Устройство для ограничения минимального возбуждения синхронной машины Советский патент 1976 года по МПК H02P9/10 H02P9/14 

(54) УСТЮЙСТВО ДЛЯ ОГРАНИЧЕНИЯ МИНИМАЛЬНОГО ВОЗБУЖДЕНИЯ СИНХЮННОЙ МАШИНЫ

до значения, опасного для машин. Для этого в АРВ-СД предусмотен ОМВ с характеристикой, зависящей от активной нагрузки и величины напряжения синхронной маышны.

Для получения указанной характеристики в ОМВ, содержащем два вьшрямителя, выходы которых включены на входе элемента опорного напряжения на выходе устройства, применен фазовый дискриминатор, в одномиз каналов которого осуществляется сложение векторов одного из линейных напряжений с токами двух фаз (например,,, в другом - вычитание указанных векторов ,).Полученный таким образом сигнал на выходе фазового дискриминатора сравнивается с опорными сигналом, пропорциональным напряжению машины, и если он окажется больше опорного, то их разность подается на вход суммирующего усилителя АРВ. Недостаток этого устройства заключается в том, что для учета активной нагрузки машины используется полный ток фазы (в данном примере - 1с), а не его активная составляющая, в результате чего реактивная составляющая этого тока несколько искажает работу ОМВ. Поэтому с измеяе1шем режима работы генератора характеристика ОМВ смещается и, чтобы она не выходила за допустимые пределы ОМВ, приходится настраивать на ограничение мощности с запасом. Таким образом возможность машины потреблять реактивную мощHOCTj тюлностью не используется.

Цель изобретения - повышение эффективности гетсратора в режимах потребления реактивной мощности. Это достигается тем, что устройство для ограничения минимального возбуждения синхронной машины, содержащее два выпрямителя, выходы KOTvpjJx включены пг. входе элемента опорного напря ьеьта. являющегося в-;ходом устройства, снабжено фазосдвигаютцил злемсчто т, а вьшрямители вьпюлнены фазочуяствительными, причем силовые входы фазоч вствительных вьшрямителей подсоединяются на ток одной из фаз машины, а входы зшравления одного из вьшрямителей непосредственно, а второго - через фазосдвигающий элемент подключаются на напряжение двух других фаз.

Структурная схема регулирования возбуждения с предлагаемым устройством приведена на чертеже.

Устройство для ограничения минимального возбуждения синхронной маншны содержит блок частоты 1, блок напряжения 2, дифференциаторы 3, 4 и 5, промежуточные трансформаторы тока 6 и 7, фазочувствительные выпрямители 8 и 9, подключаемые на ток одной из фаз генератора, преобразователи 10 и И, синусоидального напряжения в прямоугольную форму, фазосдвигаюндай элемент 12, через который вход 5шравления вьшрямителя 9 подключен на напряжение генератора, элемент опорного напряжения 13, ко входам которого подключены выходы выпрямителей 9 и 10, сумматор 14, систему 15 управления возбудителя, возбудитель 16, синхронную машину 17, трансформатор тока 18 и шины напряжения 19.

Устройство работает следующим образом.

Ток одной фазы синхронной машины создает

пропорциональные напряжения на вторичных обмотках промежуточных трансформаторов 6 и 7, KOTqpbie присоединены к силовым входам фазочувствительных вьшрямителей 8 и 9.

Сигнал пропорциональньш напряжению между

двумя другими фазами машины, проходя через преобразователи напряжения 10 и 11, преобразуется по форме из синусоидального в прямоугольный и поступает на входы управления фазочувствительных вьщрямителей 8 и 9. На входе фазочувствительного

выггрямителя 9 сигнал изменяется в фазе с реактивной составляющей тока, а на входе фазоч}гвствительного выпрямителя 8 - с его активной составляющей, что достигается с помощью фазосмещающего элемента 12, который поворачивает вектор сигнала

напряжения на 90°.

Полученные с помощью преобразователей напряжения 10 и 11 сигналы прямоугольной формы изменяют ключевое состояние фазочз ствительных выпрямителей 8 и 9. Выходные сигналы фазочувствительных выпрямителей 8 и 9 суммируются, а результирующий сигнал сравнивается с опорным напряжением, пропорциональным напряжению мапшны.

При повышении напряжения в системе АРВ,

стремясь поддержать заданный уровень напряжения, будет уменьшать ток возбуждения и может перевести синхронную мапшну в режим потребления реактивной мощности. Изменение реактивной мощности синхронной маншны вызьшает изменение

сигнала на выходе ОМВ. Если величина сигнала на выходе ОМВ превысит опорное напряжение, то их разность проходит на вход усилителя 14 и препятствует дальнейщему развозбуждению машины.

С ростом активной наарузки составляющая,

пропорциональная активному току машины, увеличивает общий сигнал ОМВ, и ограничитель вступает в действие при меньшей потребляемой реактивной мощности.

Зависимость допустимого значения потребляемой реактивной мощности от напряжения на выводах машины учитьтается величиной опорного напряжения. Если напряжение мапшны больше, то больше и опорное напряжение в схеме устройства, а это значит, что ограничение вступит в действие при

большей потребляемой реактивной мощности.

При переходе машины в двигательньш режим работы в схеме ОМВ необходимо поменять полярность первичной обмотки трансформатора преобразователя напряжения 10, что может осуществляться автоматически.

Формула изобретения

Устройство для ограничения минимального возбуждения синхронной машины, содержащее два выпрямителя, выходы которых подключены ко входу элемента опорного напряжения, являющегося выходом устройства, отличающееся тем, что, с целью повыщения эффективности генератора в режимах потребления реактавной мощнос1и,оно снабжено фазосдвигающим элементом, а вьшрямители выполнены фазочувствительными, причем силовые входы фазочувствительных вьшрямителей подсоединяются на ток одной фазы машины, а входы управления одного из вьшрямителей непосредственно, а второго через фазосдвигаюший элемент подключаются на напряжение двух других фаз.