Устройство для ограничения возбуждения синхронного генератора Советский патент 1978 года по МПК H02P9/10 

1

Изобретение относится к области регулирования напряжения в электрических сетях.

Известны устройства для ограничения верхнего предела возбуждения синхронных генераторов, в которых необходимо нреобразование тока ротора в переменный ток, поступающий в измерительный орган ограничителя верхнего предела возбуждения.

Известны устройства для ограничения нижнего предела возбуждения.

Наиболее близким к.изобретению является ограничитель, который содержит измеритель напряжения генератора, измеритель тока генератора, сумматор, к входам которого подключены измеритель напряжения и преобразователь тока генератора, усилитель, вход которого включен на выход сумматора, а выход служит для подключения к регулятору возбуждения генератора, и эталонный элемент, подключенный ко второму входу сумматора.

Недостаток известного ограничителя возбуждения заключается в том, что характеристика располагаемой реактивной мощности генераторов в функции его активной мощности аппроксимируется с помощью линейной характеристики или с помощью кусочно-линейной аппроксимации, содержащей больщую методическую погрешность, причем для

осуществления кусочно-линейной и линейной аппроксимации необходимо выявить реактивные н активные составляющие токов генератора, превратить их в скалярные величины и

осуществить с ними алгебраические операции. Для этой цели используются слоЛСные измерительные органы, содержащие фазовые дискриминаторы.

Кроме того, этим устройством возможно ограничение только нижнего иредела возбуждения.

Цель изобретения - упрощение устройства и расп1ирение области использования ограничителя.

Для этого в качестве, преобразователя тока генератора в напряжение использовано активное соиротивленме.

В устройстве осуществлена нелннейная аппроксимация располагаемого реактивного тока генератора от его активиого тока и напряжения, практически устраняющая методическую погрешность настройки огран1 чителя нижнего иредела возбул дения. Этот аппарат можно использовать для ограничения верхнего предела возбуждения без дополнительного контроля тока ротора генератора, так как зависимость располагаемого реактивного тока генератора от его активного тока и напряжения при номинальном токе ротора представляет собой окружность, центр которой смещен относительно начала координат на величину, пропорциональную напряжению генератора.

Применяемый в предлагаемом ограничителе датчик полного тока прост, так как представляет собой активное сопротивление, обтекаемое током.

Структурная схема включения предлагаемого устройства приведена на чертеже.

Она содержит измеритель 1 напряжения генератора ограничителя верхнего или нижнего пределов возбуждения; измеритель 2 тока генератора; преобразователь 3 тока генератора в напряжение; сумматор 4 напряжений; эталонный элемент 5, подключенный ко второму входу сумматора; усилитель 6, установочное устройство 7 регулятора 8 возбуждения синхронного генератора; синхронный генератор 9.

Если устройство используется в качестве ограничителя верхнего предела возбуждения, то в сумматоре ограничителя напряжение, пропорциональное генерируемому реактивному току, совпадает по фазе с напряжением генератора, поступающего от измерителя 1.

Если устройство используется в качестве ограничителя нижнего предела возбуждения, то в сумматоре ограничителя напряжение, пропорциональное потребляемому реактивному току, совпадает по фазе с напряжением, поступающим от измерителя.

Работа ограничителя осуществляется следующим образом.

Если реактивпый ток генератора не превосходит допустимых максимальных пределов в режиме перевозбул дения и недовозбуждения, то уставка ограничителей в сумматоре 4 не достигается и они не действуют. Если реактивный ток генератора приближается к допустимому пределу в режиме перевозбуждения илн педовозбуждения, то ограничение соответствующего предела срабатывает, и на его выходе появляется сигнал, воздействующий через усилитель 6 на усилитель регулятора 8 возбуждеиия, либо на установочное устройство 7 регулятора 8 возбуждения и

переводит генератор 9 в область допустимых режимов.

Если изменяется активный ток генератора, то соответствующее ему напряжение с выхода функционального преобразователя 3 поступает на сумматор с углом 90° относительно напряжения генератора и изменяет уставку допустимого значения реактивного тока генератора в соответствии с его располагаемой

мощностью.

Описанный ограничитель возбуждения обеспечивает более полное использование располагаемой реактивной мощности генератора и, следовательно, повыщает экономичность режима электрической сети, а также существенно упрощает конструкцию ограничителей по сравнению с существующими и позволяет использовать для ограничения нижнего и верхнего пределов возбуждения аппараты

одинаковой констрзкции.

При использовании реле, отличающего режим перевозбуждения от режима недовозбуждения, возможно осуществление перестройки уставок ограничителя, который при этом может быть использован одновременно как для ограничения верхнего, так и нижнего пределов возбуждения.

Формула изобретения

Устройство для ограничения возбуждения синхронного генератора, содержащее измеритель напряжения геператора, измеритель тока генератора, включенный на вход преобразователя тока генератора в напряжение, сумматор, ко входам которого подключены измеритель напряжения генератора и преобразователь тока генератора в напряжение, усилитель, вход которого включен на выход сумматора, а выход служит для подключения к

регулятору возбуждения генератора, и эталонный элемент, подключенный ко второму входу сумматора, отличающийся тем, что, с целью упрощения и расщирения области использования, в качестве преобразователя тока геператора в напряжение использовапо активное сопротивление.