Автоматический регулятор возбуждения для синхронного генератора с возбудителем Советский патент 1985 года по МПК H02P9/10 

t .1

Изобретение относится к электро-г технике, а именно к синхронным генераторам, и может быть использовано в системах возбуждения синхронных генераторов, оборудованных. автоматическим регулятором возбуждения непрерьшного действия, реагирующим на отклонение напряжения, а также величины и фазы тока -на выходе синхронного генератора.

Известны автоматические регуляторы возбуждения, в которых для повышения запаса устойчивости регулирования применяются.: различного рода гибкие отрицательные обратные связи ОД. : . : ,

Недостатком таких автоматических регуляторов возбуждения является обеспечение Ht невысокого качества выходного напряжения синхронных генераторов из-за низкой эффективност демпфирования колебаний напряжения на выходе синхронного генератора пр сильных возмущениях.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является

автоматический регулятор возбуждения для синхронного генератора с

возбудителем, содержащий сумматор, входы которого подключены к датчикам тока и напряжения на вьгходе синхронного генератора, линейный и нелинейньш элементы, входы которых подсоединены к выходу сумматора, первый усилитель, первый и второй входы которого соединены с выходами линейного и.нелинейного элементов, а третий - с выходом цепи .гибкой отрицательной обратной связи,.включающий последовате льно соединенные первый выпрямитель, дифференциатор, второй усилитель, ограничитель максимальной величины сигнала, возбудитель, обмотка возбуждения которого подклйчена к выходу первого усилителя, вьшодные клеммы обмотки якоря возбудителя через второй выпрямитель подсоединены к обмотке возбуждения синхронного генератора и через трансформатор - к входу цепи гибкойотрицательной обратной связи вход питания второго усилителя подключен к сог..асук«цему трансформатору через третий вьшрямитель. Вход .согласующего трансформатора подключен к дополнительному источнику питания, роль которого исполняет подвозбудитель синхронного генератора 2.

91472

Недостатком данного устройства является слабое демпфирование колебаний ротора синхронного генератора при сильных возмущениях, таких как 5 короткое замыкание ка выходе синхронного генератора, из-за жесткого ограничения величины сигналг на выходе цепи гибкой отрицательной обратной , необходимого для обеспечения требуемого запаса динамической устойчивости в процессе п.ер- вого вылета .ротора. Яругим недостатком прототипа является его относительно узкая область применения

5 из-за необходимости наличия для силового питания .второго усилителя дополнительного источника питания. . Цель изобретения - повышение качества электроэнергии за счет.уси0 Ленин демпфирования колебаний ротора синхрокього генератора присильных возмущениях и расширение области применения автоматического регулятооа возбуждения. .

5 Поставленная цель достигается

тем, что в автоматическом регуляторе . возбуждения для синхронного генератора с возбудителем, содержащем сумматор,, входы которого подключены к

Q датчикам тока и напряжения на выходе асинхронного генератора, линейный и нелинейный элементы, входы которых подсоединены к выходу сумматора, первыЙ, усилитель, первый и второй входы которого соединены с выходами линейного и нелинейного элементов, а третий - с вьпсодом цепи гибкой отрицательной обратной связи, включакнцей последовательно соединенные первьй выпрямитель, дифференциатор, второй усилитель, о.граничитель максимальной величины сигнала, возбудитель, обмотка возбуждения которого подключена к выходу первого усилителя, выводные клеммы обмотки якоря возбудителя через второй выпрямитель подсоединены к обмотке возбуждения синхронного генератора и через трансформатор - к. входу цепи гибкой отд рицательной обратной связи, вход питания второго усилителя подключен к согласующему трансформатору через третий выпрямитель, вход согласую щёго трансформатора соединен с выходом сумматора.

