Способ автоматического регулирования трансформатора связи шин генераторного напряжения с энергосистемой

О П И С А Н И Е 55 З 72 ОИЗОБРЕТЕН ИЯХ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советскнх Соцналнстнческнх Республик(51) М К т з Н 02 Р 13/04Н 02 1 3/12 присоединением заявки М -23) ритет Государственный квинте Совета Мнннстров ССС по делам изобретений 43) Опубликовано 05.04.77. Бюллетень13 (53) УДК 621.314.21::621.316.72 45) Дата опубликования описания 13.10.77 (088.8) тирытин 72) Авторизобрете Я Д. Барка) Заявител 4) СП ОБ АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИ ТРАНСФОРМАТОРА СВЯЗИ ШИН ЕНЕРАТОРНОГО НАПРЯЖЕНИЯ С ЭНЕРГОСИСТЕМО(5 Недостаток этого способа располагаемый реактивпь существенно зависит отчто не учитывается в остопт в том ток генерато го активног ззестном спо Изобретение относится к технике рвгулировачия напряжения.Известен способ автоматического регулирования напряжения на шинах станции 11, в котором напряжение на различных шинах станции, имеющей группы генераторов, работающих на эти шины, осуществляется независимо этими группами генераторов.Трансформатор связи с РПН обычно в регулировании не участвует и переключается лишь в случаях перегрузки одной из групп генератора з направлении ее устранения, одновременно контролируя соответствующую перегрузку. Однако этот способ не обеспечивает одновременного решения задачи поддержания папряжения на шинах при однозременно заданной загрузке генераторов.Нагрузка генераторов з этом случае мокет быть любой з пределах допустимых значений, так как отсутствует разделение функций регулирования напряжегсия и потокораспределения.Известен способ автоматического регулирования трансформатора связи шин гвчера. торного напряжения с энергосистемой в зависимости от сигналоз, пропорциональных напряжению на шинах генератора и напряжению, пропорциональному реактизному току генератора с фазой, совпадающей с фазой напряжения на шинах генератора 2. тока исобе.Для того, чтобы не допустить перегрузки генератора по току ротора,и статора, приходится устанавливать устазку регулятора трансформатора сзязи с таким расчетом, чтобы реактивный ток генератора не превышал длительно, допустимого значения прп номинальной загрузке активным током (мощностью). Это приводит к недоиспользованию мощности синхронных генераторов в режимах их неполной загрузки по активной мощности и, следовательновызызает дополнительные потери з электрических сетях.По предлагаемому способу с целью снижения потерь энергии в сети путем поддержания полной загрузки генератора, дополнительно измеряют ктизный ток генератора и напряжение,:пропорциональное ему, с фазой относительно ,напряжения сети, равной 90, суммируют с упомячутыми сигналами и в зависимости от полученного сигнала осуществляют регулирование трансформатора,Суммирование этого, напряжения под углом 90 с дрчгими напряжениями обеспечивает нелинейное аналоговое преобразование, соответствующее кризым ра спел агаемых ре60 65 активных токов генераторов в функции их активных токов.Требуемая характеристика регулирования достигается выбором величин коэффициентов пропорциональности между упомянутыми выше дополнительными напряжениями и образующими их токами.Спо."сб регулирования трансформатора связи шин генераторного напряжения с сетью энергосистемы может быть осуществлен, например, по приведенной на чер геже схеме, где 1 - регулятор напряжения коэффициента трансформации связи; 2 - блок, обеспечивающий напряжение, проПорциональное реактивному току генератора и направленное "огласно подзодимому к измерительному органу напряжению, 3 - блок, обеспечиваю щий напряжение, пропорциональное активному току генератора и,направленное под углом 90 по отношению к напряжению, подзодимому к измерительному органу регулятора; 4 - регулятор возбуждения генератора.Автоматическое регулирование трансфор. матора связи шин генераторного напряжения с энергосистемой происходит следующим образом. Увеличение загрузки генератора по реактивному току сопровождается ростом на. пряжения на выходе устройства 2, в результате чего это воспринимается регулятором 1 трансформатора связи как повышение напряжения.