Способ стабилизации симметрии напряжений многофазного источника переменного тока Советский патент 1979 года по МПК H02J3/26 

(54) СПОСОБ СТАБИЛИЗАЦИИ СИММЕТРИИ НАПРЯЖЕНИЯ

МНОГОФАЗНОГО ИСТОЧНИКА ПЕРЕМЕННОГО ТОКА В, С подключена несимме.тричная нагруз ка 2. В статическом установившемся ре жиме работы, в соответствии с предлагаемым способом, линейное напряжение фазы А-В измеряется измерительным органом 3, выходной сигнал которого, пропорциональный отклонению линейного напряжения в этой контролируемой фазе от заданного уровня, подают .на общий регулятор напряжения 4. В результате действия этого замкнутого контура регулирования напряжение в контролируемой фазе А-В стабилизируется на задан ном уровне с относительно малой погрешностью (например, 0,1%), определяемой в общем случае соотношением: - „ ЛА-В , где ЛА-В-Р - отклонение (ошибка) линейного напряжения А-В от заданно го уровня без учета действия регулятора 4; . Крц - коэффициент усиления разомкнутого контура общего регулятора напряжений источника (звеньев 1-3-4 по блок-схеме Одновременно модули линейных напря жений всех.фаз попарно сравниваются i между собой, что условно показано на чертеже уставкой трех дифференциальны элементов сравнения линейных напряже;ний в блоке 5, являющемся по существу датчикомасимметрии..Выходные сигналы блока 5 поступают далее как сигналы по.фазных ошибок симметрирования на промежуточные усилители мощностью б, 7, 8, оснащенные в общем случае .динамическими цепями последовательной и параллельной коррекции для обеспечения устойчивости каналЬв симметрирования системы при ее повышенной статической точности. Выходные скорректированные сигналы промежуточных усилителей поступают далее на управление силовыми элементами пофазных подгрузочных устройств 9, 10, 11, осу ществляющих выравнивание (симметрирование) линейных напряжений других двух фаз (В-С и С-А) относительно ста билизированного общим регулятором напряжения 3-4 линейного напряжения контролируемой фазы А-В. В общем случае погрешности стабилизации напряжений в фазах В-С и С-А относительно заданного уровня будут большими +0,5%) и определяются соотношенияl-v-K CBC) лгд- Р -ТГк-Т м где йВС-Р и лСА-Р - отклонения (оши ки) этих линейных напряжений без учета действия каналов симметрирования(блоков 5-11) ; К(ВС) и К(,(СА) - коэффициенты ус.иления разомкнутых каналов симметрирующего устройства (звеньев 5-11 с учетом действия регулятора 4) . Таким образом, измерение линейных напряжений в отличие от прототипа осуществляют только по одной фазе питающего источника, подключая к ней измерительный орган повьгшенной точности и стабильности. Подавая затем выходной сигнал этого измерительного органа на вход общего регулятора напряжений многофазного источника, стабилизируют линейное напряжение в этой контролируемой фазе на заданном уровне -с высокой степенью точности (например, +0,1%). При этом устраняются составляющие погрешности, имеющие место в известном способе-прототипе и связанные в нем со случайным подключением общего регулятора напряжений к одному из измерительных его органов, измеряющих все линейные напряжения источника, а также обусловленные работой устройства сравнения и переключения выходных сигналов измерительных органов. Кроме того, наличие у источника контролируемой фазы с высокой степенью точности стабилизации напряжения практически важно, поскольку позволяет подключать именно к этой фазе однофазные нагрузки с высокими требованиями относительно стабильности питающего напряжения. Одновременно напряжения в других фазах питающего источника симметрируются относительно стабилизированного напряжения в контрольной фазе с помощью подгрузочных устройств реактивного типа, т.е. выравниваются относительно заданного уровня с точностью (например , +0,5%), меньшей, чем у напряжения в контролируемой .ФВ-зе Ёвиду дополнительньрс погр.ешностей вносимых статическими каналами регулирования симметрии, воздействую щих на управляемые подгрузочные устройства. Тем не менее, точность стабилизации напряжений по этим фазам потенциально может быть выше, чем в системе с переключающимся регулятором напряжений по способу прототипа, так как по предлагаемому способу реализуется система с жесткой структурной схемой автоматического регулирования, позволяющая более просто и доступно обеспечивать-необходимые запасы ее динамической устойчивости при повышении величины статических коэффициентов передач регулирующих каналов Для управления подгрузочными устройствами предлагается использовать сиг налы ошибок симметрирования,получаемые путем попарного сравнивания моду лей линейных напряжений всех фаз источника по их среднему или действующему значению. Поскольку при таком попарном срав нении задающим эталонным сигналом является напряжение контролируемой фазы, стабилизированное общим регулятором напряжения, то существенно упрощается задача перестройки заданного уровня стабилизации напряжений источники в процессе его эксплуатаци осуществляемая простым измерением установки измерительного органа конт рольной фазы, воздействующего на общий ре.гулятор и всю систему симметри рования, В отличии от прототипа с его случайными характером распределения погрешностей по фазам предлагаемый спо соб о.беспечивает определенный (детерминированный) характер распределе ния ошибок точности стабилизации напряжений источника по всем его фазам причем с наибольшей точностью стабилизируется напряжение контролируемой фазы (А-В начертеже) и с меньшей напряжения других фаз, непосредственно не попадающие в контур действия общего регулятора 3-4 и свя занные с ним косвенным путем. При этом максимальная величина погрешности, обеспечиваемая системой ста- билизации симметрии по предлагаемому способу, потенциально может быть сде лана существенно меньшей, чем в аналогичной системе, использующей способ прототипа, так как, во-первых, устраняется составляющая погрешность обусловленная переключением входной цепи общего,регуляторанапряжений по способу прототипа с выхода одного на выход другого измерительного органа напряжения (которые, е тёст венно, не могут быть идентичными) , а во-вторых, предлагаемое построение системы стабилизации симметрии, характеризующееся жесткой структурной схемой автоматического регулирования позволяет более просто решать задачу обеспечения устойчивости системы при повьпиении ее статической точности (в отличии от системы стабилизации по способу прототипа с ее переменной переключающей структурой). Кроме того, существенно упрощается Настройка системы стабилизации симметрии на заданный уровень стабилизации линейных напряжений (или- его перестройка в процессе эксплуатации), осуществляемая простым изменением уставки измерительного органа 3 на входе общего регулятора напряжений 4. Технико-экономический эффект обусловлен существенным повышением качества вырабатываемой электроэнергии за счет увеличения точности стабилизации симметрирования выходных линейных напряжений многофазного источника при его несимметричной нагрузке и упрощением перестройки и переналадки системы стабилизации симметрии напряжений многофазного источника относительно заданных (+5%) отклонений от номи.нального значения. Формула изобретения Способ стабилизации симметрии напряжений многофазного источника переменного тока с несимметричной нагрузкой путем измерения линейного напряжения, его регулирования и симметрирования напряжения путем подгрузки фаз, отличающийся тем, 4TOj с целью повышения точноети симг етрирования, устранения случайного характера распределения погрешностей стабилизации по фазам и упрощения перестройки заданного уровня стабилизации напряжений, стабилизируют на заданном уровне напряжение одной из фаз и указанное симметрирование производят относительно указательного стабилизированного напряжения. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР 2372249, кл. Н 02 Т 3/26, 1967. 2.Авторское свидетельство СССР 248787, кл. G 05 F 1/58, 1967.