Система возбуждения синхронной машины Советский патент 1986 года по МПК H02P9/14 

Изобретение относится к электротехнике, а именно к системам возбуж-. дения синхронных машин с защитой от перенапряжений.

Цель изобретения - упрощение системы возбуждения синхронной машины, уменьшение ее массы и габаритов.

На фиг.1 показана принципиальная схема системы возбуждения синхронной машины; на фиг.2 - то же, с различным выполнением цепей управления разрядником.

Система возбуждения синхронной машины содержит возбудитель 1, подк- люченньй положительным вьгоодом к первому выводу 2 обмотки возбуждения синхронной машины 3, а отрицательным выводом через автомат 4 гашения поля - к второму выводу 5 обмотки возбуждения синхронной мааганы, разрядник 6, включенный между первым 2 и вторым 5 выводами обмотки возбуждения синхронной машины и выполненный в виде последовательно соединенных резистора 7 и тиристорного ключа, состоящего из первого 8 и второго 9 встречно-параллельно включенных тиристоров, причем первый тиристор связан анодом, .а вторй катодом - с вторым выводом обмотки возбуждения синхронной машины, перву цепь 10 управления разрядником, соединенную первым вьшодом с отрицательным выводом возбудителя, управляющий пороговый элемент 11 с напряжением уставки, большим максимально- го выходного напряжения возбудителя в нормальном режиме его работы, но меньшим максимально допустимого для возбудителя выходного напряжения, вторую цепь 12 упаравления разрядником, включающую один 13 (фиг.2) или несколько 14 и 15 (фиг.З) последовательно соединенных пороговых элементов с суммарным напряжением уставки, большим напряжения на обмотке возбуждения синхронной машины в режиме аварийного гашения поля, но меньшим напряжением пр обоя изоляции указанно обмотки возбуждения, и подключенную между анодом и управляющим электродом первого тиристора 8. Первая цепь 10 управления разрядником соединена вторым выводом с выводом одного из пороговых элементов второй цепи управления разрядником 12, причем суммарное напряжение уставки пороговых элементов, включенных между отрица-.

0

5

тельным выводом воз.будителя и управляющим электродом первого тиристора 8, больше минимального выходного напряжения возбудителя в нормальном , режиме его работы,но меньше максимально допустимого для возбудителя выходного напряжения, а управляющий пороговый элемент 11 включен между

анодом и управляющим электродом 8то- рого тиристора 9.

В системе возбуждения синхронной машины (фиг,2) первая цепь 10 управления разрядником выполнена в виде порогового элемента 16, и в виде диода 5 17 (фиг.З), подключеннго анодом к отрицательному выводу возбудителя.

Пороговые элементы 13, 14 и 16 и управляющий пороговый элемент 11 выполнены в виде последовательно соединенных стабилитрона, создающего заданную уставку по напряжению, и диода, формирующего отрицательную ветвь характеристики порогового элемента с нулевым отрицательным током через пороговый элемент.

Система работает следующим образом.

При аварийном режиме работы системы возбуждения синхронной машины гашение ее поля ротора осуществляется путем одновременного размыкания контактов автомата 4 гашения поля и перевода воздудителя в инверторный режим. При этом обратное напряжение, прило- 5 женное к выходу возбудителя, может превысить максимально допустимое значение. Кроме того, при неправильном выключении синхронной машины, например ее остановке без отключения 40 статорной обмотки сети, в обмотку возбуждения трансформируется ЭДС большой величины, которая также может вывести из строя возбудитель 1.

Предотвращение перенапряжений на 45 выходе возбудителя в описанных режимах осуществляется следующим образом. В зависимости от знака напряжения на выходе возбудителя срабатывает разрядник 6 под действием сигнала первой 50 цепи 10 управления разрядником с частью второй цепи 12 управления разрядником или сигнала управляющего порогового элемента 11. При этом цепь обмотки возбуждения шунтируется раз- 55 рядником и перенапряжение снимается. В режиме аварийного гашения поля при размыкании автомата гашения поля и переводе возбудителя в инверторный

0

режим на обмотке возбуждения синхронной машины возникают перенапряжения. Однако если эти перенапряжения не представляют опасности для возбудителя и. по величине недостаточны для пробоя изоляции обмотки возбудителя, то разрядник не срабатывает. Таким образом, гашение поля происходит с нужной скоростью.

