Автономная энергетическая система Советский патент 1982 года по МПК H02P9/30 G01R31/34 

(54) АВТОНОМНАЯ ЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ СИСТЕМА

1

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в автономных энергетических системах, требующих постоянного профилактического контроля на функционирование системы регулирования тока возбуждения генератора, преимущест- 5 венно для автономных энергетических систем подвижных объектов, находящихся в резерве.

Известны автономные энергетические системы, в состав которых входит синхронный ,Q генератор и регу.лятар тока возбуждения, соединенный с обмоткой возбуждения генератора I.

Недостатком этого устройства является необходимость специального электропривода для обеспечения вращения генерато- 15 ра и полного демонтажа генератора с объекта для его проверки, что требует высокой . квалификации персонала, больших затрат времени и значительных затрат.

Известна другая автономная энергетическая система, состоящая из синхронного вентильного генератора и полупроводникового регулятора напряжения, вход которого подключен к выходу выпрямителя, а выход - к обмотке возбуждения генератора.

Для проверки работоспособности регулятора вход регулятора подключается к специальному контрольному комплекту, в состав которого входит автономный источник постоянного тока, иммитирующий генератор и контрольная аппаратура, подключаемая на выход регулятора 2.

Это устройство за счет наличия выпрямителя не требует демонтажа оборудования и позволяет проверить регулятор непосредственно на объекте, но его недостатком является ограниченная область использования, так как его можно применять только с вентильными генераторами.

