Устройство токовой стабилизации синхронного генератора Советский патент 1981 года по МПК H02P9/14 H02J3/46 

(54) УСТРОЙСТВО ТОКОВОЙ CTAHi.in ALUll 1 CPUiXPOtiHOrO

ГЕНЕРДТО;

1

Изобретение относится к автоматическому регулированию синхронных ге-нераторов, работающих от первичных поршневых двигателей, при их параллельной работе с сетью или между собой, а более конкретно к устройствам токовой стабилизации, встраиваемым в системы возбуждения синхронных генераторов.

Известны устройства токовой стабилизации синхронных генераторов, работающих от первичных двигателей, которые содержат датчик реактивного тока, выход которого включен в цепь отрицательной обратной связи корректора напряжения системы возбуждения генератора. Такое подсоединение датчика реактивного тока обеспечивает наклон характеристик U(, f(J,. ) и токовую стабилизацию 1.

Известны также устройства токовой стабилизации применяемые для синхронных генераторов передвижных электростанций с номинальной частотой 50 Гц и оборотами вала первичного двигателя 1500 об/мин. Генераторы, как правило, имеют демпферную обмотку. Поэтому вынужденные колебания тока статора при параллельной работе передвижных электростанций, вызванные не4.

paBKCiMCpirocTbiO хода первичных двигателей, гасятся демпферными обмотками генераторов. Кро.ме того, роторы генераторов .via.ioMiic.iemiocTH полюсов (четыре) имсюг значительный запас по углу при ко.i баниях 2|.

Однако ес.чи эго устройство применить для передвижных э.лектростанций с повышенной номинальной частотой напряжения, например 400 Гц, то возможно (при определенных соотношениях параметров регулятора первичного двигателя и систем воз10буждения) возникновение при параллельной работе незатухающих колебаний тока генераторов с амплитудой 2-4 3„о„, и частотой 6-7 , на которые наложены колебания с меньшей амплитудой, но большей частотой. Этому способствует также то,

15 что генераторы повышенной частоты не имеют, как правило, демпферной обмотки, так как конструктивно ее трудно расположить на роторе с тридцатью двумя полюсами и, кроме того, массивные полюсные башмаки

-К будут экранировать демпферную обмотку от магнитного поля статора.

Наиболее близки.м к изобретению по технической сущности является устройство для

токовой стабилизации сип-риппси-о rciUp тора, содержащие /ипчи1 ;;п.ч1(ич:. тгж; с выходом на иостоя1И)ом ajKi;, libixi;;:, которого подключен ко IUMM orniuurie.ihной обратной 3()36 МП01И1Я

генератора 3.

Однако это уСТрОЙгТВ) ЯР С;б:-гис :Ва.Г

гашение колебаний тока crarfina iijii-i i)r,i;санных условиях.

Цель изобретеиия --- ЦЧ111(:ние н1-,,ных характеристик гоиератор;) 1;утом осляб ления незатухаюнщх колебаний тпкь: стат .ра, вызванных иеравно.)ст,10 xo;i,;:i lu-rjвичных иори1невых двигате.ип-i liiJii пар илельной работе синхронныл гсшм-Июгуои повышенной частоты.

Поставлеи-гая цел1) .досптгается тек, что устройство токовой С1аби.;1изации синхронного гене 5атора, Содсржащее UITSUK lio.iного тока геиерато|)а с вых)д(.). 1;а постоянном токе в цепи отрнцатсл 1ой обратной связи системы возбуждения., снабжено полосовым фильтром с полосой пропускания., соответствуюшей частоте основной гармоники из сиектра гармоник переменной состав..:1Нюш.ей мо.мента первичного тюрижевого двмгате.тя, резисторным делителе.м напряжения и конденсатором, включенным иараллельно резистору одного плеча делите.ля, причем выход датчика полного тока по.ак.почеи к последовательно соединенным HOJIOCOBOMV фильтру и де.лителю напряжения, а рез-i-iCi-op второго нлеча делителя напряжения BK.:IK)чен .между входными клемма.ми цепи OTJIHцательной обратной связи.

На фиг. 1 изображена э,;1ек1р1меская схема предлагаемого устройства токоний стабилизации; на фиг. 2 -- зависимость коэффициента усиления по цени отрицательной обратной связи от частоты колеба1 ий тока.

