Устройство для регулирования возбужжения синхронного генератора

Союз Советских Социалистических Республик,04.75 (21) 2 51) М, Кл. Н 02 Р 9/ 203 заявк Государстеенный комитет Совета Министроа ССР оо делам изобретений н открытийллетеньано 25.07,77,(53) УДК 621,316.722: ;6 21, 3 13,3 22 (088.8 ия 02.09.77 ков ния спи Авторы изобретенПустоветовов,Сибирское отделенпо организации и ра Всесоюзного государственного треста ионализации.районных электростанцийт сетей аОРГРЭСа) Заявите 4) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ СИНХРОННОГО ГЕНЕРАТОРА ЖДЕНИ Я Изобржденияд. ой етение относится к системам возсинхронных генераторов, возбуж помогательным генератором петока через неуправляемый выпрядаемых всременногомитель, ЬИзвестны устройства для регулирования. возбуждения синхронного генератора,обмотка возбуждения которого подсоединена через выпрямитель к вспомогательному генератору индуктивного типа с сериесной обмоткой 1 йу возбуждения, Т ткие устройства содержат электромашинный по двозбудитель, автомати ческий регулятор, устройство ручного управления, два магнитных усилителя, силовые входы которых подключены к электромашин.- йб ному подвозбудителю, а выходы - к независимым обмоткам возбуждения вспомогательного генератора, одна из которых создает м с.а направлению встречно м. д.с. сериесн обмотки, а вторая - согласно.20Регулирование возбуждения турбогенераторов в этих устройствах осуществляется путем изменения возбуждения перекомпенсированного,вспомогательного генерато:ра с послепоаатепьиым самоаоаоужпеаием 1,уа Известно также аналогичное устройство, вкотором применен недокомпенсированный возбудитель и устройство силового компаундирования, содержащее трансформаторы в цепистатора синхронного генератора, вторичныеобмотки которых подключены через выпрямитель к обмотке ротора турбогенератора 2.Эти устройства содержат вращающуюсяна общем валу тербогенератором вспомогательную электрическую машину (подвозбудитель), повреждения которой приводят к отказу схемы регулирования возбуждения, чтотребует останова энергоблока для отключения повредившегося подвозбудителя,Известно устройство аналот ичного назначения, в котором силовое питание схемы управления возбуждением осутцествляется отвыводов вспомогательного генератора и подвозбудитель не используется. Устройство содержит автоматический регулятор возбуждения, ма.нитные усилители, выходы каждогоиз которых служат для,подключения к соОтветствующей независимой обмотке, возбуждения, силовые входы - на напряжение вспо.могательного генератора, а выходьц управФе-,ния - к выходу автоматического регулятора возбужденияИсключение подвозбудителя из системы возбуждения турбогенератора значительно повышает надежность работы энергоблоков.%Однако последнее из устройств имеет ограниченное применение: оно может применяться только,в том случае, когда обмотка последовательного самовозбуждения индукторного генератора создает достаточно большую намагничиваюшую силу и индукторный генератор работает в режиме перекомпенсации, Если же индукторный генератор недокомпенсирован, то это устройство не обеспечивает управляемость системы как в режиме авто матического, так и в режиме ручного регулирования возбуждения. Причем нарушение управляемости происходит при выдаче сигнала на снижение возбуждения, Этот недостаток особенно резко проявляется, если 29 выпрямительная схема, в которой работает индукторный гечератор, характеризуется большой индуктивностью нагрузки и большими углами коммутации и сдвига, что обычно бывает в выпрямительных схемах рассматри ваемых систем возбуждения.В результате этих особенностей выпрями- тельноГ схемы системы возбуждения относительно небольшое снижение м.д.