Наиболее близким техническим рещением к предлагаемому является автономная энергетическая система, содержащая синхронный генератор, якорные обмотки которого соединены с нагрузкой, а одна из фаз с одним из выводов первичной обмотки входного однофазного трансформатора, вторичные обмотки которого через блоки управления соединены с обмоткой возбуждения генератора, автономный регулируемый источник переменного тока, контрольно-измерительную аппаратуру и контрольный разъем с тремя замыкающими выводами, на один ИЗ которых подключен вывод той фазы генератора, который связан с первичной обмоткой трансформатора регулятора напряжения, а к второму выводу подключен выход регулятора напряжения, при этом первый и третий выводы контрольного разъема предназначены для подсоединения автономного регулируемого источника, а второй - для соединения с контрольно-измерительной аппаратурой 3. Недостатком этого устройства является низкая надежность, связанная с необходимостью иметь в цепи, соединяющей одну из фаз генератора с первичной обмоткой трансформатора, коммутирующий элемент, так как присоединение автономного источника в трансформаторе регулятора, если он не отсоединен от генератора, приведет к щунтированию источника низкоомным сопротивлением самой якорной обмоткой и подключенной к обмотке нагрузкой, т. е. мощность автономного источника должна быть, по крайней мере, равна мощности генератора; подача такого изменяемого напряжения на нагрузку в ряде случаев недопустима. Для исключения этого в цепь между якорной обмоткой и одним из выводов первичной обмотки устанавливают специальное реле, контакты которого при контроле размыкаются. Наличие этих контактов снижает надежность всей энергосистемы. Цель изобретения - повышение надежности. Поставленная цель достигается тем, что в регулятор напряжения дополнительно введен второй трансформатор, идентичный первому, причем свободный вывод первичной обмотки первого трансформатора соединен с одним из выводов первичной обмотки второго трансформатора так, что обмотки включены последовательно-согласно между собой, второй вывод первичной обмотки второго трансформатора подключен к выводу другой фазы якорной обмотки генератора, а общая точка соединения первичных обмоток трансформаторов соединена с третьим выводом контрольного разъема. На чертеже приведена принципиальная схема автономной энергосистемы. Регулирование переменного напряжения синхронного генератора 1 осуществляется регулятором 2, выполненного, например, по принципу щиротно-импульсной модуляции напряжения, поступающего в обмотку 3 возбуждения генератора с усилителя 4. На вход модулятора 5 щирины импульсов поступают сигналы с измерительного преобразователя 6, генератора 7 эталонного напряжения и генератора 8 пилообразного напряжения. Питание всех узлов регулятора осуществляется от генератора 1 через входные однофазные трансформаторы 9 и 10, причем предусматривается их равномерная загрузка, для чего источники питания усилителя 11 и модуляторов 12 и 13 ширины импульсов, создающие основную нагрузку трансформаторов, образованы из двух суммируемых в дальнейшем идентичных звеньев, подключенных к разным трансформаторам. Трансформатор 9 имеет первичную обмотку 14 соединенную последовательносогласно с первичной обмоткой 15 трансформатора 10. Общая точка соединения обмоток 14 и 15 подключена к третьему выводу 16 контрольного разъема. Свободные выводы обмоток 14 и 15 подключены к выводам фаз якорной обмотки генератора 1 к которым также подключена нагрузка 17. Один из выводов первичных обмоток, например, обмотки 14 соединены с первым выводом 18 контрольного разъема, а выход регулятора 2 с вторым выводом 19 контрольного разъема. Выход автономного регулируемого источника 20 переменного тока и контрольной аппаратуры 21 при проведении контроля соединяются соответственно с выводами 16, 18 и 19 контрольного разъема. Работа энергосистемы при вращающемся генераторе не отличается от обычной работы любой автономной энергосистемы с поддержанием постоянства величины регулируемого напряжения. В контрольном режиме, когда генератор не работает , и напряжение на его выходе равно «О, для проверки работоспособности и уровня настройки регулятора напряжения подключается с помощью контрольного разъема автономный источник 20, который, подводя переменное напряжение к включенным в данном случае параллельно первичным обмоткам 14 и 15 трансформаторов 9 и 10 приводит регулятор 2 напряжения в рабочий режим. Меняя величину переменного напряжения и фиксируя с помощью контрольно-измерительной аппаратуры 21 коэффициент заполнения импульсов напряжения возбуждения, можно не только судить о работоспособности регулятора, но и с определенной точностью об уровне его настройки. Так как сопротивление якорных обмоток генератора 1 ничтожно мало, то выделяемое на нем в режиме контроля напряжение не сказывается на нормальной работе регулятора и не влияет на нагрузку 17, оказавщуюся в режиме контроля подсоединенной к якорным обмоткам генератора. Использование предлагаемого изобретения позволяет, исключив подвижной контакт из автономной энергетической системы, повысить ее надежность. Формула изобретения Автономная энергетическая система, содержащая синхронный генератор, выводы фаз якорных обмоток которого соединены

с нагрузкой, а вывод одной из фаз - с одним из выводов первичной обмотки входного однофазного трансформатора регулятора напряжения, вторичные обмотки которого через блоки управления соединены с обмоткой возбуждения генератора, автономный регулируемый источник переменного тока, контрольно-измерительную аппаратуру и контрольный разъем с тремя выводами, на один из которых подключен вывод той фазы якорной обмотки генератора, который связан с первичной обмоткой входного трансформатора регулятора напряжения, а к второму выводу подключен выход регулятора напряжения, при этом первый и третий выводы контрольного разъема предназначены для подключения автономного регулируемого источника переменного тока, а второй вывод контрольного разъема - для подключения контрольно-измерительной аппаратуры, отличающаяся тем, что, с целью повышения надежности, в регулятор напряжения дополнительно введен второй трансформатор, идентичный первому, причем свободный вывод первичной обмотки первого трансформатора соединен с одним из выводов первичной обмотки второго

трансформатора так, что обмотки включены последовательно-согласно между собой, второй вывод первичной обмотки второго трансформатора подключен к выводу другой фазы якорной обмотки генератора, а общая точка соединения первичных обмоток

трансформаторов соединена с третьим выводом контрольного разъема.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

3.Максимов Ю. И. и др. Эксплуатация судовых синхронных генераторов. М., «Транспорт, 1976, с. 188.