Система автоматического регулирования возбуждения реверсивного синхронного компенсатора

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИН А 1 д 11 4 Н 02 Р 9/14 И РЕТЕНИ ОПИ ЕЛЬСТВУ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ ССС ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫ Н АВТОРСКОМУ С(71) Центральное проектно-конструкторское и технологическое бюро крупных электрических машин(53) 621.316.722:621.313,325(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР В 154931, кл. Н 02 Р 9/14, 1962,Авторское свидетельство СССР У 173297) кл. Н 02 Р 9/14) 1964.Авторское свидетельство СССР В 612379, кл. Н 02 Р 9/14, 1978. (54) СИСТЕМА АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ ВОЗБУЖДЕНИЯ РЕВЕРСИВНОГО СИНХРОННОГО КОМПЕНСАТОРА(57) Изобретение относится к области электротехники. Цель изобретения - увеличение предела потребления реактивной мощности компенсатором, повыЯО 1309253шение точности настройки. При работе компенсатора с положительным возбуж- дением и с отрицательным до значений токов статора, меньших 1)р ) регулирование происходит только по каналу напряжения, Разность напряжений от датчика напряжения 18 и задатчика 17 определяет ток в обмотке ротора компенсатора. При токе статора, большем критического, переключатель фазы 21 подключает датчик 20 реактивного тока, Пороговые элементы 2)23) усилители 10,13, сумматор 6 с ограничением минимального сигнала обеспечивают переключение усиления, До значений токов, соответствующих углу 65 работают пороговый элемент 22 и усилитель 13, обеспечивая меньший коэффициент усиления, При достижении током значения, соответствующего углу 65 , работают пороговый элемент 23йи усилитель О, обеспечивая больший коэффициент усиления, 3 ил.Изобретение относится к электротехнике, а именно к устройствам дляуправления синхронным компенсаторомпутем регулирования его возбуждения,и может быть применено для регулирования реактивной мощности в электрических системах переменного тока.Целью изобретения является увеличение предела потребления реактивноймощности компенсатором, автоматизация режима и расширение функциональных возможностей.На Фиг, 1 представлена схема системы автоматического регулирования;на фиг2 - вариант выполнения датчика реактивного тока; на Фиг. 3 - Бобразная характеристика реверсивногосинхронного компенсатора,1Система автоматического регулирования возбуждения содержит синхронныйкомпенсатор 1 с двумя обмотками нароторе, Статор компенсатора 1 подключен через трансформатор 2 тока ксети, Обмотки ротора подключены к 25исполнительному органу 3, содержащему тиристорные реверсивные выпрямители,. Тиристоры исполнительного органа включаются системой 4 управления,которая может быть выполнена по принципу фазоимпульсного устройства свертикальным управлением, Вход системы 4 управления соединен с выходомпервого усилителя 5, вход которогосоединен с выходом сумматора 6 с ограничением минимального сигнала, который может быть реализовав: по принципу логической схемы ИЛИ, Сумматор6 имеет два входа 7 и 8, Вход 7 соецинен с выходом первого сумматора9, а вход 8 - с выходом второго усилителя 10, Сумматор 9 имеет два входа 11 и 12. Вход 11 соединен с выходом третьего усилителя 13, а вход12 - с выходом второго сумматора 14.Сумматор 9 может быть реализованкак сумматор токов, а сумматор 14 -как сумматор источников ЭДС при последовательном включении. Сумматор14 имеет два входа 15 и 16, Вход 15соединен с задатчиком 17 управляющего сигнала, который может быть вы-.полнен в виде источника постоянногонапряжения, например, на стабилитронах. Величина напряжения регулируется замыканием контактов реле,включенных параллельно стабилитронам, а обмотки этих реле включены на,выходы разрядов реверсивного двоичного счетчика в микросхемном исполнении, Вход 16 соединен с датчиком18 напряжения который соединен странсформатором 19 напряжения, Датчик 8 напряжения может быть выполненв виде трехфазного выпрямителя сфильтром,Трансформатор 19 напряжения соединен также с датчиком 20 реактивного тока, второй вход которого соединен через переключатель 21 фазы странсформатором 2 тока статора, Входы усилителей 10 и 13 соединены свыходами пороговых элементов 22 и23, Датчик 20 реактивного тока можетбыть выполнен по принципу дискретного фильтра (фиг, 2) и содержитоднополупериодный выпрямитель надиоде 24, ЬС в филь низких частотна конденсаторе 25 и сопротивлениях26 и 27 и второй Фильтр на конденсаторе 28 и сопротивлениях 29 и 30,формирователь пилообразного напряжения на конденсаторе 31 и сопротивлениях 32 и 33, вход по току на. потенциометре 34, прерыватель 35 тока,преобразователь 36 синусоидальногонапряжения в импульсы, запоминающийконденсатор 37 и усилитель 38, Выход датчика 20 реактивного тока соединен с входами первого 22 и второго 23 пороговых элементов, которыемогут быть выполнены по схеме сравнения двух сигналов,Система регулирования работаетследующим образом,1При работе компенсатора с положительным возбуждением и с отрицательным до значений токов статора, меньших критического 1 (Фиг. 3), регулирование происходит только по каналу напряжения, От трансформатора 19 напряжения сигнал поступает на датчик 18 напряжения, где преобразуется в сигнал постоянного тока, Затем этот сигнал поступает на сумматор 14, где сравнивается с сигналом задатчика 17. Разность этих напряжений проходит через сумматоры 9 и 6, усилитель 5 и поступает на систему 4 управления, где вырабатываются импульсы, Фаза которых зависит от величины управляющего сигнала, Импульсы подаются на управляющие электроды тиристоров исполнительногс, блока 3, который задает тон в обмотки ротора компенсатора 1.