Устройство для испытаний автоматического регулятора возбуждения турбогенератора

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 19) ( 4092 А 5 Н 02 Р 9/14, 6 05 В 17/02 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ОЛИСА ИЗОБРЕТЕНИЯ Я3 К РСКО ИДЕТЕЛ ВУ(56) Кожевников В,А, и др. Математическаямодель бесщеточного диодного возбудителя для расчета статической устойчивоститурбогенератора, - В сб.: Бесщеточные системы возбуждения мощных синхронных машин/ ВНИИзлектромашиностроения. - Л.,1986, с. 90-103,Наумов В,Ф. и др. Двухканальныйанализатор устойчивости. регулирования возбуждения синхронных генераторов. Электрические станции, 1986, М 10,с.54-57.(57) Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано при испытаниях и проверке автоматических регуляторов возбуждения (АРВ), на электро станциях при остановленном турбогенераторе, а в лабораторных условиях с любой моделью энергосистемы. Целью изобретения является повышение надежности проверки АРВ и снижение материальных затрат, Сущность изобретения заключается в том, что при испытаниях АРВ существующая блок-модель 3 генератора дополняется блоком-моделью 4 бесщеточного возбудителя и блоком-моделью 5 реакции якоря. Введение укаэанных блоков-моделей 4 и 5 позволяет осуществить реальное моделирование бесщеточного турбогенератора и ввести в АРВ все необходимые обратные связи по регулируемым параметрам. Благодаря использованию нелинейных обратных связей, охватывающих усилители блоков-моделей, выходные параметры блок-модели 3 генератора могут имитировать различные режимы работы, а также учет нелинейностей, присущих самому турбогенератору, 1 з.п.ф-лы, 1 ил.(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИСПЫТАНИЙ АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛЯТОРА ВОЗБУЖДЕНИЯ ТУРБОГЕНЕРАТОРА На чертежеройства.Автоматичения 1 с тремя впряжения генерротора и по отбуждения, своидом управпреобразователра имеет два выключается к тся к электротехни овано при испыта х регулятора еимущественно н еточными турбогевый период. тор возбуждетклонению наклонению тока пряжения возоединен с вхоиристорногоель 3 генератоз которых под- отклонению ский регул ходами: по атора, по о клонению н м выходом ления я 2. Блок-мо хода, один входу по овышение надежческого регулятоние материальных Изобретение относи ке и может быть использ нии автоматически возбуждения, (АРВ), пр электростанциях с бесщ нераторами в предпуско Цель изобретения - ности проверки автомат ра возбуждения и сниже затрат при испытаниях. приведена блок-схема унапряжения АРВ, а другой - к входу по Устройство работает следующим обраотклонению тока ротора АРВ, и один ходзом.по огклонению напряжния возбуждения. Выходное напряжение АРВ через тириБлок-модель 4 бесщеточного возбудителя сторный преобразователь 2 вызываетиэмеимеет вход, соединенный с выходом тири нениенапряжениянавходеоперационногосторного преобразователя 2, и вход для со- усилителя 17. При соблюдении условий поединения с выходом блока-модели 5 добия напзяжение на выходе операционнореакции якоря, и два выхода один из кото- го усилителя пропорционально магнитномурых соединен с входом АРВ 1 по отклоне- потоку возбудителя при его холостом ходе.нию напряжения возбуждения, а другой 10 Сумматор, собранный на операционномвыход - с входом блока-модели 3 генерато- усилителе 18, формирует на своем выходера. Блок-модель 5 реакции якоря выполнен напряжение, которое после выпрямителя 19наоперационном усилителе б, охваченном . пропорционально напряжению возбуждецепочкойобратной связи из последователь- ния генератора. Через вспомогательныйно соединенных резистора 7 и конденсато усилитель 20 напряжение, пропорциональра 8 и параллельно включенного им ное напряжению возбуждения, поступаетрезистора 9, Входусилителя 6,являющийся на вход АРВ. Таким образом, последовавходом блока-модели 5 реакции якоря,сое- тельно соединенные операционные усилидинен с выходом блока-модели 3 генерато- тели 17 и 18, выпрямитель 19 иусилитель 20,ра по отклонению тока ротора, а выход 20 связанные между собой и с внешней схеоперационного усилителя 6 - с соответству- мой, представляют модель бесщеточногоющимвходом блока-модели 4 бесщеточного возбудителя. При этом выпрямитель 19возбудителя, Блок-модель 3 генератора обеспечивает прохождение на выход блокафункционально содержит в себе два узла: только напряжение положительной поляродин из которых выполнен на последова ности, что существенно для имитации дейтельно соединенных операционных усили- ствия бесщеточного возбудителя.телях 10 и 11, вход первого из которых Блок-модель генератора имитирует фиявляется входом по отклонению напряже- зические процессы в синхронном генератония возбудителя, а выход второго усилителя ре, работающем в режиме холостого хода- выходом по отклонению тока ротора. Вто Инерционное звено, собранное на усилитерой узел блока-модели 3 генератора пред- ле 10 и включенное на выход выпрямителяставляет собой три последовательно 19, формирует на своем выходе напряжесоединенных усилителя 12 - 14. Усилители ние, пропорциональное току ротора генера 12 и 14 осуществляютмоделированиенасы- тора г. Таким образом, реализован первыйщения магнитопровода генератора путем 35 канал блока-модели генератора, осуществохватаусилителя 13 цепьюобратной связи, ляющий связь ЦО), где О - напряжениевыполненной на резисторе 15 и усилителя возбуждения,12 обратной связью с диодом 16. Выход Второй канал указанного блока необхоусилителя 14 является выходом блока-моде- дим для реализации зависимости Ог(О), гдели 3 генератора по отклонению напряже Ог - напряжение генератора. С этой цельюния. Блок-модель 4 бесщеточного используются связанные между собой опевозбудителя состоит из последовательно рационныеусилители 12 и 13, Напряжение,включенных инерционного звена, суммато- пропорциональное величине , поступаетра операционных усилителей 17 и 18), вы- на вход усилителя 13, а на его выходе обрапрямителя 19 и выходного операционного 45 зуется напряжение, пропорциональное Ог.