УСТРОЙСТВО для РАСПРЕДЕЛЕНИЯ НАГРУЗКИ Советский патент 1971 года по МПК H02J3/46 

Изобретение предназначено для син.хронных электрических генераторов трехфазного переменного тока промышленной (50 гц) и повышенной (400-2500 гц) частот, работающих параллельно на общие щины и имеющих автономные системы возбуждения и может быть иопользОВано в системах электроснабжения технологических средств сложных автоматизированных комплексов, например на автономных и резервных дизельных или газотурбинных электростанциях и на агрегатах повышенной частоты.

Известны устройства для распределения на. грузки между параллельно работающими трехфазными синхронными генераторами с автономным возбуждением, включенными на общие щины, и системой стабилизации по реактивной составляющей тока нагрузки, выполненной в виде трансформатора тока, к выходу которого подключено стабилизирующее сопротивление в цепи питания измерительного органа регулятора возбуждения. Однако такие устройства не обеспечивают стабильности напряжения у потребите.тя, что приводит к невозможности применения параллельной работы генераторов и к росту разпотипности основного оборудования.

сопротивлением в цепь измерительного органа регулятора возбуждення включено компенсирующее сопротивление, подключенное к выходу трансформаторов тока в цени двух Других фаз.

На фиг. 1 приведена припципиальная электрическая схема устройства с присоединением измерительного органа системы возбуждения к линейному напряжению; на фиг. 2 - принципиальная электрическая схема устройства с присоединением измерительного органа к фазному напряжению.

Устройство содержит: трансформаторы тока У-3, установочные сопротивления 4 и 5, причем сопротивлепие 5 является нагрузкой вторичных обмоток трансформаторов 2 и 3 и включено последовательно с сопротивлением 4 стабилизации и обмоткой трансформатора измерительного органа, корректирующий трансформатор 6, включенный первичной обмоткой к фазному папряжешпо UB, вектор которого перпендикулярен вектору напряжения UBC, подаваемого на измерительный орган. Устройство токовой стабилизацнн создает положительный статизм по реактивному току, обеспечивая устойчивое распределение реактивпой составляющей пагрузки и минимизацию уравнительных токов между параллельно работающими генераторами. Схема согласованной компенсацпп предназначена для создания независимого от устройства токовой стабилизации отрицательного статизма по активной составляющей тока нагрузки с целью выравнивания подающей характеристики регулятора, обусловленной действием токовой стабилизации, и повышения напряжения генератора на заданную, нронорциональпую нагрузке величину средних потерь.

Корректирующий трансформатор предназначен для уменьшения нелинейных искажений, вносимых нерабочими вертикальными по отношению к измеряемому вектору Use составляющими напряжений стабилизации и компенсации при больших уставках сонротивлений 4 -л 5.

В предложенном устройстве использованы для стабилизации и компенсации векторы разноименных составляющих тока нагрузки прл обеспечении их противоположной ориентации и нараллельности вектору измеряемого напряжения. Перечисленные признаки гарантируют эффективность действия устройства прн любой (одинаковой для всех машин) уставке суммарного статизма регулятора возбуждения в пределах ±5% и более.

При отсутствии нагрузки активные составляющие тока параллельно работающих генераторов равны нулю. Во время случайных изменений величин электродвижущих сил между генераторами возникают уравиительные реактивные тока /ур /1. Отстающий уравнительный ток создает на сопротивленпи стабилизации 4 падение напряжения,

// - уу р

А4

АТТ

синфазное с измеряемым напряжением Uuc Kif -- коэффициент трансформации

2

трансформатора /). Опережающий уравнительный ток приводит к появлению на сопрои вленни 4 напряжения; противофазногоизмеряемому. На сопротивлении 5 компенсации каждого генератора выделяется напряжение

,. .

- - .А гт

Однако вектор этого напряжения перпендикулярен UBC и поэтому его воздействием нри малых сонротивлениях 4 и 5 можно пренеречь. В результате сложения векторов UBC, UCT и UK на измерительные элементы регуляоров возбуждения будут поданы: при отстащем уравнительном токе (7i « UBC + Ьст и

при опережающем уравнительном токе U

UBC - UCT.

В первом случае автоматический регулятор возбуждения начнет отработку на снижение напряжения, во втором - на повышение. Процесс будет продолжаться до возврата в исходное сосгояние, характеризуемое равенством

и, и, и.

воРабота схемы нри распределении реактивной составляющей нагрузки аналогична (ее неодинаковость в различных генераторах вызовет разницу в величинах (Уст и соответствующую отработку регулятора).

При смешанной нагрузке с положительным коэффициентом мощности рабочие составляюЩие иапряжений на сопротивлениях стабилизации и компенсации будут равны:

и.

Кг

f, / УЗ COS f R и -

Так как векторы этих напряжений противоположно направлены и параллельны вектору 30 измеряемого напряжения, то общий статизм регулятора возбуждения составит:

5 . (R sin о - cos ).

Предмет изобретения

Устройство для распределения нагрузки

между параллельно работающими трехфазными синхронными генераторами с автономным возбуждением, включенными на общие шины, и системой стабилизации по реактивной составляющей тока нагрузки, выполненной в виде трансформатора тока, к выходу которого подключено стабилизирующее сопротивление в цепи питания измерительного органа регулятора возбуждения, отличающееся тем, что, с целью повыщения стабильности напряжения у

потребителей, последовательно со стабилизирующим сопротивлением в цепь измерительного органа регулятора возбуждения включено компенсирующее сопротивление, подключенное к выходу трансформаторов тока в цепи двух других фаз.

Фиг. /

игг

XI

%АЛ

,--e-rvw 3ia

Xll

. 2