Автоматический регулятор возбуждения синхронного генератора Советский патент 1991 года по МПК H02P9/14 

о ю

СлЭ

VI

О О

Изобретение относится к электротехнике и может применяться для регуляторов тока возбуждения электрических генераторов большой мощности, работающих через линию электропередачи на общую энергосистему. Целью изобретения является повы- шение качества вырабатываемой электроэнергии за счет уменьшения времени восстановления напряжения на якорной обмотке генератора при апериодических возмущениях в сети. Новым является выполнение и включение блока коррекции сиг- чала гибкой отрицательной обратной связи (ГОС). В состав блока введены реле 10, 11 максимального напряжения и реле 12 времени, соответствующий выбор уставок которых определяет момент срабатывания контактов реле 13, которые подключает конденсатор дифференцирующей цепи 5 узла ГОС параллельно выходу фильтра 4 низких частот, что позволяет ускорить процесс восстановления напряжения генератора при апериодических возмущениях в сети без ухудшения качества регулирования в нор- мальных режимах работы. 3 ил. С

фиг.1

Изобретение относи i сч v электротехнике V можег быть Mcno/ii-jjcidSi-.o в системах регулирования напряжения синхронных генераторов, работающих га линию электропередачи.

Целью изобретения является улучшение качества вырабатываемой электроэнергии за счет уменьшения времени восстановления напряжения на якорной обмотке генератора при апериодических воз- мущениях в сети.

На фиг.1 и 2 представлены блок-схемы автоматического регулятора возбуждения и ключевой схемы, а также принципиальна схема дифференциатора с цепями его под- ключения к смежным элементам; на фиг.З - диаграммы, поясняющие работу ключевой схемы.

Автоматический регулятор позбужда- иия синхронного генератора, а и ход которс го подключен к управляющему входу возбудителя, имеет на зходе измерительный орган 1 напряжения, подключенный через трансформаторы и a n p я ж ения к выводам обмотки якоря синхронного гене- ратора. Выход этого органе подключен к первому входу суммирующего усилителя 2 к второму входу которого подключен выход узла 3 гибкой отрицательной обратной связи, состоящего из госледооательно соеди- ненных фильтра 4 низких частот дифференцирующей цепи 5, согласующего блока 6. Блок 7 коррекции сигнала гибксн отрицательной обратной связи соединен с источником 8 питания и содержит измерь- тельный узел 9 напряжении, подк ЛО -. еннь f к выходным зажимам fi.. i отрицч тельной обратной связи сигнал .а выходе этого органа появляется пр.л достихе-гс-.к величины входного напряжения заданной: значения, определяемого устззксй реле максимального напряжения, состоящего из измерительного органа 10 и реле 11,

При замыкани / контактов этого реле напряжение источника 8 шагания подается на запуск реле 12 времени, на выходе которого через заданную выдержку времени формируется сигнал, подаваемый на вход управления управляемого ключа 13. На зы- ходе этого ключа имеется релейный эле- мент, при замыкании которого блокируется прохождение сигнала через звено гибкой отрицательной обратной связи путем замыкания цепи, подключающей емкость дифференцирующей цепи 5 к выходу Ф-лпьтра 4. Замыкающие входь управления м замкнутое состояние ключей обозначены знаком (+), размыкающие входы и разомкнутое состояние, - знаком ( |.

Работа ключевой схемы поясняется двумя потенциально-временными диаграммами (фиг.2), где а - работа ключевой схемы при апериодическом возмущении а стзюр- ной цепи генератора, б - при синхронных качаниях генератора. Кроме того, Ui - напряжение на выходе звена гибкой отрицательной обратной связи (ГОС), подаваемое на вход измерительного органа ключевой схемы; U2 - напряжение на выходе измерительного органа ключевой схемы; Us - напряжение на выходе первого управляемого ключа (на входе времязадзющего элемента); IJ4 - напряжение на выходе времязадзющего элемента. На пятой диаграмме показано состояние второго управляемого ключа -отклонение в сторону положительных значений по оси ординат означает замкнутое состояние ключа, в зону отрицательных значений - разомкнутое состояние ключа.