с. возбуждения индукторного генератора тгереводит 30 его в режпм одноьременного открытия четырех пггеч выпрямительного моста, в результате чего напряжение на выходе моста снижается до нуля и соответственно практически до нуля снижается напряжение на 35 выводах индукторного генератора. Вследствие этог о исчезает силовое питание схемы управления возбуждением, подключенной к выводам индукторного генератора, Это не влияет на управляемость при перекомпенса ции возбудителя, так как в условиях снятия управляющего воздейсвтия происходит ггарашивание его м,д,с, за счет обмотки последователыгого самовозбуждения, и наггряжение быстро восстанавливается, Если 45 возбудитель недокомпенспрован, снятие управляющего воздействия вызывает уменьшение м.д.с., напряжение не восстанавливается, ,и происходит полное развозбужде нпе машиныВ спстег.гах с малой степенью компенсации возбудителя потеря управляемости прояв ляется во всем диапазоне нагрузок, В системах же со степенью компенсации возбудителя, близкой к нормальной, наблюдается огра 55 ничение диапазона управляемости: при малых токах возбуждения турбогенератора она обес пе гив:,ется, нои увеличении же тока возбужден;1 л происходит увеличение сопротивления обмотки ротора турбогенератора, возбудитель ф становится недокомпенсированным и происходит потеря управляемости,Цель изобретения - расширение диапазонауправляемости возбуждением синхронногогенератора и улучшение качества,регулирования в режимах компенсации и недокомпенсации вспомогательного регулятора.Это достигается благодаря применениюпредложенного устройства для регулированиявозбуждения синхронного генератора, обмотка возбуждения которого подсоединена через выпрямитель к вспомогательному генератору индукторного типа с сериесной обмоткой возбуждения и двумя независимымиобмотками возбуждения, одна иэ которыхсоздает м,д.с., направленную встречно м.д.с.сериесной обмотки, а вторая - согласно.Устройство содержит автоматический регулятор возбуждения и магнитные усилители,выходы каждого из которых служат для подключения к соответствующей независим ойобмотке возбуждения, силовые входы - нанапряжение вспомогательного генератора, авыходы управления - к выходу автоматического регулятора возбуждения.Новым в устройстве является то, чтооно снабжено блоком подпора напряжения,состоящим из согласующего трансформаторана входе, служащим для подключения на напряжение синхронного генератора, выпрямителя,включенного на выход трансформатора,подстроечного резистора на выходе блока,подключенного к обмотке управления магнитного усилителя, связанного с обмоткойнезависимого возбуждения, создающей м.д.с.,направленную согласно с м.д,с. сериеснойобмотки, второго подстроечного резистораи диода, включенных последовательно навтором выходе блока, служащем для подключения к обмотке независимого возбуждения.На фиг. 1 изображена принципиальнаясхема предложенного устройства применительно к системе возбуждения турбогенератора, возбудительная система которого содержит индукторный генератор частотою500 гц; на фиг, 2 - электрическая схемаблока подпора напряжения.Схема возбуждения турбогенератора 1 содержит (см, фиг, 1) индукторный генератор2 с обмоткой 3 последовательного самовоэбуждения и обмотками 4 и 5 независимоговозбуждения, трансформаторы 6 силовогокомпаундирования, включенные последовательно в цепь нагрузки турбогенератора, атакже диодные выпрямители 7 и 8, соединенные параллельно на стороне выпрямленного тока,Устройство для регулирования возбуждения имеет два выходных канала, которыеподключены к обмоткам возбуждения индукторного генератора. Обмотка 4 создает м.д.снаправленную встречно, а обмотка 5- .м,д.с., направленную согласно по отношению к м.д.с, обмотки последовательного самовозбуж де ни я.5Силовое питание магнитных усилителей 9 и 10 осуществляется от выводов индукторного генератора через трансформатор 11. При автоматическом регулировании на выходные магнитные усилители воздействует 10 автоматический регулятор 12, который подключен к измерительным трансформаторам напряжения 13, Кроме того, регулятор имеет вход, подключенный на напряжение индукторного генератора, В режиме ручного управле 15 ния действие автоматического регулятора блокируется, и регулирование возбуждения осуществляется от блока 14 ручного регулирования подключенного через трансформае2 Е тор 11 к выводам индукторного генератора. Этот блок содержит также устройство начального пуска, поэтому у него имеется вход, подключенный к сетй постоянного оперативного тока, и дополнительный выход,25 подключенный непосредственно на обмотку 5,Блок 15 подпора напряжения (см.