Устройство для определения интенсивности и знака воздействия по изменению частоты в регуляторе возбуждения синхронной машины Советский патент 1982 года по МПК H02P9/14 

Изобретение относится к электротехнике и может 1ть использовано в системах регулирования тока возбужде ния синхронных машин, преимущественно в системах регулирования с регуля торами возбуждения сильного действия Известно устройство для oпpejqeлeния интенсивности и знака воздействия по изменению частоты, входящее в состав регуляторов возбуждения, со держащее специальный блокировочный узел, реагирующий на изменение частот при отключении генератора от сети D Недостатком этого устройства является возможность ложного воздейстВИЯ на регулятор возбуждения в некоторых режимах, таких как снижение или повышение частоты в энергосистем переход в двигательный режим генератора. Наиболее близким техническим реше нием к данному изобретению является, устройство для определения интенсивности и знака воздействия по изменению частоты в регуляторах возбуждения синхронных машин, содержащее измеритель изменения частоты напряжения электрической машины, выход которого подключен к входу органа изменег ния интенсивности воздействия по частоте и к входу дифференциатора си(- нала изменения частоты, выход которого соединен с входом органа изменения интенсивности воздействия по сигналу производной изменения частоты, и датчик фазного тока электрической машины Г23. Недостатком этого устройства является низкая эксплуатационная надежность, вызванная возможностью ложных срабатываний и релейным принципом действия, и необходимость постоянного контроля за р-аботой со стороны обслуживающего персонала. Цель изобретения - повышение нажености и упрощение эксплуатации. Поставленная цель достигается тем, что дополнительно введены датчик 39 величины линейногб напряжения, инвертирующий блок, три измерителя изменения частоты, двухвходовый блок вычитания, четыре двухвходовых блока умножения, двухвходовый разовый дискриминатор, пропорционально-интегрально-дифференцирующее звено и два нелинейных функциональных преобразователя, причем выход органа изменения интенсивности воздействия rio частоте подключения к первому вхо ду третьего блока умножения, выход органа изменения интенсивности воздействия по сигналу производной изменения частоты подключен к первому входу четвертого блока умножения, второй вход третьего блока умножения соединен с выходом первого нелинейного функционального преобразователя, второй вход четвертого блока умножения соединен с выходом второго нелинейного функционального преобразователя, входы нелинейных функциональных преобразователей подключены к выходу фазового дискриминатора, один из входов которого соединен с выходом третьего сумматора, а другой вход соединен с выходом датчика величины линейного напряжения и первыми выходами всех сумматоров, второй вход первого сумматора сбязан с выходом датчика фазного тока, соединенного с первым входом второго блока умножения и через инвертор - с вторым входом второго сумматора, вто рой вход третьего сумматора подключен к выходу второго блока умножения второй вход которого соединен через пропорционально-интегрально-дифференцирующее звено с выходом первого блока умножения,, включенного первым входом на выход третьего сумматора через третий измеритель изменения частоты, а вторым входом - на выход блока вычитания, входы которого через первый и второй измерители изменения частоты связаны с выходами первого и второго сумматоров соответственно, при этом выходы третьего и четвертого блоков умножения предназначены для соединения с входами регулятора тока возбуждения электрической машины. На чертеже.приведена блок-схема устройства для определения интенсивности и знака воздействия по изменению частоты напряжения в регуляторе возбуждения синхронной машины. Устройство содержит измеритель 1 изменения частоты напряжения на,зажимах генератора, орган 2 изменения интенсивности воздействия по частоте, регулятор 3 напряжения синхронной машины, систему h возбуждения, дифференциатор 5 сигнала изменения частоты, орган 6 изменения интенсивности воздействия по сигналу производной изменения частоты, двухвходовый третий блок 7 умножения, двух-, входовый четвертый блок 8 умножения, двухвходоаый фазовый дискриминатор 9, первый нелинейный функциональный преобразователь 10, второй нелинейный функциональный преобразователь 11, датчик 12 линейного напряжения, третий сумматор 13 третий измеритель 1 изменения частоты, первый сумматор 15, первый измеритель 16 изменения частоты, двухвходовый блок 17 вычитания, двухвходовый первый блок 18 умножения, пропорциональноинтегрально-дифференцирующее звено 19, второй сумматор 20, второй измеритель 21 изменения частоты, датчик 22 фазного тока электрической машины, инвертор 23, двухвходовый второй блок 2 умножения. На вход блока 1 измерителя изменения частоты напряжения электрической машины поступает сигнал с якорных обмоток генератора, выход блока 1 связан с входами органа 2 .