Автоматический регулятор возбуждения синхронного генератора

(51)5 Н 02 Р 9/1 ГОСУДАРСТВЕННЫЙПО ИЗОБРЕТЕНИЯМПРИ ГКНТ СССР МИТЕТОТКРЫТ ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕ(21) 4640941/ 1221 23.01,89 (46) 23. 11, 91 (71) П редпри ственного об шенствовани (72) А.В,П С. Ф, Щербак (53) 621.316.7 7. Бюл,М 43 ятие "Сибтехэн ьединения по ю технологии ий и сетей "Со ташкин, В,М22 (088.8) ерго" Производналадке, совери эксплуатации юзтехэнерго" .Шевченко и видетельство СССР02 Р 9/00, 1978.злектроэнергетичеВ.Л,Козиса, Н.И,Ооиздат, 1981, с. 2 х ичарен - 264,льство СССР00, 1979.Й РЕГУЛЯТОНОГО ГЕНЕРится к электрося для регул видете 02 Р 9 ЧЕСКИ НХРОН е относ менят ВОЗТОРА техни- торов ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(56) Авторское с М 752731, кл. НАвтоматика стем. /Под ред ко. - М,: Энерг рис. 7:29 а,Авторское с % 858198, кл. Н (54) АВТОМАТИ БУЖДЕНИЯ СИ (57) Изобретени ке и может при тока возбуждения электрических генераторов большой мощности, работающих через линию электропередачи на общую энергосистему. Целью изобретения является повышение качества вырабатываемой электроэнергии за счет уменьшения времени восстановления напряжения на якорной обмотке генератора при апериодических возмущениях в сети, Новым является выполнение и включение блока коррекции сигнала гибкой отрицательной обратной связи (ГОС). В состав блока введены реле 10, 11 максимального напряжения и реле 12 времени, соответствующий выбор уставок которых определяет момент срабатывания контактов реле 13, которые подключает конденсатор дифференцирующей цепи 5 узла ГОС параллельно выходу фильтра 4 низких частот, что позволяет ускорить процесс восстановления напряжения генератора при апериодических возмущениях в сети без ухудшения качества регулирования в нормальных режимах работы. 3 ил,Изобретение ОТ,-4 аси 4 ся .Лектротехнвке и может быпгь исполь.)с 4-.а.,о в системах реГулирования напряжения си 44 хронных Генераторов, р 4)ботающих 44;-4 л 4 л; и,о электропередачи,Целью изобретения является улучшение качества вырабатываемол электроэнергли за счет уменьшения времени восстановления напряжения на якорной обмотке генератора при апери 4.4,.4,ических воз. мущеииях в сети,На фиг,1 и 2 представлены блок-схемы автоматического регулятора Возбуждения и ключевой схемы, а также принципиальна схема дифференц 4 латора с цепями его подключения к смежным элементам; на фиг,3- диаграммы, поясия 4 ощие работу ключевой схемы,Свто 4 матический регулятор возбуждения синхронного генератора, выход которого подключен к управля)ощему входу возбудителя, имеет на входе измерительный орган 1 напряжения, подключеинь 4 й через тра 44 сформа горь 4 напряжения к выводам обмотки якоря синхронного генератора. Б ь 4 ход этого ор Га и в и одкл ючен 4 первому входу суммирукзщего усилителя 2 к второму входу которого подключен выхсд узла 3 гибкой отрицательной обратной связи, состоящего из Последовательно соеди- иеннь 4 Х фильтра 4 низких частот, диффереици 4)ующеи цепи 5, сог 4)асуюв.;его блока 6, Блок у коррекции сигнала Г 4 лбко 4), отрицатег 4 ьной обратной связи с,:.единен с источником 8 питания и С 4)д:ржит измерительный узел 9 иапряже 4-4 и 4:4, под 4 О;1 о:е 414 ь 4) к Вь 4 сОдньм зажим)1 4 у:,лд 4 и 04 ь 4 , ри 41 а тельной Обра 4 тной связи., сиГ 14 ал 4 а 1)ыхоц 4 э этого органа появляется пр.л дс 4 стике -ии величины входного иапря)кения эаданногс значения, определяемого уставксй реле максимальГ 40 ГО нэп 11 жения, сос 4 оящеГО из измерительного ОрГана 10 и реле 41,Г 1 ри за 4 мыкани 1 контактов этого рел 4: напряжение источника Я пи;ания подается на запуск реле 12 времени, на выходе кото. рого через заданную Выдержку времени формируется сигнал, пдаваемы 4 л ь 4 я 4 Вход управления управляемого кл,оча 13. На выходе этого ключа имеется релейный зле. мент, при замыканил которого блокируется прохождение сигнала через зве 14 о п)бкой отрицательной обратной связи путем замыкания цепи, г 4 одключающей емкость диффереициру 