фиг.2) состоит из согласующего трансформатора 16, выпрямителя 17, настроечных резисторов 18, 19 и диода 20. Вход 21 блока подключен к трансформаторам напряжения генератоЗО ра, один выход 22 подключен к обмотке 5 индукторного генератора, другой выход 23-к обмотке управления магнитного усилителя 10,В нормальных эксплуатационных режи 35 мах генератора составляющая тока в обмотке 5 от блока подпора напряжения небольшая, и ок вообще может быть запертым, В переходных режимах при подаче сигнала на снижение уровня возбуждения, когда на 40 пряжение на выводах индукторного генератора и, следовательно, на выходе магнитного усилителя 10 снижается ниже определенной величины, напряжение на обмотке 5 не снижается глубоко а задерживается на уров 145 не, задаваемом блоком подпора, а затем восстанавливается. Значительное ускорение этого процесса обеспечивается намагничивающим действием блока подпора на магнитный усилитель 10 в результате чего предотвращается потеря управляемости и . обеспечивается высокое качество переходного процесса регулирования . Диод 20 предназначен для предотвращения воздействия со стороны независимой обмотки воз 55 буждения вспомогательного генератора на обмотку управления магнитного усилителя в перегрузочных режимах генератора по возбуждению (форсиров.;а возбуждения). Применение предлагаемого устройствапозволяет отказаться от использования подвозбудителя в широком классе систем возбуждения крупных турбогенераторов, например в комбинированной вентильнойсистемевозбуждения турбогенератора типа ТВФ 120 2,высокочастотный возбудитель которой работает в режиме недокомпенсации,формула изобретенияУстройство для регулирования возбуждения синхронного генератора, обмотка возбуждения которого подсоедикена через выпрямитель к вспомогательному генераторуиндукторного типа с сернесной обмоткойвозбуждения и двумя независимыми обмотками возбуждения, одна из которых создает м.д.с., каправлекнуо встречно м,д,с, сериесной обмотки, а вторая - согласно, содержащее автоматичесжш регулятор воз,буждения, магнитные усилители, выходыкаждого нз которых служат для подключения к соответствующей независимой обмотке возбуждения, силовые входы - на напряжение вспомогательного генератора, авыходы управления - к выходу автоматического регулятора возбуждения, о т л ичаюшееся тем, что,сцельюрасширения диапазона управляемости и улучшения качества регулирования в режимах нормальной компенсации и недокомпенсациквспомогательного генератора, оно снабжено блоком подпора напракения, состоящимиэ согласующего трансформатора на входе,служащим для подключения на напряжениесинхронного генератора, выпрямителя, включенного на выход трансформатора, подстроечного резистора на выходе блока, подключенного к обмотке управления магнитного усилителя, связанного с обмоткой независимого возбуждения, создающей м,д.с., направленную согласно с м.д,с, сериеснойобмотки, второго подстроечного резистораи диода, включенных последовательно навтором выходе блока, служащим для подключения к упомянутой обмотке независимого возбеждения.Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:1, Линдорф Л. С., Мамикоянц Л. Г. Эксплуатация турбогенераторов с непосредственным охлаждением, М., 1972,2. Авторское свидетельство СССРМа 161388, кл. Н 02 р 9/38, 1960,3, Авторское свидетельство СССРИо 299008, кл, Н 02 Р 9/14, 1969 .566295 г.Г Составитель Г. фотинаРедактор Т, Загребельная ТехредА. Демьянова Корректор филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,с аз 2441/36 ТиражЦНИИПИ Государственного комипо делам изобрете113035, Москва, Ж-Э 5,917ета Соийи отРаушск Подписноета Министроврытий наб., д, 4/5