Рассмотрим первую диаграмму. В исходном установившемся режиме выходной сигнал гибкой обратной связи равен нулю. В момент времени to - 0 в статорной цепи синхронного генератора происходит коммутация и стационарный режим его нарушается, в выходной цепи автоматического регулятора возбуждения начинается изменение регулирующего сигнала, соответственно, начинает проходить тормозящий сигнал через звено обратной связи. Когда напряжение на ее выходе достигнет величи- ;ju, рзеной уставке реле максимального на- пгяжеь я Uycr, на выходе его /змери е/ ьного органа 10 появляется сигнал который вызывает срабатывание реле 11 и -замыкание его контактов.

Ча вход реле 12 времени подается на- пряжение источника 8 питания и начинается стечет времени. До того, как реле 12 време- г,г не отсчитает заданное время, управляющий сигнал из его выходе не появляется, и гибкая обратная связь продолжает оставаться в работе. Уставка времени выбирается из соображений предотвращения срабатывания блока коррекции при синхронных качаниях синхронного генератора. Если в процессе отсчета времени напряжение на выхояе ГОС остается выше напряжения Uycr, то через заданное время tyci на выходе этого элемента появляется управляющий сигнал. Именно этот случай имеет место в рассматриваемом варианте переходного процесса. При появлении управляющего сигнала на выходе реле 12 времени срабатывает управляемый ключ 13, замыкающий контакт его блокирует прохождение управляющего сигнала через звено гибкой обратной связи путем замыкания двухполюсной цепи прохождения этого сигJ i з „ 1 i ( „но ф/ю. цепи (Фиг 1) При эгом I- Оо ося v, о IL J я подключенной к выходу фильтра а мер него - к входу звена гибкой обратной свяо и напряжение на ней в дальнейшем б- запаздывания соответствует изменение входного напряжения звена, что оказывавг ся полезным при повторном вводе ГОС . работу В момент срабатывания управляв мого ключа 13 напояжение на выходе ГОС практически мгновенно спадает до нуля управляющий сигнал на входе реле макси мального напряжения исчезает и это реле а также реле времени возвращаются в исходное положение

Управляемый ключ 13 имеет небольшую выдержку времени на отпадание поэтому он возвращается в исходное положение с некоторым запаздыванием после чего про исходит повторный ввод в работу Сдебло рование) ГОС По иному работает блок 7 коррекции при синхронных качания/ ее ни убавку времени времязадающего элемента вь брать по величине, равной . jo то/ упериоду синхронных качании icbiT z рая диаграмма) Период i качаний как это видно из .сиатгмг/с. ставляет2с что соответствует ис, 4qi ний 0,5 Гц Полупериод качаним г - нг 1 с в то время как уставка вреге впс , задающего элемента принята рачпэй С с

В результате в момент, когда « ) г полуцикле качания напряжение г з звена гибкой обратной связи снижаете1 же уставки измерительного органа 10 pt максимального напряжения реле11 раз.ь кается, реле 12 времени возвращается не ходное положение а срабатывание управляемого ключа 13 не происходит °з- тем во втором г о/1 v цикл с качания три vnc- личении напря/кг ия на выходе гибко1 обратной ивязи ао значения равпого . ке измерительного органа 10 гг/а батывает реле 1 I вновь запускается времени, но опять возвращается в исходное положение по истечения времен устава/ и, следовательно замыкания улравпгс iOio ключа 13 так и че .происходит

Для обеспечения такой работа во всел случаях синхронных качаний необходимо правильно выбоать уставки реле максимального напряжения Uyci и реле времен tycr. Величина первой должна быг -ч е величины, заданной согласукэшиг бтском 6 выходного сигнала звена ГОС Еспи |0слсд ияя равна величине выходного ow-id/a меритег оиого органа напр5.ения автоматичес ого озгулятора возбу с ени соотвегств1,ющего снижению lianppx -1/ гечератооа на 5% го приняв усток 1 змэрительно о ключевой скс t i на v, UOT р О 1 л S пзкг има-v ной челичины выход jrj с/1 r it ч ак , -сале РМО о тр01Ч1 вч при кот t j опускгетс 1 Ј HI Tt. л ое превыш-к с i /пзье-1 1 н грэ- eui ч сии зонного г с, бояйе Lf 2 0 5% от вепи -с LooTBe C -v- | еиустаскэавюмагиче- L, егулп с а Сг/ чдрни Чго di, t, ус.чоь - о времсзода т о т - п| ПРЯВ в каиес ве ниж