4 ощей цепи 5 к Выходу фильтра 4. Замыкаюгц 4 ле входь управления и замкнутое состояние клю ей обозначены зна 4;о 1, (+), размыкающие вкоды и разомкнутое состояние. - знаком ( - ьРабота ключевой схемы поясняется двумя потенциально-временными диаграммами (фиг.2), где а - работа ключевой схемы при апериодическом возмущении В ста.4 орной цепи генератора, б - при синхронных качаниях генератора. Кроме того, 1.11 - напряжение на выходе звена гибкой Отрицательной обратной связи (ГОС), подаваемое 10 15 20 "3 4 с ) 30 45 4" Л 5) )5 на вход измерительного органа ключевой схемы, 4.)2 - напряжение на выходе измерительного органа ключевой схемы; 11 з - напряжение иа выходе перво о управляемого ключа (на входе времязадающего элемента); О 4 - напряжение на Выходе времязадающего элемента, На пятой диаграмме показано состояние второго управляемого ключа - отклонение в сторону положительных значений по оси ординат означает замкнутое состояние ключа, в зону отрицательных зчачений - разомкнутое состояние ключа,Рассмотрим первую диаграмму, Б исходном установившемся режиме выходной сигнал гибкой обратной связи равен нулю, В момент времени ТО = О в статорной цепи синхронного генератора происходит коммутация и стационарный режим его нарушается, в выходной цепи автоматического регулятора возбуждения начинается изменение регулирующего сигнала, соответственно, нач 11 иае 4 проходить тормозящий сигнал через звено обратной связи. Когда иапояжение иа ее выходе достигнет величиы, оавной уставке реле максимального на- ПГ ЯжЕНИЯ ОУс 4, На ВЫХОДЕ ЕГО измеои,ельного органа 10 появляется сигнал которыи Вь;зивает срабатывание релеи эа)4 ь 4 ка 4441 е е 4-о контактовНа Вход реле 12 времени подается напряжение источника с питания и начинается ; - ,.счет времени, До того, как реле 12 време.;и не отсчитает заданное время, управляющий сигнал иа его выходе не появляется, и .ибкая обратная связь г)родолжает оставаться В рабс)те, Уставка времени выбирается из соображений предотвращения срабатыва 4-4 ия блока коррекции при синхронных качаниях синхронного генератора, Если В процессе отсчета времени напряжение на выходе ГОС остается выше иапряже- ниЯ Оуст, то чеРез заданное вРемЯ круст на Выходе этого элемента появляется управляющий сигнал, Именно этот случай имеет место в рассматриваемом варианте переходного процесса, При появлении управляющего сигнала на выходе реле 12 времени срабатывает управляемый ключ 13, замыкаю)ций контакт его блокирует прохождение управляющего сигнала через звено гибкой обратной связи путем замыкания двухполюсной цепи прохождения этого сиг 1693709зла в диф;,р -н 1 тиру 01 цй 11 цепи Ьиг.1). Г 1 ри э 1 ОМ емОс Г:., Ссл,д 1 0 окззь,аарт.я подключенной к выходу фильтра, а чер;:з него - к входу звена гибкой обратной связи напряжение на ней в дальнейшем бес запаздывания соответствует измененио входного напряжения звена, что оказываег - ся полезным при повторном вводе ГОС Г: работу. В момент срабатывания управляемого ключа 13 напояжение на выходе ГОС практически мгновенно спадает до нуля, управляющий сигнал на входе реле максимального напряжения исчезает и это реле, а также реле времени возвращаются в исходное положение.Управляемый ключ 13 имеет небольшую выдержку времени на отпаданле, поэтому он возвращается в исходное положение с некоторым запаздыванием, после чего происходит повторный ввод в работу 11 деблок 11- рование) ГОС. По иному работает блок 7 коррекции при синхронных качаниях, если уставку времени времязадающего элемента выбрать по величине, равной ОО,1 ер,о полупериоду синхронных качанил 1 фиг,3, вт рая диаграмма), Период синхр.;и. в ,Ых качаний, как зто видно из диагра 1 мь 1, сставляет 2 с, что соответствует цаст.,те кза ний 0,5 Гц, Полупериод качаний ссс-з;1 с, в то время как уставка времени аре,язадающего элемента принята равной ",5 сВ результате в момент, когда в Г:ер:О;., ПОЛУЦИКЛЕ КаЧаНИЯ НаПРЯжЕНИЕ На а.