В аварийном режиме при разомкнутом контакте автомата гашения поля и возникновении перенапряжений со стороны ротора синхронной машины 3 величина перенапряжений может достичь величин, опасных с точки зрения пробоя изоляции обмоток возбуждения. В этом случае разрядник срабатывает по сигналам второй цепи управления и снижает перенапряжения на обмотке возбуждения синхронной машины.

В предлагаемой системе возбуждения синхронной машины функции защиты как возбудителя так и обмотки возбуждения

осуществляет Щйй разрядник.что приводит к упрощению системь возбуждения, уменьшению ее массы и габаритов. Кроме того, использование участка второй цепи управления разрядником для защиты от перенапряжений как на .обмотке возбуждения, так и на выходе возбудителя (фиг. 1 и 3) позволяет до- полнительно упросить систему возбуждения, уменьшить ее массу и габариты. Большой эффект имеет место при использовании в качестве первой цепи управления разрядником диода.

Формула изобретения

о

1. Система возбуждения синхронной машины, содержащая возбудитель, подключенный положительным выводом к пе|х- вому выводу обмотки возбузвдения синхронной машины, а отрицательнш выво- дом через автомат гашения поля - к второму выводу обмотки возбзпкдения : синхронной машины, разрядник, включенный между первым и вторым выводами обмотки возбуждения синхронной машины и выполненный в виде последовательно со- ёдиненных резистора и тиристорного ключа, состоящего из первого и второ

го встречно-параллельно включенных . тиристоров, причем первый тиристор связан анодом, а второй катодом - с вторым выводом обмотки возбуждения синхронной машины, первую цепь упрай ления разрядником, соединенную первым вьшодом с отрицательным выводом возбудителя, управляющий пороговый элемент с напряжением уставки, большим максимального выходного напряжения возбудителя в нормальном режиме работы, но меньшим максимально допустимого для возбудителя выходного напряжения, вторую цепь управления разрядником, включающую один или несколько последовательно соединенны пороговых элементов с суммарным напряжением уставки,большим напряжения на обмотке возбуждения синхронной машины в режиме аварийного гашения меньшим напряжения пробоя изоляции указанной обмотки возбз жде- ния, и подключенную между анодом и управляющим электродом первого тирис

тора, отличающаяся тем, что, с целью упрощения системы возбуждения, уменьшения ее массы и габаритов , первая цепь управления разрядником соединена вторым выводом с вьшодом одного из пороговых элементов второй цепи управления разрядником, причем суммарное напряжение уставки пороговых элементов, включенных между отрицательным выводом возбудителя в управляющим электродом первого тиристора, больше максимального выходного напряжения возбудителя в нормальном режиме его работы, но меньше максимально допустимого для возбудителя выходного напряжения, а управляющий пороговый элемент включен между анодом и управлякнцим электродом второго тиристора. I

2.Система поп.1, отличающаяся тем, что первая цепь управления разрядником выполнена в виде порогового элемента.

3.Система по п. 1,отлича- ю щ а я с я тем, что первая цепь управления разрядником выполнена в виде диода, подключенного анодом к отрицательному выводу возбудителя.

+2

0-V

-5

Изобретение относится к электротехнике и может найти применение в устройствах возбуткдения синхронных машин с защитой от перенапряжения. Целью изобретения является упрощение системы возбуждения синхронной машины, уменьшение ее массы и габаритов. При аварийном режиме работы системы возбуждения синхронной машины гашение ее поля ротора осуществляется путем одновременного размыкания контактов автомата гашения поля 4 и перевода возбудителя 1 в инверторный режим. В зависимости от знака перенапряжения на выходе возбудителя срабатывает разрядник (Р) 6 под действием сигнала первой цепи управления 10 Р с частью второй цепи управления 12 Р или сигнала управляющего порогового элемента 11. При этом цепь обмотки возбуждения шунтируется Р и перенапряжение снимается. Функции защиты как возбудителя, так и обмотки возбуждения осуществляет один Р. 2 з.п. ф-лы, 3 ил. (О СП О5 Юд

Фиг. 2

Составитель А.Акимов Редактор Н.Рогулич Техред А.Кравчук Корректор А.Зимокосов

Заказ 5137/57 Тираж 631 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, А

Фиг.З