Для выполнения поставленной цели каналы автоматического регулятора, напряжения трансформатора переключаются для действия в направлении, противоположном обычному, Следовательно, автоматический регулятор подействует в сторону увеличения напряжения на шинах генераторов. Коэффициент трансформации трансформатора связи уменьшится, напряжение,на генераторных шинах повыситься, и генератор разгрузится в результате действия его регулятора возбуждения 4. При снижении реактивного тока генератора действие регулятора 1 напряжения трансформатора связи будет противоположным и. следовательно, приведет к восстановлению заданного тока генератора.При увеличении активной нагрузки генератора увеличивается напряжение на выходе устройства 3, которое сдвинуто относительно основного напряжения под углом 90. В результате увеличивается результирующее напряжение, поступающее на измерительный орган регулятора 1 трансформатора связи, и последний подействует в сторону увеличения напряжения на генераторных шинах. В результате восстановления напряжения с помо. щью регулятора возбуждения 4 генератор будет разгружен по реактивному току. Уменьшение активного тока генератора приводит и обратному результату, т. е. и узеличеньцо реактивного тока гвнератора,Если учесть, что напряжение на выходе устройства,З повернуто к основному напрякению под углом 90, то изменение величины 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 активного тока генератора приведет к изме. нению реактивного тока не в лннейнои, а в квадратичной взаимосвязи.Изменение напряжения на выводах генов ратора также приводит к изменению располагаемого реактивного тока. Известно, что при снижении напряжения на выводах генератора располагаемый ток увеличивается, з то время как увеличение этого ,напряжения приводит к снижению располагаемого реактивного тока,Снижение напряжения, поступающсго на измерительный орган регулятора напряжения трансформатора связи, приводит к снижению результирующего напряжения, поступающего на измерительный орган регулятора, В результате регулятор подействует в сторону дополнительного снижения напряжения на выводах генератора (необходимо помнить, что каналы переключены наоборот). Напряжение будет во:становлено регулятором возбуждения генератора, а реактивный ток генератора увеличится,Увеличение напряжения,на выводах генератора приводит, в свою очередь, к росту напряжения на измерительном органе регулятора напряжения трансформатора, который подейстзует ,в сторону дополнительного повышения, напряжения на генераторных шинах, и в результате действия регулятора возбуждения генератора последний разгрузится по реактивному току.Способ прост в осуществлении и не требует специального оборудования, так как для этой цели может быть использован серийный автоматический регулятор,напряжения трансформаторов простейшей конструкции, выпускаемый отечественной промышленностью,При необходимости загрузка генератора может быть изменена и задаваться программно воздействием на установочное устройство автоматического регулятора коэффициента трансформации трансформатора, что может использоваться, .например, во время ночных провалов и в выходные дни.Таким образом, предлагаемый способ имеет следующие преимущества: полное использование располагаемой реактивной мощности генератора с учетом его загрузки активным током; снижение потерь энергии в электрических сетях энергосистемы, а использование для задания загрузки генераторов серийного регулятора напряжения трансформатора позволяет его без затруднений перевести в режим регулирования напряжения при отключении генераторов в ремонт или в резерв. Формула изобретенияСпособ автоматического регулирования трансформатора связи шин генераторного напряжения с энергосистемой в зависимости от сигналов, один из которых пропорционален напряжению на шинах генератора, а второй -553720 ьр оставптель К. фотинаекред Л. Камышннкоьа Корректор В. Гутман едактор ельдман Тира к 917омптета Совета Мпнпетений и открытийаушская наб., д. 4/5 аказ 5291421ЦНИ Подписпоов СССР Изд.75 11 Государственного по дедам иво Москва, )К, ип, ларьк. фпек пред. Патен,напряжению, пропорциональному реактивному току генератора с фазой, совпадающей с фазой напряжения на шинах генератора, отличающийся тем, что, с целью,снижения потерь энергии в сети путем поддержания полной загрузки генератора, дополнительно измеряют активный ток генератора и напряжение, пропорциональное ему, с фазой по отношению к напряжению шин, равной 90, суммируют с упомянутыми сигналами и в зависимости от полученного сигнала осуществляют регулирование трансформатора. Источники информации, принятые во вни 5 мание при экспертизе: 1. Авторское свидетельство251675, М. Кл. Н 02 3 3/46, 1968 г, 2, Авторское свидетельство347857,10 М, Кл. Н 02 Л 3/12, 1970 г.