усилителя 20. Выход выпрямителя 19 соеди- С целью отражения нелинейной зависимонен с входом усилителя 10 блока-модели 3 сти напряжения генератора от тока воэбужгенератора. дения используется цепь обратной связи,При испытаниях АРВ на злектростан- охватывак)щей усилитель 13. Усилитель 12ции используют штатный тиристорный пре присоединен своим инвертирующим вхообразователь, присоединенный своим дом к источнику напряжения смещения, иинформационным входом к выходу АРВ, а выходуусилителя 13 и через диод 16 ксвоевходами питания - через трансформатор к му выходу. Такое включение обеспечиваетшинам собственных нужд электростанции, воэможность кусочно-линейной аппроксиБлоки 3-5 служат для замены натурных зле мации характеристики холостого хода генементов системы автоматического регулиро- ратора.Вспомогательный усилитель 14 служитПри лабораторных испытаниях возмож- для формирования величины отклоненияна замена тиристорного преобразователя напряжения генератораотзаданногозначеего моделью. ния.Таким образом, на вход АРВ поступают напряжения, пропорциональные Жг,Ь Ог, и 1, обеспечивающие возможность испытания АРВ до пуска турбогенератора, Три указанных величины формируются при помощи блока-модели 3 генератора, блоке-модели 4 бесщеточного возбудителя и блока 5 реакции якоря.Блок реакции якоря содержит операци. онный усилитель 6, охваченный специальной обратной связью, Соотношение между параметрами элементов укаэанной обрат-. ной связи подбирается таким, чтобы передаточная функция блока правильно отражала реакцию якоря возбудителя. Передаточная функция блока реакции якоря имеет вид:1+ рТг"1+ рт 1где М 2 - эквивалентное приведенное сопротивление реакции якоря возбудителя;р - оператор дифференцирования;Т 1 - постоянная времени запаздывания реакции якоря;Т 2 - переходная постоянная времени реакции якоря.,Сигнал через блок реакции якоря поступает на второй вход сумматора 18 блока- модели и бесщеточного возбудителя.Поскольку величина Ь О, формируется как сигнал, эквивалентный выходному сигналу измерительного органа АРВ, он включается взамен выхода измерительного органа. Динамические характеристики измерительного органа могут учитываться тем, что точка ввода сигнала ЛО. переносится на вход фильтра измерительного органа.Использование изобретения позволяет осуществлять настройку и проверку АРВ на остановленном,турбогенераторе и сократить время на осуществление этих операций.формула изобретения 1. Устройство для испытаний автоматического регулятора возбуждения турбогенератора, содержащее аналоговый блок-модель генератора с входом по напряжению возбуждения и выходами по напряжению генератора и току ротора, тиристорный преобразователь, управляю 10 30 щий вход которого предназначен для соединения с выходом автоматического регулятора возбуждения, первый выход блокамодели генератора является вывбдом для подключения к измерительному входу автоматического регулятора возбуждения по отклонению регулируемого напряжения, а второй выход блока-модели генератора является выводом для подключения к входуавтоматического регулятора возбужденияпотокуротора,отличающееся тем, что, с целью повышения надежности проверки автоматического регулятора возбуждения и снижения материальных затрат на испытания, в него дополнительно введены блок-модели бесщеточного возбудителя и реакции якоря, причем блок-модель бесщеточного возбудителя выполнена в виде последовательно соединенных инерционного звена, сумматора, выпрямителя и усилителя, вход инерционного звена соединен с выходом тиристорного преобразователя, второй вход усилителя соединен с источником напряжения смещения, а выход усилителя предназначен для соединения со входом автоматического регулятора возбуждения по отклонению напряжения возбуждения, второй вход сумматора соединен с выходом блока модели реакции якоря, который содержит операционный усилитель, охваченный цепью обратной связи, выполненной в виде последовательной РС-цепи, зашунтированной резистором, вход блока модели реакции якоря соединен с выходом блока-модели генератора потоку ротора, а вход блока-модели генератора понапряжению возбуждения соединен с выходом выпрямителя блока-модели бесщеточного возбудителя.,40 2. Устройство по п.1, отлича ющеес я тем, что передаточная функция блокареакции якоря имеет вид 1+ рТ1+рТ 145 где М 2 - эквивалентное приведенное сопротивление реакции якоря возбудителя; р - оператор дифференцирования;, Т 1 - постоянная времени запаздыванияреакции якоря;50. Тг - переходная постоянная времениреакции якоря.1614092 Составитель А. Лебедеведактор Л. Пчолинская Техред М.Моргентал Коррект ирн оизводственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул,Гагарина, 1 аз 3897 Тираж 455 ПодписноеВНИИХИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5