Известное автоматическое регулирование возбунадения сИНхронных машин осуществляется электромеханическими или электронно-ионными регуляторами разнообразных тилов. Электромеханические регуляторы воздействуют на величину активного сопротивления цепей возбуждения генератора (возбудителя, подвозбудителя). При использовании электронио-ионных регуляторов в некоторых модификациях применяют также введение в цепь возбуждения генератора (возбудителя, подвозбудителя) дополнительной энергии от постороннего источника (подпитка от сети собственных нужд электростанции).
Недостатками электромеханических регуляторов является: сложность конструкции, наличие зоны нечувствительности и необходимость коммутации цепей постоянного тока.
Недостатком электронно-ионных регуляторов являются: сложность схемы и громоздкость конструкции, наличие накаливаемых электронных ламп, возможность перерыва питания от постороннего источника и отсутствие литания при коротком замыкании генератора.
Описываемая схема автоматического регулирования напряжения синхронных машин основана на следующих принципах:
1.Компаундированная схема возбуждения генератора, согласно которой поддержание постоянства возбуждения достигается исключительно путем ввода в цепь возбуждения дополнительной энергии от нормальных измерительных трансформаторов тока и напряжения, установленных на генераторе, а не изменением сопротивления цепей возбуждения.
2.Указанное выше компаундирование от трансформаторов тока и напряжения корректируется измерительным органом, представляющим собою моментный электродвигатель с релаксационной обратной связью, работающий в режиме вибратора, устанавливающего замыканием и размыканием соответствующих контактов необходимое среднее значение компаундирования.
3.Контакты вибратора замыкают и размыкают исключительно цепи переменного тока при небольших значениях последнего, что весьма облегчает условия коммутации по сравнению с существующими электромеханическими регуляторами напряжения.
№ 73507
Описываемая система автоматического регулиро вания напряжения обладает следующими достоинствами:
а)Точность регулирования в пределах 1 % как при холостом ходе, так и при нагрузке, причем корректор легко может быть настроен как астатически, так и с желательным статизмом - корректор не имеет зоны нечувствительности.
б)Обеспечение необходимого форсирования возбуждения как при значительной, так и при незначительной перегрузке генератора и при резком падении напряжения.
в)Простота и надежность схемы компаундирования и конструкция корректора вследствие отсутствия электронных ламп.
г)Обеспеченность предела возбуждения при коротком замыкании генератора.
На фиг. 1-3 показаны три различных схемы описываемого устройства; на фиг. 4 и 5 - схемы двух вариантов измерительного органа (регулятора напряжения), представляющего собой, как отмечалось выще, моментный электродвигатель с релаксационной обратной связью.
В схеме, изображенной на фиг. 1, возбуждение генератора Г осуществляется путем объединения цепей трансформаторов тока ТТ и напряжения ТН посредством трехстержневого промежуточного трансформатора Т, включенного на возбудитель В.
В схеме, показанной на фиг. 2, возбуждение осуществляется путем объединения цепей трансформаторов ТТ и ТН на стороне выпрямленного тока.
В схеме изображенной на фиг. 3 без промежуточного трансформатора Т, возбуждение генератора Г достигается включением цепи трансформатора тока ТТ на возбудитель В, а цепи трансформатора напряжения ТН на подвозбудитель ПВ.
Корректировка компаундирования в зависимости от напрян ения генератора производится вибрирующими жестко связанными контактами 7 и 2 регулятора (фиг. 4). Контакт 1, управляющий токовым компаундированием, может непосредственно размыкать и замыкать цепь установочного сопротивления или щунтировать часть .последнего. Контакт 2 размыкает и замыкает вторичную цепь трансформатора напряжения.
Контакты 1 н 2 управляются моментным электродвигателем М, который включен последовательно с установочным реостатом Р на трансформатор напряжения генератора.
Электромагнитный момент электродвигателя уравновещивается пружиной или противовесом Я.
