной полярности сигнала (1р ) задания реактивного тока. Устройство работает следукжим образом.; Если нагрев синхронной машины не достиг опасного (или заранее выбранно го) значения, то сигнал на выходе блока 7 равен нулю, сигнал задания 1р, реактивного тока, определяемый режимом реактивной нагрузки прочих потребителей, поступает на вход блока суммирования, проходит далее на вход регулятора 3 реактивного тока, и синхронная машина работает с реактивным током, величина которого соответствует сигналу задания 1 Благодаря этому синхронная машигна работает в режиме слежения за реактивным током потребителей и снижает те изменения в электрической сети (ЭС), которые вызываются изменениями нагрузки потребителей. Если в.процессе эксплуатации установки вследствие длительного повьш1ения сигналов реактивного тока, ухудшения условий охлаждения, увеличения момента нагрузки со стороны приводимого механизма, или неблагог приятного сочетания факторов произойдет нагрев синхронной машины для опасной или заранее выбранной температуры, то под действием сигнала блока определения нагрева на выходе блока 7 появится соответствующий -сигнал. Величина этого сигнала при заданном нагреве остается постоянной, а полярность противоположна полярности сигнала Тр . Выходной сигнал, блока 7 и сигнал 1рз , определяемьй режимом работы прочих потребителей узла нагрузки, алгебраически складьтаются в блоке с-уммирования. В результате такого сложения кривая результирующего сигнала сдвигается (уменьшается) вниз на постоянную величину, определяющую сигналом блока 7, при этом переменная составляющая сигнала задания Ipj сохраняется в результирующем сигнале без искажений. Таким образом, при срабатывании блока определения нагрева синхронная машина уменьшает степень компенсации . только постоянной составляющей реактивного тока потребителей и продолжает следить за переменной составляющей, т.е. продолжает уменьшать те изменения напряжения (колебания), которые вызываются изменениями нагрузки потребителей. Благодаря этому ограничение нагрева синхронной машины обеспечивается за счет уменьшения только постоянной составляющей ее реактивного тока, а качество электроэнергии в ЭС продолжает оставаться на прежнем высоком уровне. В качестве блока 6 суммироваштя может быть использован магнитный

51157612

усилитель, усилитель унифицированной Предлагаемое устройство обесмечиблочной системы регулирования.вает noBbmiemie качества электроэнерВ качестве блока 7 задающего сигна-гии не только когда синхронная магаилй может быть использован вьтрями-на недогружена, но и когда загруэ а

тель, потенциометр, подключенный к 5синхронной машины достигла предельно

источнику питания, магнитный усили-допустимого значения. Это расшитель, усилитель унифицированной блоч-ряет область применения изобреной системы регулирования.тения.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ РЕАКТИВНОЙ МОЩНОСТИ СИНХРОННОЙ МАШИНЫ, содержащее регулятор реактивного тока, к входу которого подключен датчик реактивного тока, и блок определения нагрева, отлич-ающееся тем, что, с целью повьшения качества электроэнергии при нагреве синхронной машины, оно снабжено блоком суммирования и блоком задающего сигнала, причем блок определения нагрева соединен с блоком задающего сигнала, который подключен к входу блока суммирования, выход которого подключен к входу регулятора тока, а второй вход блока суммирования служит для подключения (Л к источнику сигнала задания реактивного тока. ф 13