Автоматический регулятор реверсивного синхронного компенсатора

днг 4й,оп ис-иИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДВТВЛЬСТВУ Сеез Советскни Соцналнстнцескнк Расяублнк,(51) М, Кл.Н 02 Р 9/14 с присоединением заявкнГосударстаеиинй комитет Сомта Мииистррв СССР оо делам изобретвиий и открытий(451 Пата опубликования описания 31.05.78(72) Авторы изобретения Н, Г, Бочкова и А. А. Кругпый Центрвпьное проектно-конструкторское н технологическое бюрокрупных апектрических машин(54) АВТОМАТИЧЕСКИЙ РЕГУЛЯТОР РЕВЕРСИВНОГО СИНХРОННОГО КОМПЕНСАТОРА вИзобретенне относятся к устройствам дця управления синхронным компенсвтором путем регупнровання его возбуждення и может быть нспопьзоввно для регупирсвання реактивной мощностн в епектрнческнх снсте-. мах переменного тока.В етых системах все шаре используют компенсаторы реактивной мощности с отрицательным возбуждением, т, е. реверснвныэ с регуннроввннем воэбуждення по одной осМ И- Без автоматических регупяторов такие , Аомпенсаторы работают,ненадежно. Прн до сткженнн критического угла поворота ротора компенсвторы теряют устойчивость в малом, т. е. статическуювРотор Рспопзаетб до ут па опрокндыва ння, н компенсатор теряет управпяемость, т. е. динамическую устойчивость.Известны автоматические регуляторы, которые обеспечивают надежную работу реверсивного одноосного компенсатора при отрицательном возбужденна введеннем оэ рнцатепьной обратной связи по углу откпо пеняя ротора от поня статора компенсато 2рв 2). Внвненнв абрвтнайаннан абеааевнвает динамическую устойчавость зв аркти- ческим углом.Недостатком нзвестнь% устройств яв 5, пяется неполное нспоьзоввнне воэможяостей компенсатора в режиме потребеавння.Известен также ввтоматкческкй регуцятор реверснвного сннхронного комценсаторас возбужденнем по одной осн, обеспечквав 1 в щнй, кроме введения снгнава обратной свэ-зн, также регуняроввнне в соответстваас управпяккцнм скгяапом, завасаацкм,от параметров эаектраческой састемы. Такойре 1 унятор содержат эвдвтчик уйрава 4 оацегс 15 сагнвна к бпок, ревгирукяцай нв попЬженнеротора относнтельно поня статора, подключенные через суммвтор к аспопнктеевьномублоку К. 2 Ф В этом регуняторе бйок, ревгарукацнйМ поввкенае ротора, щюпопнен в ваде электро мехвннческого датчнка угпа поворота ро ,щра, на выходе которого вкйючен вход фазового детектора, на пичугой вход которого бр подается напряжение ствторв.Это устройство является наиболее близким к изобретению по технической сущностии получаемому эффекту,Указанное устройство отличается сложностьЮ и недостаточной надежностью, обусловленными трудностями изготовлечия исборки регулятора, Установка датчика требует дополнительных точных механическихработ при изготовлении и монтаже машины,что удорожает устройство в целом. Необходимость выполнения дополнительных выводов сквозь герметизированную обшивку комвпеисатора понижает надежность. Крометого, отсутствуют средства обеспечениястатической устойчивости положения ротораза критическим углом, без которых как показал опыт внедрения, невозможно непрерывное изменение величины реактивной мощности в зоне искусственной устойчивостиротора компенсатора от критическогоугла до угла опрокидывания. При этом невозможно установить точное значение реактивной мощности в пределах между значениями, соответствующими критическомууглу и углу опрокидывания., Еелью изобретения является упрощениеконструкции регулятора путем замены элекЭромеханического датчика угла поворота ротора на электрический и повышение точности регулирования эа счет обеспечения статической устойчивости за критическим углом.Это достигается тем, что в известном .автоматическом регуляторе реверсивногокомпенсатора с возбуждением по однойоси, содержащем задатчок управляющегосигнала и блок, реагирующий на положениеротора относительно поля статора, связанные через сумматор с исполнительным блоком, блок, реагирующий на положение ротора, выполнен в виде датчика реактивноготока со входами по току и напряжению,регулятор снабжен ограничителем минимального уровня и вторым сумматором. Выходдатчика реактивного тока связан с первымсумматором через соединенные последовательно второй сумматор и ограничитель минимального уровня, а ко второму вход второго сумматора подключен вход по напряжению датчика реактивного тока. При этомрегулятор снабжен инерционным звеном,включенным между ограничителем минимального уровня и выходом второго сумматора,и элементом с характеристикой насыщения,включенным между задатчиком управляющего сигнала и первым сумматором,Так как датчик реактивного тока нетребует связи с ротором компенсатора, тоотпадает необходимость в работах по установке на роторе внутри компенсатора электромеханичвского устройства, выполнения1 О 15 20 выводов сквозь герметизированную обшивку и прокладка кабеля от компенсатора,находящегося на улице, в помещение с регу лятором.Ограничитель минимального уровня введен в связи. с тем, что датчик реактивного тока выдает сигнал как при отрицательном, так и при положительном возбуждении.