На валу моментного электродвигателя, кроме указанных выше контактов 1 и 2, находится также контакт 3, щунтирующий часть С установочного реостата Р, называемую в дальнейщем «смещением. При достаточной величине смещения моментный электродвигатель начинает работать как вибратор. При замыкании контакта / контакты 2 и 3 размыкаются, и наоборот. Искрообразование на контактах подавляется искрогасительными конденсатора.ми.
Регулятор может быть также снабжен невибрирующим контактом Н (фиг. 5), осуществляющим дополнительную форсировку возбуждения при отклонении ротора моментного электродвигателя на угол, соответствующий определенному пониженному напряжению генератора. Это заменяет устройство быстродействующего возбуждения.
Настройка регулятора на заданное напряжение производится противодействующей пружиной или противовесом Я. Частота вибраций при заданном напряжении зависит от момента инерции ротора. Статизм
регулирования зависит от величины смещения, жес1кости контактов на валу моментного электродвигателя, от постоянства результирующего момента при изменении угла отклонения ротора электродвигателя, а также от величины потерь. Настройка регулятора по статизму может осуществляться в щироких пределах. Погрещность регулирования в зависимости от частоты сети может быть сделана дос1аточно малой путем уве.личения активного сопротивления установочного реостата по сравнению с индуктивным сопротивлением моментного электродвигателя, а также путем комненсаци-и этого индуктивного сопротивления соответствующей емкостью.
На фиг. 5 показана модифицированная схема регулятора, согласно которой контакты 1, 2 к 3 управляются промежуточным реле /С, которое включается и выключается контактом 4, находящимся на валу моментного электродвигателя. Питание для промежуточного реле также осуществляется от трансформатора напряжения.
Электромагнитный момент, приложенный к ротору моментного электродвигателя, уравновешиваемый противодействующей пружиной или противовесом П, -изменяется вследствие замыкания или размыкания контакта 3, щунтирующего смещение С, что вызывает вибрацию ротора. С частотой этой вибрации замыкаются и размыкаются также контакты 1 и 2, устанавливая среднее значение компаундирующего тока, а следовательно, и напряжение генератора. При изменении этого напряжения регулятор изменяет соотнощение между длительностью разомкнутого и замкнутого состояния контактов / и 2 так, что восстанавливается баланс между электромагнитным и противодействующим мо.ментом, а следовательно, восстанавливается и напряжение генератора (с соответствующим статизмом). Ручная регулировка величины поддерживаемого нанряжения генератора осуществляется в достаточно щироких нределах установочным реостатом Р регу тятора.
При холостом ходе генератора компаундирование отсутствует и регулирование обеспечивается трансформатором напряжения. При коротком замыкании или резком снижении напряжения корректор прекращает вибрацию И осуществляется максимальная форсировка возбулчдения до восстановления нормального напряжения.
Для мощ«ых систем со многими параллельно работающими генераторами Поддержание напрялсения генератора при холосгом ходе или небольшой нагрузке не требуется и можно ограничиться лишь схемой, регулирующей ток ко.мпаундироваиия.
В описываемой схеме в случае необходимости может быть осуществлена гибкая обратная связь и токовая стабилизация.
Предмет изобретения
1.Устройство для возбуждения и компаундирования синхронных генераторов с питанием обмотки возбуждения выпрямленным током трансформаторов тока и .напряжения, отличающееся тем, что для корректирования количества энергии, вводимой в цепь возбуждения, применен регулятор напряжения в виде моментного электродвигателя с релаксационной обратной связью, осуществляющий периодические замыкания и размыкания контактов в цени установочного сопротивления трансформатора тока и в цепи трансформатора напряжения.
2.В устройстве но п. 1 - применение трехстержневого промежуточпого трансформатора между выпрямителями п трансформаторами тока и нанряжения.
.
О,
ns
7Т л л
7W
Л.
-ти