I -1.Г k J LM ВОЗМОЖНЫХ Ч я О т С

н ,r.,i t-i /x ка синхронного гече рэ-с -. 03 ц (величина эта выЈх рается -, запасом

имеюш С .вечных эь-еогос

стем спы w - - -i i предал тот на Oic i ч v Tt-пьные oi п Г .i л/епт

сi

ПС : f Ud

ГОГЬ Ј.0 II с1 ,d

TOOjCCL ri i ifi 6r€

J СЧ JTcT .TilQOrl ВГ VU f 1 1ЧЯХ t

r,l/ ,2 ч .a : оь «, e X Д J S iTCP ДЭ

i о/гл .чйcroт -ix с le Tpn pxfч з t v i o - ч с xor r-r и ЧЭ1 t Hbi an

I V 1 га 7 yjk p TI vr г ЯО e 4c

t) 0 M ,

i тьмату;1

i it p 3M ri

с бог p s и i i г ля i op чдс

e lep .CDS ГОЛОр Чо-ИИ1 , - о-, рч/ ьв ВЬ О Э 11 ПмСг, t-1r Ч Tboi-. TP. л -if-1--1 ч ч pt-or/ с мотгс e ., - з „ L f-(r х. -г пепо гуо

Л . О ч r i 41iCrcl Ч

з 3зс 1 Д г 1 чтения ко орэгс пгд- к i i e j с бко OTo ua ciL ой

он& JOH свя;

ак-сгчеч з иое зч ыхмекд. собой

г ос то a GI из nv астст jndbJsepeH- ji/ r цег стедоватзль о включен т ей ч с ч с 5, ора и осоисюоэ и

СП SCV-CUC G Pi-КОД чО7ОрО(0 iBfJ С -ХОПСП ЗТ ь иНОИ СТМЦс-Т ПЬНОЙ

L- 1 о1 вог- (Ьичотрт место 3 L л гя соадчт-ни1; г патил KOV п обметки зозб/хдениа ;чнхоонього те. рргтора, блоч чооречиии

ИГНЭУС гибко офицательнсГ обоагчои связи Bbifoii-1 Jt-,i в виде ncieLij|i,c по CTiqphc-u тска L го зляемогс ключа и - л с ю щ i и я -PI ., -то о цзль о -} L.le- iH-i качег в. вь зсатызае ой iei тооэнзэ г iг ь сзс т м чьиечиг a p e v в н ос от «г озлен if- ч п р ч ,Y Р Е-, и чз лкорюй I v i кз ге еззоор три аге.кодичг

-К X BOciMVJIC.,-/ :3) -1 Сети П бтОК Ор 1 /ЧСЛЭ ГЕ бГ Г риЦЧТРлЬ ОЙ ОбрТПЮИ

связи дополнительно введены реле максимального напряжения с замыкающими контактами, реле времени с замыкающими контактами, а управляемый ключ выполнен с замыкающими контактами и выдержкой времени на размыкание, при этом выход узла гибкой отрицательной обратной связи дополнительно соединен с входом управления реле максимального напряжения, замыкающие контакты которого включены между выходом и сj

Ч

4-fOHh

IИяаыяя

фиг. 1

0

точника постоянного тока и управляющим входом реле времени, замыкающие контакты реле времени включены между источника постоянного тока и управляющим входом управляемого ключа, замыкающие контакты которого подключены между объединенными выводами резистора и конденсатора дифференцирующей цепи и выводом фильтра низких частот, не соединенном с другим выводом указанного конденсатора,