аличке двух пороговых элементов22 и 23 и двух усилителей 1 О и 13а также сумматора 6 обусловлено нелинейностью П-образной характеристики компенсатора (Фиг, 3, 1 - ток статора кампексатара, Е - 3 ДС нанбы-,кдекия), Часть характеристики да критического угла наворота соответствует режиму отрицательного возбужденияв зоне естественной устойчивости.За критическим углам (в зоне искусственной устойчивости) характеристика нелинейна, Коэффициент усилениякомпенсатара (фиг, 3), определяемыйнаклоном касательной д 1/ЛГ изменяется в диапазоне углов 30 - 65 вдва раза, Коэффициент усиления системы регулирования, определенный поусловиям статической устойчивости иобеспечивающий требуемую статическуюпогрешность для одного диапазона углов 8, не удовлетворяет другому диапазоку. Пороговые элементы 22 и 23,усилители 10 и 13 и сум.атар б обеспечивают переключение коэффициентаусиления, Да значений токов, соответствующих углу 65 , работают первыйпороговый элемент 22 и усилитель 13,обеспечивая меньший коэфдлщиект усиления системы регулирования, При достижении током значения, соответствующего углу 65 , работают второйпороговый элемент 23 и усилитель 10,обеспечивая больший коэфс,"кциект усиления,формула и з а б р е т е н и я Система автоматического регулирования возбуждения реверсивного син 3 1309 2 з 3Работа компексатара с отрицательным возбуждением в зоне искусственной устойчивости при токе статара,большем критического, возможна только при наличии обратной связи по реактивному току. В этом случае, кромеканала регулирования по напряжениюдействует канал регулирования па таку, От трансформатора 2 тока сигналчерез переключатель 21 Фазы поступает на датчик 20, Последний работает по принципу Фиксации один раз впериод синусоиды в момент переходанапряжения трансформатора Т черезнуль. В эти моменты на выходе преобразователя 13 образуются импульсы,поступающие на прерыватель 35 тока,который на время импульса подсоединяет конденсатор 37 к точке а, Напряжение, "запомненное" на конденсаторе 37 до следующего импульса преобразователя 13, передается черезусилитель на выход датчика, Напряжение в точке а представляет собойсигнал реактивного тока, снимаемый 25с потенциометра 34, к которому добавляется напряжение статора, Коррекцияпо напряжению вводится для того,чтобы выделить сигнал изменения токастатара от изменения угла поворота 30ротора компенсатара, Иначе при снижении напряжения (когда система находится в режиме насыщения по напряжению) ток начнет умекьшаться по характеристике кампенсатора, а регулятор тока будет стремиться его удержать, В результате угол поворотаувеличивается и может наступитьопрокидывание.45 50 55 С датчика реактивного тока сигналпоступает на пороговые элементы 22и 23, На выходе элемента 22 сигналпоявляется при достижении током вели -чины близкой к критической, Пройдячерез усилитель 13, сигнал наступаетка сумматор 9, где суммируется ссигналом какала напряжения,При достижении током второго порогового значения сигнал появляетсятакже на выходе элемента 23, В этомслучае на двух входах 7 и 8 сумматора 6 появляются сигналы, На выходпроходит сигнал, больший по величине, Таким образом, при достижениитоком второго порогового значенияпроходит игкал входа 8 и регулирование происходит только по сигналуреактивного тока,хроннаго кампенсатора с возбуждениемпа одной оси, содержащая исполнительный орган с тиристорным реверсивным выпрямителем и его системойуправления, вход которой соединен с выходом первого усилителя, датчикреактивного тока с коррекцией ло напряжению с двумя входами, трансформаторы тока и напряжения, причем одинвход датчика реактивкога тока подключен к трансформатору напряжения,пороговый элемент, первый и второйсумматоры и задатчик, а г л и ч а -ю щ а я с я тем, что, с целью увеличения предела потребления реактивноймощности компенсатором, повышенияточности настройки, н нее дополнительно введены второй и третий уси"лители, второй пороговый элемент, 5 1309253 6сумматор с ограничением минимального рой - с выходом задатчика, выход сигнала, датчик напряжения статора, второго порогового элемента соединен Вход которого соединен с трансформа с входом второго усилителя, выход котором напряжения, а также переключа- торого соединен с одним входом сумма- тель фазы, входы первого и второго 5 тора с ограничением минимального сигпороговых элементов соединены с вы- нала, на второй вход которого под" ходом датчика реактивного тока, вы- ключен выход первого сумматора, а ход первого порогового элемента сое- выход сумматора с ограничением мини" динен с входом третьего усилителя, мального сигнала соединен с входом выход которого соединен с одним входом Ю первого усилителя, выход переключапервого сумматора, на второй вход ко- теля фазы подключен ко второму входу торого подключен выход второго сум- датчика реактивного тока, а вход пематора, один вход которого соединен реключателя- к трансформатору тос выходом датчика напряжения, а вто- ка.1309253 ОУ8, ц Составитель К. ФотиИ, Николайчук Техред М.Ходанич Редак орректор А, Обруча 1803/53 Тираж 661ВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делах изобретений и открытий3035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4 Зака роизводственно-полиграфическое предприятие, г, Ужгород, ул. Проектная 4