Датчик располагаемой мощности синхронного генератора Советский патент 1982 года по МПК H02P9/02 H02J3/46 

1

Изобретение относится к управлению электрическим режимом сетей энергосистем и может быть использовано в частности, для устройства ограничения возбуждения и распределения нагрузки между параллельно работающими генераторами.

Известен датчик располагаемой мощности синхронного генератора, содержащий трансформатор тока, первичная обмотка которого соединена с зажимами для подключения на ток генератора и трансформатор напряжения, первичная обмотка которого соединена, с зажимами для подключения на напряжение генератора и выходные зажимы, причем вторичная обмотка трансформатора тока подключена ко входу измерителя тока, один вывод вторичной обмотки трансформатора напряже- . ния через измеритель тока, а второй непосредственно подключены к измерителю напряжения, выходные зажимы которого являются выходами датчика. Этот датчик с достаточной точностью выявляет располагающую мощность неявнополюсного синхроннЪго генератора D3.

Однако при использовании этого датчика для выявления располагаемой мощности явнополюсного синхронного якоря, он дает значительную погрешность, та« как реакция якоря у явнополюс10ных генераторов проявляется по разному по продольной и П.О поперечной осям.

Цель изобретения - повышение точ ности при использовании датчика для явнополюсного генератора.

15

Указанная цель достигается тем, что Датчик располагаемой мощности, содержащий трансформатор тока, первичная обмотка которого соединена с зажимами для подключения на ток

