Устройство для исследования переходных процессов в электрических системах

т ).и 5 аспкотекам ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 275544 Секта Советских Социалистических РеспубликЗависимое от авт. свидетельствал, 42 ш 4, 7/6 Заявлено 13.111,1969 ( 1311572/18-2 исоединением заявкиПриоритетОпубликовано ОЗМ 1.1970. БюллетеньДата опубликования описания 8.Х.1970 МГК 6 06 д 7 т 62УДК 681.333(088,8 Комитет по аелем изобретений и открыти при Совете Министров СССРАвторыизобретения мков и М, М. Камша явитель ТРОЙСТВО ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ ПЕРЕХОДНЬ ПРОЦЕССОВ В ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СИСТЕМАХ2 Изобретение относится к области аналоговой вычислительной техники для исследования переходных процессов в электрических системах, содержащих резисторы, конденсаторы, индуктивности и источники питания, соединенные в электрические цепи.На известных расчетных столах постоянного тока, выполненных на основе схемы замещения, исследование ведется при пренебрежении трансформаторными э.д.с. и активными сопротивлениями статорных цепей, так что на них можно определить только периодические составляющие статорных токов.Предложенный расчетный стол выполнен на основе новых схем замещения электрических машин и других элементов системы. Эти схемы являются дальнейшим развитием схем известных замещений и построены с учетом влияния трансформаторных э.д.с. и активных сопротивлений статорных цепей на переходный процесс. Это дает возможность определять на расчетном столе не только периодические, но и апериодические составляющие токов короткого замыкания. Более строго производится на таком расчетном столе моделирование связей между отдельными электрическими машинами и учет. влияния подпитки от асинхронных двигателей на величину ударных и переходных токов короткого замыкания,Предложенное устройство отличается от известных схем тем, что оно содержит С-фильтры, выполненные в виде параллельно соединенных индуктив ности и конденсатора, причемм автономные электрические цепи пз после довательно соединенных резистора и конденсатора и подключенных параллельно к резистору, соединенному с нулевой шиной, соединены между собой через последоьательно сое диненные 1.С-фильтр и первый резистор, под.10 ключенный через второй резистор к нулевойшине.Г 1 редложенное устройство прсдставляет собой расчетный стол, выполненный на пассивных элементах (резисторах, конденсаторах и 15 индуктивностях). На расчетном столе моделируются все элементы электрической системы, кроме регуляторов возбуждения синхронных машин, для моделирования которых используются операционные усилители аналого вой вычислительной машины.На фиг. 1 представлена схема замещениясинхронной машины; на фиг. 2 - схемы по оси Й для асинхронного двигателя и двухобмоточного трансформатора.25 Пассивные элементы расчетного стола выполнены в виде магазинов резисторов для удобства пользования ими при наборе различных величин сопротивлений, емкостей индуктивностей, которыми моделируются пара метры машин, линий передач, трансформаторов, магазины резисторов соединены в соответствии со схемой замещения того или другого элемента системы и представляют собой группы автономных электрических цепей, которые объединены в две большие электрические цепи, моделирующие электрическую систему по осям д и а.Каждая синхронная илн асинхронная машина моделируется по осям 1 и д в соответствии со схемами замещения следующим образом.Роторные контуры синхронной машины (см. фиг. 1) моделируются КС-элементами, состоящими из последовательно соединенных резистора и конденсатора (1 - 2, 3 - 4, 5 - 6).КС-элемент 5 - б, моделирующий контур возбуждения синхронной машины, подключен к источнику постоянного напряжения 7 илн к выходу аналоговой модели регулятора возбуждения. КС-элементы подключены параллельно резистору 8 или 9, моделирующему сопротивление взаимоиндукцпп между ротор- ными и статорными контурами по данной оси, которое соединяет потенциал .земля с другим сопротивлением (1 О или 11), моделирующим сопротивление рассеяния статора генератора, Если считать активное сопротивление генератора вынесенным к активному сопротивлению линии, то две такие электрические цепи и будут являться статической моделью машины по осям д и Ч. В случае короткого замыкания на выводах машины активное сопротивление статора представлено двумя ЕС-фильтрами 1 и13, через которые электрические цепи соединены с точкой короткого замыкания, представленной на расчетном столе двумя точками 14 и 15, в которых включаются источники питания 1 б и 17, содержащие гармонические и постоянные составляющие. С другимп моделями машин или с точкой короткого замыкания она может соединяться посредством элементов, моделирующих линию передачи с трансформатором илн без него. При этом активное сопротивление линии включает в сеоя и активное сопротивление пепи статора. Линия моделируется электрической цепью, представляющей собой последовательно включенные ЕС-фильтры и акгпвное сопротивление, а двухобмоточный трансформатор (см. фнг. 2) моделируется двумя такими соединениями 18 - 19 и 20 - 21, общая точка которых через резистор 22 соединена с потенциалом земляъ,Прп наличии между двумя машинами электрической системы трансформатора активные и индуктивные сопротивления отрезков линий могут быть отнесены к соответствующим обмоткам трансформатора, на расчетном столе в этом случае набирается лишь один трансформатор, параметры которого изменены на величину активных и индуктивных сопротивлений отрезков линий.10 Соединенные таким образом схемы замещения машин по осям составляют две электрические цепи, в которых некоторые элементы подключены к операционным усилителям аналоговой вычислительной машины. При опре делении на такой модели токов короткого замыкания в точки электрических цепей расчетного стола, соответствующие точкам короткого замыкания в системе, включаются источники питания 1 б и 17, содержащие постоянную и 20 гармоническую составляющие. Токи короткогозамыкания в любой ветви расчетного стола фиксируются при помощи осциллографа, измерительные шкафы которого включаются последовательно с элементами расчетного сто ла,Как известно, индуктивность ЕС-фпльтравсегда содержит некоторое активное сопротивление. В результате проверки его влияния на переходный процесс установлено, что при 30 достижимой в настоящее время добротностииндуктивных катушек это влияние достаточно мало. Предмет изобретения 35Устройство для исследования переходныхпроцессов в электрических системах, содержащее резисторы, конденсаторы, индуктивности и источники питания, соединенные в элек трические цепи, отлияа(ощееся тем, что, сцелью повышения его надежности и точности, оно содержит ЕС-фильгры, выполненные в виде параллельно соединенных индуктивности н конденсатора, причем автономные электриче ские цепи из последовательно соединенныхрезистора и конденсатора и подключенных параллельно к резистору, соединенному с нулевой шиной, соединены между собой через последовательно соединенные ЕС-фильтр и 50 первый резистор, подключенный через второйрезистор к нулевой шине.17ставитель Е. Тимохин Редактор Л. А. Утехина Корректор А. И, Зимина Типография, пр, Сапунова, 2 каз 2800/4 Тираж 480 ПодписноеНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий прп Совете Министров СССР Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5