Ограничитель минимального уровня блокируе 1сигцал датчика реактивного тока при положительном возбуждении. В известном регуляторе такой элемент можно было не устанавливать так как при положительном возбуждении угол поворота ротора неизменен, Чтобы сигнал обратной связи по реактивномутоку сделать зависящим в основном толькоот положения ротора, а не от напряжениястатора и тем самым повысить точностькомпенсации, на входе ограничителя минимального уровня целесообразно включитьвторой сумматор, один вход которого подключен к выходу датчика реактивного тока, а другой - ко входу этого датчикапо напряжению,Инерционное звено дает возможностьустановить ротор в любое положение .между критическим углом и углом опрокидывания беэ нарушения статической устойчивости.ЗО Таким образом обеспечивается точностьрегулирования реактивной мощности в энергосистеме,На чертеже представлена структурнаясхема предлагаемого регулятора.Зф Регулятор реверсивного синхронногокомпенсатора 1 содержит задатчик 2; управляющего сигнала, выход которого соединен с одним из входов сумматора 3, Выходсумматора 3 связан со входом реверсивно4 О го возбудителя 4, питающего обмотку воз-буждения компенсатора 1 .В цепь статора компенсатора включен датчик реактивного тока 5, токовымвходом через согласующий трансформатор45тока 6 и входом по напряжению черезсогласующий трансформатор напряжения 7.Выход датчика реактивного тока 5 соединенсо входом ограничителя 8 минимального50уровня 8, выход которого связан с сумматором 3,Непосредственно перед входом ограничи.теля 8 может быть включено инерционноезвено 9, а между сумматором 3 и эадат, чиком 2 - элемент 10 с характеристикойнасьпцения. На выходе датчика возможновключение второго сумматора 11, второйвход которого соединяется с выходом выпрямителя 12 подключенного ко входу 5 по напряжению, Выход сумматора 11 включается на вход инерционного звена 9, 812379При изменении эадатчиком 2 режимавозбуждения от положительного до отрицательного цепь обратной связи по реактивному току не действует, пока реактивныйток статора компенсатора 1 не достигнетуровня, установленного элементом 8, Придвльнейш.м увеличении потребляемого реактивного тока ствтора элемент 8 пропускаетсигнал от датчика 5 на вход сумматора 3обратная связь замыкается и обеспечиввеъся устойчивость ротора компенсатора закритическим углом. Это объясняется тем,что сигнал реактивного тока пропорционаленотклонениям тока возбуждения, напряжениястатора и угла поворота ротора компенсатора. Возникающая обратная связь по токувозбуждения влияет только нв коэффициентусиления цепи передачи сигнала от эадвтчика 2 до возбудителя 4, что может бытьлегко учтено в коэффициенте уснлиння возбудителя или эадвтчикв,Составляющая сигнала датчика реактивного тока, пропорциональнаяуглу обеспечивает устойчивость ротора лишь в небоаших пределах изменения сигнала, находящихся выше уровня ограничения элемента 8.Введение инерционного звена 9 в цепьэтой обратной .вязи обеспечивает ее устойчивость вплоть до угла опрокндьаання рстора.Юля обеспечения поворота ротора в пределах угла опрокищдвания сигнал задатчика ограничен элементом насыщения 10,При достижении сигнала выхода элемента 2порога насыщения в элементе 10 задающеевоздействие перестает изменяться и роторне переходит за предельно допустимый угол,Чтобы устранить в этом режиме другоевозмущенке, а именно составлякхцув снгнала датчика реактивного тока, пропорционапьную напряжению статорв, введена компенсирукюцая цепь по этому напряжению нв элементах 12 и 11.Замена в предлагаемом регулятореэпектромеханического датчика чисто элекърическнм устраняет трудоемкие работы поустановке датчика на роторе, обеспечивает транспортировку и сборкуротора, устранявф необходимость выполнять проводку в герме тизнрованной обшивке корпуса компенсвторв позволяет проще контролировать исправность измерительных цепей н существенно повышает надежность работы компенсатора, Введение инерционного элемента позволяет плавно изменять загрузку компенсаторв, облегчая работу диспетчера энергосистемыформула изобретения1. Автоматический регулятор реверсивного синхронного компенсатора с возбуждением. по одной оси содержащий задатчнк управ люацего сигнала и блок, реагирующий наположение ротора относительнополястатофвсвязанные через сумматор с. нсцолннтваювным блоком, о т л н ч в ю щ н й с ятвм, что, с целью упрощения, блок,ревги рующий на положение ротора выполнен ввиде датчика рввктквного тока со входамило току н напряжению, регулятор снабженограничителем минимального уровня н вторым сумматором, причем выход датчикареактивного тока свювн с первым сумматором через совдянвиныв послвдоввтеано второй сумматор к огрвничятвль минимального уровня, в ко второму входу второго сумматора подключен вход по нвпря- О женив датчика реактивного тока.2. Регулятор по п. 1, о т л я ч в ющ н й с я твм, что, с цвльв повышенияточности регулирования, он снабжен инерционным звеном, включенным между ограничителем миннмва ного уровня н выходомвторого сумматора, и элементом с характеристикой насыщения, включенным междуэадатчиком управляющего сигнала и пврвым сумматором.Источника информация, принятыв во внимание при экспертизе:1. Ввжнов А. И. Эюктрическне машины Л., фЭнергняф 1969, с. 452 454.2. Авторское свидетельство СССР%154931 кл. Н 02 Р 9/14 1962.3. Авторское свидетельство СССРМ 173297, хл. Н 02 Р 9/14 1964.612379 Составитель Ю. Фйлиппов,Л. Народная Техред А. Алатырев Корректо алова Филиал ППП фПатентф, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 Заказ 3474/50 ЦБИИПИ осу и И 3 нТираж 892 рственного ком делам иаобрете , Москва, Ж 3 Подписноетета Совета Министров СССий и открытий