20 генератора и трансформатор напряжения, первичная обмотка которого соединена с зажимами для подключения; на напряжение генератора и выходные 39 зажимы, снабжен резистором,, фазовым дискриминатором и выпрямительным мостом, а трансформатор напряжения дополнен второй вторичной обмоткой, которая выполнена регулируемой, причем один вывод вторичной обмотки трансформатор тока соединен с первы ми выводами двух вторичных обмоток трансформатора напряжения и подключе к первому выводу резистора, вторые выводы вторичной обмотки трансформат тора тока и резистора подключены к токовым входам фазового дискриминато ра, один вход по напряжению которого соединен со вторым выводом нерегулируемой вторичной обмотки трансформатора напряжения, а второй соединен со вторым выводом резистора и первым входом выпрямительного моста, второй вход которого соединен с вторым выводом регулируемой вторичной обмотки трансформатора напряжения, один выход вып{)ямительного моста соединен с выходным зажимом датчика, второй - с выходом фазового дискриминатора, имеющим полярность, противоположную полярности выпрямите ля, а второй выход фазового дискрими натора подключен к второму выходному зажиму датчика. На чертеже приведена схема предла гаемого датчика тока. Схема содержит входные зажимы 1, на которые поступает напряжение U генератора, промежуточный трансформатор 2 тока, резистор J, обтекаемый током генератора фазовой дискриминатор k тока, выявляющий составляющую ЗсЭ, имещую угол 90° к напряжению Eg выгфямитель 5 с помощью которого формируется модуль напряжения пропор циональный и я , где V-V((4V глыходные зажимы & датчика, первуювторичную обмотку 7 измерительного трансформатора напряжения, вторую вторичную обмотку 8 измеряемого трансформатора напряжения, коэффициент трансформации которой регулируется с помощью переменного резистора аключенного в качестве потенциометра на часть витков этой обмотки. На один вход фазового дискриминатора подается ток пропорциональный току статора генератора, а на второй вход - переменноенапряжение с выход 4 фантомной схемы пропорциональное вектору EQ где Хд - постоянный коэффициент; V - напряжение генератора; ЗУ .Dp - активный и реактивный токи генератора. В фазовом дискриминаторе, выпол-ненном, например на транзисторе, по цепи эяиттер-коллектор которого протекает ток, а управление транзистором по цепи эмиттер-база осуществляется с помощью тока,пропорционального напряжению ЕЛ, выявляется ток JQ , находящийся Ъод углом ЭО по отношению к EQ , который в датчике выпрямляется и поступает на сопротивление, включенное на его выход. Напряжение, снимаемое с этого сопротивления, пропорциональное току Дд по модулю,складывается с напряжением Ug.. Результатирующее напряжение на выходе датчика определяется в качестве величины -.-., --: . v-lf(). которая с достаточной точностью пропорциональна току возбуждения явнополюсной синхронной машины, где К,,, K«, Kj- коэффициенты. На зажимы 1 поступает напряжение, а на зажимы первичной обмотки промежуточного измерительного трансформатора 2 тока - ток генератора. Ток генератора, поступая от вторичной обмотки промежуточного трансформатора 2 тока на резистор 3, создает на нем напряжение, пропорциональное току и совпадающее с.ним по фазе. Это напряжение геометрически складывается с напряжением генератора, поступающего от обмотки 7. Результирующее напряжение пропорциональное EQ поступает на один из входов фазового дискриминатора 5 На второй вход этого устройства, включенный последовательно с токовой цепью резистора 3, поступает ток генератора. Выпрямленное напряжение на выходе фазового дискриминатора пропорционально реактивной составляющей тока по отношению к напряжению, поступающему на первый вход. Учитывая, что на первом входе напряжение совпадает по фазе с Eg, на выходе его наг1ряжение по величине пропорционально . продольному тока генератора Коэффициент пропорциональности К между выходным напряжением и током З.,устанавливается с помощью устройства настройки фазового дискриминатора. Выходное напряжение фазового дис криминатора скалярно суммируется с еще одним напряжением. Это второе напряжение формируется в результате геометрической суммы напряжения на резисторе 3 от протекающего тока генератора и напряжения, поступающего от обмотки 8. Напряжение обмотки 8 пропорционально напряжению генератора, но коэффициент пропорциональности, устанавливаемый с помощью регулируемого потенциометра, включенного на часть витков этой обмотки, меньший, чем у обмотки 7. Этот коэффициент пропорциональности устанавливается таким, чтобы резул тирующее напряжение, поступающее на выпрямитель 5 скалярно было про.порционально вектору Ug . Скалярная сумма Ua ч- з-о достаточной точностью пропорциональна току возб дения явнополюсной синхронной машин Таким образом, предлагаемый датч с достаточной точностью позволяет определить располагаемую реактивную мощность явиопояюсного генератора. Простота выполнения дает возможност широко использовать датчик в устрой ствах автоматики энергетики. Формула изобретения Датчик располагаемой мощности синхронного генератора, содержащий, трансформатор тока, подвижиав обмотка которого соединена с зажимами для подклюмения на ток генератора, и трансформатор напряжения, первичная обмотка которого соединена с зажимами для подключения на напряжение генератора , и выходные зажимы, отличающийся тем, что, с целью повышения точности при использовании датчика для явнополюсного генератора он снабжен резистором, фазовым дискриминатором и выпрямительным мостом, а трансформатор напряжения дополнен , второй вторичной обмоткой, которая выполнена регулируемой, причем один вывод вторичной обмотки трансформатора тока соединен с Первыми выводами двух вторичных обмоток трансформатора напряжения и подключен к первому выводу резистора, вторые выводы вторичной обмотки трансформатора тока и резистора подключены к токо вым входам фазового дискриминатора, один вход по напряжению которого соединен со вторым выводом нерегулируемой вторичной обмотки трансформатора напряжения, а второй соединен со вторым выводом резистора и первым входом выпрямительного моста, второй вход которого соединен с вторым выводом регулируемой вторичной обмотки , трансформатора напряжения, один выход выпрямительного моста соединен с выходным зажимом датчика, второй с выходом фазового дискриминатора, имекйцим полярность, противоположную полярности выпрямителя, а второй выход фазового дискриминатора подключен к второму выходному зажиму датчика. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР № 712896, кл. Н 02 J ЗАб, 1978.