Устройство для автоматического регулирования частоты в энергосистеме Советский патент 1975 года по МПК H02J3/06 H02P9/04 

Изобретение отпоеитея к электротехнике ч может 11е11ользо1 атьея д.ти автонатичеекого |)егу.1ирор,ан11я чаетоты в эне)Г()е11етеме.

И:;вее1Т1о уетройет1ю для автоматического регулирования чаетоты в энертоеиетеме, еодержашее два еел1зепна, обмотка возбуждения одного из ко1Ч)рых иодклк чена к эталону чаето1Ч)1. а трех(разная обмотка - на н; пряжение энергоеиетемы, )едуктор и иеиолнн1Ч -|ып Й орган.

Недостатком т;1ких устройств Я1 ;1яетея ,тнпе1 |ная завиеи.1оет1 интенеивноетн их и.)здеГ|етвия на мо:цноет1 регулируюникх стаиннн от ие.тичнны отк.юнення чаетоты. Прн этом оказьп аетея, что еели характериетнка регулятора выбраиа так, что регулятор обееиечивает онтимальпую динамику регулирования ири малых отклонениях чаетоты, то при бол1)Ших отклонениях интенеивноеть воздейетвня регу.тятора оказывается недостаточно. II, наобоI)OT, ес.ти интененвноеть возде ютвия регуляT(ipa выбрать такой, чтобы она была доетаючна Hj) значительных отклонениях чаетоты, то ири малых отклонениях эта иитенеивность оказывается чрезмерной, и работа энер1оенетемы от этого становится неуетойчиво.

Цель нзобретения - новыниение эффективноети регулирования чаетоты.

Это достигается тем, что иредлагае.мое устройство снабжеио тахогенератором, вал кото|)ого соединен t 15ал()Л1 (| сельсина, (1)ункииона,тьным преобразователем, связан1 ым чере. усилите,ть с вв1ходом тахогенераюра, и фазорегу.тятором, вал которого через редуктор связан с валом с.тедян;ей еистемы, Г5ХОД которой соединен с В1 1ходом (уш инона.т1)Ного нре(браз(Г1зате,1я, и 1ичем одна обмотка фаз(регу,1ят(ра связана с напряжением сети, а к другой ир11Соед1И1ена трех(1) обмогка ISTOJKMO се,тьсина, связа1и1ого с иси().тн1гге,ты1ым органом через второй рсду1 тор н возбуждакмиегося от эталона чаетоты.

На чертеже нриведена структурная схема предлагаемого стройства д.тя регу.тирования, частоты н энергосистеме.

стройство содержит се.тьсин I, тахогеиератор 2, ус11Л1пел1 нанряжения 3, (пнкинонал.ный ире(1бр;;з1)вате,ть 4, с,тедян1.ую систему Ti, re;iyi Top (i, фазорегулятор 7. сел|1сии Н, ре;Лктор 9. 11сио.-пп1телы1Ы| 1 орган 10.

c ptJiiCTBo для регу,тирования частоты работает с.1еду1оиип1 обра,зом.