Устройетво содержит датчик n(;jnioio тока, состоящий из трансформатора 1 тока, включенного в одну из фаз генератора 2, шунта 3, повышающего трансформатора 4 напряжения, диодного выпрямительного моста 5, дроссель 6 и конденсатор 7, образуюшие Г-образный полосовой ЬО({:и.лыр, резистор 8 и резистор 9, образующие делитель напряжения, включепшзШ в цеиь отрицательной обратной связи сиете.мы 10 во:;буждения, воздействующей, на обмотку 11 возбуждения и конденсатор 12. подключенный параллельно резистору 8 де.лпте.чя напряжения.

Устройство работает следующим образом., Фазный ток генератора преобразуется трансформатором 1 и шунтом 3 в напряжение, пропорциональное но величине фазному току. Полученное напряжение -ювышается трансформатором 4 и выпря.млнется выпрямителем 5, па выходе которого иолучается су.мма двух напряжений: постояппогт; пропорционального средней ве чичине тока, и переменного, нронорционального но величине колебания тока. LC-фильтр без ос.laujC:H ;i ;:ргл ч:г;ае iiepeMeHiiyso составляioni,i иа;Ч яжения ( 1аст(Т(;й, соответствхкли-й 1;е;)иой чгрмомике ко.- ебаний. Иапрял емие с вь;хс да )л -фильтра поступает на .;ie.,:ij мипряжений. образ(.1ванный резнсторами и ,-: 9. Кондтнсатор 2 совместно с г}е:и1Гг01;(.л: 8 образует фи.мьтр В1,1соких част(уг, что i;i oco6;:TB ; i yci-iJjeHHH) второй и тре; ей тармопичсскпх составляющих колеба ;ий т:жа статора. Полосовой фильтр резj ко снижает CIMJC сопр-ст-лзление при прохождении чере:-; пего сигнала, пропорционально .; полному току ге1-1ератора, с частотой ко: сба1:ий, соответст 1 у:о1цей первой гар мо|;ике переменной сосавляк)щей момента нерВИЧПО1Ч) дв -;гателя. :)тот спгиад подается в

uein. ()Т)ипате, пбратной связи системы возбуждения генератора, возбуждение геHCjiaTopa с :и;кается и колеба;н я тока, вызванагие гармоникой люмеита дв)гате.1Я, гаспут. Более вь;сокие гармоннчеекне с(;ставляк-|цие колеб:1ний тока (вторая, третья и т. д. гарм(Я1ики) ос.лаб.1яются полосовым -1 п;;утому :ie подавляются пт)ицате, п,пой обра-пой связью. А между тем они тоже наруньло стабильное распре.деление нагрузсж ме/кду 1-е11ег)аторами. Для

5 подавления более в;:,1С(жих армоник одно нлечо резисчорного целителя защуьтнровано кондеасгиором, вс.чичина которог;; выбрана такой, что (Hi вместе с .другим плечом делителя вьпюлняет роль фильтра BbieoKi-ix частоТ: котор: й как 6iii усиливает высшие нрм()никн. ослабленные полосовым фильтром, подает их на вход, iieni: отрицательной обратной связи, а система возбуждения подав,:;яет колебан1-1Я т(лча и бо,лее высокой часTOTbi, 1 алажен1Цме iia основную гармонику,

характер зависнмосЛ коэффициента уси..лсьия уст)ойства от частоты колсбан:ий тока нл,Л1Ост) фиг. 2. Коэффициент уси.leiii } устройства на частсггах, соответствуюни-1Х гервой, второй i-; третьей гар,юнике, выще чем коэффициент уеиления для еред0 него значе1щя Т(;ка еоответствующего частоте, равной пу.лю).

Пред;1а1 аемое устройство токовой стабилизации н(.)зволяел обеспечивать стабиль ioe рае1 ределение нагрузок при параллельной работе сннхрорщых гснераторов новыН1енной чаетот), работаюнщх от первичных порнщевых двигателей нутем эффективного ослабле1п-1я незатухающих ко. тока статора, вьгзвапных неравно.мерностью хода нервичпьгх двигателе-й, при любом соотнон енип параметров регуляторов первичных двигате.ией и генераторов. Это позволяет избежат1 нереработс к регуляторов на первичных двнгателях алп. генераторах в тех случаях, когда при существуюн1их устройствах токовой стаби.лизации возникают незатухающие колебания, что в свою очередь сокращает сроки разработки и испытаний передвижных элекл-)останций и электроaiperaTOB.