гхэ 1: - . звена гибкой обратной связи снижаетс, же уставки измерительного органа ",0 ре.; максимального напряжения, реле 11 размыкается, реле 12 времени возвращается а 1 с - ходное положение, а срабатывания управляемого ключа 13 не происходит, атем во втором голуцикле качания при увеллчеиии напряжения на выходе гибко; образиной связи ло знацеиия. равного ,чз"т. ке измерительного Органа 10, гоаторно срабатывает реле 11 вновь запускается реле 2 времени, но опять возвращается в исход 1 ое положение до истечения времени устааки и, следовз.1 ельно, замыкания управл 51 ем 10 ГО ключа 13 так и не происходит.Для обеспецения такой работы во всеслучаях синхронных качаний необходимо правильно выбрать уставки реле максимального напряжения Оуст и реле времени туст, ВЕЛИЧИНа ПЕрВОй дОЛжНа бЫтЬ НЛже веллчины, заданной согласуюшим блоко б выходного саа эва ГОС. Если послед н 51 я равна величин 8 выходнОГО сигналз из" мерительного органа напряжения автомзтлческого регулятора возбуждения. соответствующего снижению напряжени. генератора на 5, то, приняв устзвку измерительного органа ключевой схе,:ы нз уровО.-1 "10,5 максимальной величины выход 1 ого сг-:ла 1 г ОГсори,-рсц гзкл: .3;:;.Гз " едлзГземОГГ 1 стройствз, при котс- ,ой и Опускается длител ное и ревышр, - 18 отхлонениА нзпрях.е 1 ия синхоонного Нь:, соотве; стаую цей устзаке автоматиче,Огп Г 1 егггг-ООЗ -гзбчждрния, Что ,. зсзр 1 ья устави по ар 8 меии времязадз 10",:г. го: дг.1 З51 Р,1 НЯ в В КацРС ВР и Ижч 1, 1 Р г 11 ЯРЗМОжиХ ЧДСтг.тииэ.с.з тс,г "кзчзнил синхронного генерагг - .; : л:.ц: -: 0.3 Гц 1 велич 11 на эта выб.- 15 рается : - .:, . рым запасом, гоЛМ 8 ЮШЕ 1 СЯ, С Р 180198 ННЫХ ЭНРОГОСИ СТЕМ ОПЫТН."; .З: - ;- Н;.жч",й ПР 6,ИЛ ЧЗСТОТ, НЗ КО ь ОрцХ ЭЗ: 1 БЗ"Т"Я дл ,Т 8 ЛЬНЫ 6 Кацаи 1 Я, СССГ.;:,Ет 01:ОЛО ., , ИМ 8 Ют 20 уставу 1:,-. -. с.процесс:.: Зссс - ,: .Саени напр жен я 18 не."; 1 1 И р О . Н , Е,-, : ; З ,; О и 3 С СОТ;.1 Ь, Х .; Л 8 1(т р г 11 8 Х Г - ч 801 х 1.Ол,знй схоо 1 ой мзь 1 ны аоа,-ем ВОЗ,;,О сч 1 СМ Н; г, ГЛЗ;Тир д 1,811 ЗЗГ 1 р 1 Згт п.л с иД,1 ТСМЗТИЧЕЧОц Р 8 ГЦЛЯ 01 Ц .3030 (Це, - С 1,; Р- Н НО г," ГГ 18 Р 1 тг О, " ОЛЕРК 11 И 11з"18 Л 1.8 льны". Орган, входные вь 1 аов.:1 ко;рт, 10 ;, ,зпр,:,; иг яорнои сбмотк 1; Ге,- -;с " З-ц Оц ( цГ,1 л 1118,Я Кг.эоомцгтцт ,Г;1,.8 Грн 5 котсро О г 1,;,тцг. З.; ; глбкой Отойа ЕЛЬ 1 ой 4" оцэтной свЯз".:,;.;,Орый выпслнен в видепогэцо,;атель-:о сое-,и 1 цзчных мркд собой аХСДНСГО ВИЛЬ О" ИЗ;ИХ :ЗСтСт, ДИФц 18 РРИЦиО 10 Щей Цеп" 1 " 1 Оследовзт 8 Рьно акл 0- ЧЕННЫ КОН г, НСЗ ОРЗ 11 ОЕЗИСТООЗ И сог, зст 0118 ГС блска выход котороГО явл 51.6 ТС," ВЬ,ХОЛ 011 УЗЛЗ ГИСК 01 Г О СиЦатеЛЬНОИ с:." . входные вывод-.; фильтря низких чзсеана"-1 ЗЧ" - гця СгтЕд 11 иеИЛ 1 Гатцикс нвпряжен;. ООмотки возбуждсния 50 синхронного Генератора, блок коорекциисигнала гибкой Отрицательной Обратной Свяэи, выполи:-.Нный в виде ИСОчнла па- СтОЯННСГО тОКЗ ИГ ЭРЗЛЯЕМОГО КЛ 1 ОЧа, о - л и ч с ю щ и и я тем, 1 то, с ц Рьо улучй 18 55;,ия качества вь.озбатыааемой элртроэнерГ 1 И За СЧЕТ Умен ьш Ения времени ЯОС" стз.овлсн 11 я напряжения на якОрОИ, О,К, - Ге,. РО , 01 З П И 0.,1,1 ЛД 1.,ЧЗ:ких возму;цониях;. сети, в блок короекции слгнзл 1 з Гибкай отрицзтельы 011 об".этной5 1,Ьь 53 О,связи дополнительно введены реле максимального напряжения с замыкающими контактами, реле времени с замыкающими контактами, а управляемый ключ выполнен с замыкающими контактами и выдержкой времени на размыкание, при этом выход узла гибкой отрицательной обратной связи дополнительно соединен с входом управления реле максимального напряжения, замыкающие контакты которого включены между выходом источника постоянного тока и управляющим входом реле времени, замыкающие контакты реле времени включены между вы одом источника постоянного тока и управляю щим входом управляемого ключа, замыкающие контакты которого подключены между обьединенными выводами резистора и конденсатора дифференцирующей цепи и выводом фильтра низких частот, не 10 соединенным с другим выводом указанного конденсатора,