При отк,10ненни частоты в эне)госнстеме ov 4acTOTi5i :)тал(1на ротор сельенна 1 нач1И1ает вран1,аться. Нанрав.тение i; скорост) враи1,егшя ротора се,тьс1И1а 1 соответствуют знаку и величиие отклоиени.я частотв. На выходе тахогенератора 2, связанного е ротором селвсииа. 1, ирн этом появляется напряжение носгоянного т(), знак и келичина которого также соответствуют знаку н величине отклопенкя частоты. Это напряжение, после усиления усилителем 3, подается на вход функииоиального преобразователя 4, пыполиеииого, иапример, и а полунроводниковых диодах. Зиак напряжения на вы.ходе функниональиого иреобразопателя по-прежиему соответствует зиаку отклоиегитя частоты, а его величииа иелинейно зависит от величииы отклоиепня частоты в энергосистеме от частоты эталоиа. Это иаиряжеиие отрабатывается следящей системой 5, состоящей из усилителя мои1пости и двигател.ч, охваченных обратной связью но скорости вращения двнгателя (направление и скорость вращеиия вала двигателя в такой системе соответствуют знаку si величине напряжения на входе). Следяи1,ая система 5 через редуктор 6 ириводнт во вращенне ротор фазорегулятора 7 (в качестве фазорегулятора может быть нспользовглт, иаиримср, дифференниальный ссльснн). Таким образом, направление вращеиия ротора ф-азорс1улятора определяется зиаком отклоггсиия чясгсп-ь, а скорость врап1;еипя ротора ф|а: 0рсгулятора нелигейио связана с величиной OTicioneiHij; частоты в энергосистеме от частоты эталона; характер этой зависимости онредслястся в основном характеристикой (рункп;она; ьного преобразователя 4. Направление враи:, рс;тора фазорегулятора 7 и чередование Граз напряжеиия энергоснстемы, которым он питается, выбрано таким образом, чтобы отклоиеи.ие частоты напряжения на его выходе от частоты эталона равнялось сумме отклонеиня частоты в энергосистеме от частоты этого эталона и скорости врап1,ения р/.тора фазорегулятора (обороты в секунду). В результате знак отклонения частоты на.иряження на шлходе фазорегулятора 7 будет соответствовать зиаку отклонения частоты в энергоснстемс. а велнчина отклонення частоты наиряжения а гзы.коде ф азорегулятора будет равна (при нсподвижпом роторе фазорегуля ера) или больще величииы отклопег;ия в эпергосистеме от частоты эталопа (когда отклонеиие частоты больп1е зоиы печувствите,, заданной характеристико) функнноиальиого нреобразователя, и ютор фазорегулятора г,,ается). Зиак и величина отклонения частоты на выхо;1е (а,зоре1у,1ятора отрабатываются основным сельсином 8 устройства. Враи1енне ротора сельсина 8 через редуктор 9 приводит к нзменению выходного нараметра исполнительного органа 10 устройства. Интенснвнсть пзменення этого выходного параметра оказывается иелинейно заВИСЯИ1СЙ от отклонения частоты в эпергосистеме от частоты эталона. Устройство позволяет получить необходнмую для качественного регулнровання часто1ы 1олгн ейную характеристику зависимости иитеисшзиости воздействия на мощность регу..;ируюии;х ста1ндий от ise/nnnnHii отклонения частоты в энерг{)С стеме от частоты эталона. Устройство для регулирования частоты в гиергоспстеме с нел ;иейпой за исимостью ип1сисиви()сти во: дейсгвпя от ве.тичнны отклонения частоты может быть вьпюлнено как rpiicTaisKa к уже дсйст 5уюи1пм регуляторам частоты с ;ппгейной зависимостью интенсивности воздействия от ве.пичины отк,10ие1П1Я чаcTOTL-i. Б этом с.пучае в устройство включает.lisa се.тьсина, обмотка возбуждеиия одного из которых 11одк;почена к эталону частоты, а (1 тИ1а;- обмотка --- на ианряжение энергосисгс: 1ы, редуктор и псполиите.П)Ный орган, п т ;i и ч а 1о щ е е с я тем, что, с ислью повышения л)фекти15иости регулирования частоты, оно с;1абжсио тахогеиератором. вал которого сосдшкИ с :п1,1ом иервого , функ.. преобразователем, связаиным через сп;1итс,1ь с 1И5|.одом тахогсператора, н фазорегулятором, вал KOTOpoio через редуктор .вязап с ва.юм следян1ей системы, вход которой гоединеи с В1з1ход()м функционального 1:реобразо| атсля, иричем одна обмотка фазорсгу,()ра С1 чзана с паиряженнем сети, а к другсй ирисоединена трехфазная об.мотка второго се,, связанного е нсполнительпым иргаиом через второй редуктор н возбуждакицегося от э:алона частоты.