На чертеже представлена блок-схема системы возбуждения синхронного генератора.. Автоматический регулятор 1 возбуждения для синхронного генератора 2 с возбудителем 3 содержит сумматор 4, входы которого подключены к датчикам 5 тока и 6 напряжения на в ходе синхронного генератора 2, линейный 7 и нелинейный 8 элементы, . входы которых подсоединены к выходу . сумматора, первый, усилитель, состоя щий из магнитных усилителей 9 и 10, первый и второйВХОДЫ которого сое,динены с выходами линейного и нелинейного элементов, а третий - с выходом цепи .гибкой отрицательной об.ратной связи, включающей последовательно соединенные первый выпрямите 11, дифференциатор 12, второй усили тель 13 и ограничитель 14 мяксималь ной величины сигнала. Обмотка 15 во буждения возбудит.еля подкл очена к выходу первого усилителя. Выводные клеммы обмотки якоря возбудителя через второй вьтрямицель 16 и сёрие ную обмотку 17 возбуждения возбудителя подсоединены к обмотке возбуждения синхронного генератора и через трансформатор 18 - к входу цепи гибкой отрицательной обратной связи. Вход питания второго усилителя подключен к выходу сумматора через согласующий трансформатор 19 и третий выпрямитель 20. Четвертый вход первого усилителя через блок 21, включающий измерительный орган огра ничителя потолка форсировки и третий усилитель подсоединен к трансформатору 18. Первый усилитель полу чает питания с выводных клемм обмот ки якоря возбудителя через силовой трансформатор 22. Датчик-напряжения на выходе синхронного генератора соединен с одним из входов сумматора через настроечный автотрансформа тор 23. . Устройство работает следующим образом, При любом возмущеИии в цепи на выходе синхронного генератора или в замкнутом контуре автоматического регулирования его возбуждения, вызывакхщем изменение напряжения возбудителя .3, на выходе дифференциатора 12 цепи гибкой отрицательной обратной связи пояйляется сигнал, пропорциональный скорости этого изменения, которьй усиливается во втоipoM усилителе 13 и через ограничи,тель 14 максимальной величины сиг1474нала поступает.на третий вход первого усилителя 9, И) с|таким злаком, чтобы воздействие первого усилителя на возбудитель было направлено на устранение возникшего изменения его напряжения, та счет чего увеличивается запас устой -швости автоматического регулирования возбуждения и обеспечивается предотвращение самораскачивания синхронного генератора. Действие-звена гибкой отрицательной . обратной связи продолжается в тече- i ние всего переходного процесса и заканчивается с наступлением нового установившегося режима, т.е. -с прекращением изменения во времени напряжения возбудителя. Максимальная величина сигнала гибкой отрицательной обратной связи определяется уровнем его.ограничения в ограничителе 14 максимальной величины сигнала и при величине напряжения на выходе синхронного генератора, близкой к максимапьной, равна примерло половине максимальной разности сигналов по первому и второму входам первого усилителя. При резких снижениях напряжения на выходе синхронного генератора соответственно снижается и величина сигнала на выходе цепи гибкой отрицательной обратной связи вследствие того, что вход питания . второго усилителя связан с выходом синхронного генератора . Напряжение питания второго усилит гля, а следовательно, и его коэффициент усиления , пропорционален напряжению на выэсоде синхронного генератора. Нал1-гчие завр1симости коэффициента усиления второго усилителя от напряжения на выходе синхронного генератора приводит к тому, что при коротком замыкании, в цепи на выходе синхронного генератора действие гибкой отрицательной обратной связи автоматически ослабляется, причем тем в большей степени, чем ближе к выходу синхронного генератора место короткого замыкания и, следовательно, чем опасней для него .этот аварийный режим с точки зрения динамической устойчивости. Положител ьный эффект, создаваемый наличием указанной зависимости, заключается в том, что достигается ополнительное ограничение отрицаельного влияния действия гибкой трицательной обратной связи на ско

АВТОМАТИЧЕСКИЙ РЕГУЛЯТОР ВОЗБУЙЩЕНИЯ ДЛЯ-СИНХРОННОГО ГЕНЕРАТОРА С ВОЗБУДИТЕЛЕМ, содержащий сумматор, входы которого подключены к датчикам тока и напряжения на выходе синхронного генератора, линейный и нелинейнь элементы, входы которых подсоединены к выходу сумматора, первый усилитель, первый и второй входы которого соединены с выходами линейного и нелинейного элементов, а третий - с выходом цепи гибкой отрицательной обратной связи, включаюB€ :c- cS1 1 --.:..-- 1 Is ...,,.,.,,.,„.,,, У щей последовательно соединенные первьй выпрямитель, дифференциатор, второй усилитель, ограничитель максимальной величины сигнала, возбудитель, обмотка возбуждения которого подключена к выходу первого усилителя, выводньш клеммы обмотки якоря возбудителя через второй вьшрямитель подсоединены к обмотке возбуждения синхронного генератора и через трансформатор - к входу цепи гибкой отрицательной обратной связи, вход. питания второго усилителя подключен к согласующему трансформатору через третий выпрямитель, отличающийся тем, что, с целью повьппения качества электроэнергии за счет W усиления демпфирования колебаний ротора синхронного генератора при сильных возмущениях и расширения области применения автоматического регулятора возбуждения, вход согласующего трансформатора соединен с выходом сумматора. ел