изменения интенсивности воздействия по частоте и дифференциатора 5 сигнала изменения частоты. Выходы органов 2 и 6 подключены к входам третьего 7 и четвертого 8 блоков умножения, выхрды которых Подключены к соответствующим входам регулятора 3 напряжения, выход которого подключен к системе Ц возбуждения, другие входы упомянутых блоков умножения через первый Ю и второй 11 нелинейные функциональные преобразователи подключены к выходу фазового дискриминатора 9. Входы фазового дискриминатора 9 подключены к выходу датчика 12 линейного напряжения и выходу третьего сумматора 13- Выход датчика 12 линейного напряжения подключен.также к входам первого 15, второго 20 и третьего 13 сумматоров. Кроме того, к входу первого сумматора 15 подключен выход датчика 22 фазного тока, к входу второго сумматора 20 подключен выход того же датчика 22 через инвертор 23, а к входу третьего сумматора 13 - выход второго блока 2Ц умножения, включенного входами на выход датчика 22 и пропорциональноинтегрально-дифференцирующего звена 19. Вход эвена 19 подключен к выходу первого блока 18 умножения, вхо ды которого соединены с выходом сум матора 13 через третий измеритель 1 изменения частоты и с выходом блока 17 вычитания,входы которого через измерители V6, 21 изменения частоты подключены к выходам сумматоров 15 и 20 соответственно. Устройство работает следующим образом. Стабилизирующие сигналы, начальная интенсивность которых предварительно выбрана установкой органов 2 и 6 (например, потенциометрических делителей напряжения) в определенно положение, поступают на входы блоко 7 и 8 умножения, величина и знак выходных сигналов которых определяется также сигналами на выходах нелинейных функциональных преобразова телей 10 и 11, зависящих, в свою оче редь, от результата измерения фазоi вого сдвига между выходным сигналом датчика 12 и сумматора 13- ТаКИМ образом, окончательная величина И знак стабилизирующего воздействия зависит от сдвига фаз между сигналами датчика 12 линейного напряжения .и сумматора 13. Если датчик 12 линейного напряжения подключить к зажимам генератора f то его выходной сигнал будет пропорционален линейному напряжению Ug., а датчик 22 подключить к измерительному трансформатору тока фазы А, то его выходной сигнал будет пропорционален току фазы Зд. Выходные сигналы сумматоров 15 и 20 представляют собой некоторые условные напряжения при передаче мощности через линию с реактивным сопротивлением Хд, равным +1 и - соответственно, а выходной сигнал сумматора 13 - некоторое напряжение изменение частоты которого поддерживается равным нулю, за счет изменения слагаемого, пропорционального току, осуществляемого блоком 2 умножения. Измерители Н, 16 и 21 изменения частоты и блок 17 вычитания, блок 18 умножения и звено 19 образуют внутренний регулятор частоты который обеспечивает определение напряжения на выходе сумматора 13, как напряжения в точке энергосистемы,, относительно которой происходят качания машины. Устройство увеличивает интенсивность воздействия при увеличении угла по линии передачи, обеспечивает реверс стабилизирующего воздействия при переходе в двигательный режим, при сбросе и набросе нагрузки, отключает сигнал частоты при отключении генератора от сети и т.п., т.е. автоматически и непрерывно изменяет уставки стабилизации в желаемом направлении, что обеспечивает повышение качества процесса стабилизации и упрощает эксплуатацию в связи с правильной реакцией регулятора на возмущения в энергосистеме, чем достигается положительный технико-экономический эффект. Устройство может быть применено в любом регуляторе сильного действия. Формула изобретения Устройство для определения интенсивности и знака воздействия по изменению частоты в регуляторе возбуж, дёния синхронной машины, содержащее измеритель изменения частоты напряжения электрической машины, выход которого подключен к входу органа изменения интенсивности по. частоте и к входу дифференциатора сигнала .изменения частоты, выход которого соединен с входом органа изменения интенсивности воздействия по сигналу производной изменения частоты, и датчик фазного тока электрической машины, отли чающееся тем, что, с цепью повышения надежности и упрощения эксплуатации, дополнительно введены датчик линейного напряжения, инвертор, три двухвходовых сумматора, три измерителя изменения частоты, двухвходовый блок вычитания, четыре двухвходовых блока умножения, двухвходовый фазовый дискриминатор, пропорционально-интегрально-дифференцирующее звено и два нелинейных функциональных преобразователя, причем выход органа изменения интенсивности воздействия по частоты подключен к первому входу третьего блока умножения, выход органа изменения йнтенсивнoctи воздействия по сигналу производной изменения частоты подключен к первому входу четвертого блока ум