УСТРОЙСТВО РЕГУЛИРОВАНИЯ НАПРЯЖЕНИЯ АСИНХРОННОГО И СИНХРОННОГО ГЕНЕРАТОРОВ

УСТРОЙСТВО РЕГУЛИРОВАНИЯ НАПРЯЖЕНИЯ АСИНХРОННОГО И СИНХРОННОГО ГЕНЕРАТОРОВ


RU (11) 2012977 (13) C1

(51) 5 H02J3/46 

(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ 
Статус: по данным на 20.11.2007 - прекратил действие 

--------------------------------------------------------------------------------

(21) Заявка: 5012081/07 
(22) Дата подачи заявки: 1991.11.19 
(45) Опубликовано: 1994.05.15 
(71) Заявитель(и): Научно-исследовательский, проектно-конструкторский и технологический институт тяжелого электромашиностроения Харьковского завода "Электротяжмаш" им.В.И.Ленина 
(72) Автор(ы): Савельев Ю.Е.; Зозулин Ю.В. 
(73) Патентообладатель(и): Научно-исследовательский, проектно-конструкторский и технологический институт тяжелого машиностроения Харьковского завода электромашиностроения им.В.И.Ленина 

(54) УСТРОЙСТВО РЕГУЛИРОВАНИЯ НАПРЯЖЕНИЯ АСИНХРОННОГО И СИНХРОННОГО ГЕНЕРАТОРОВ 

Использование: на блочных электростанциях, содержащих как синхронные (СГ), так и асинхронные генераторы (АГ). Регулирование напряжения СГ и АГ осуществляется посредством регулирования коэффициента трансформатора АГ и тока возбуждения СГ в зависимости от превышения напряжения АГ заданных пределов изменения. Для этого устройство снабжено автоматическим регулятором коэффициента трансформации, логическими элементами ИЛИ и НЕ и управляемым ключом. 1 ил. 


ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ



Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано на блочных электростанциях, содержащих как синхронные (СГ) так и асинхронные генераторы (АГ).

Известно устройство управления генераторами переменного тока [1] , содержащее синхронный генератор и генератор переменного тока, работающий как в синхронном, так и асинхронном режимах.

Это устройство не обеспечивает управление напряжением асинхронного генератора, что приводит к снижению качества электроэнергии и надежности.

Устройство, наиболее близким к предлагаемому является способ и устройство описанные в [2] .

Недостатком данного способа и устройства является возможность длительной перегрузки СГ, так как при работе АГ в неуправляемом режиме возможно длительное снижение напряжения АГ до 10^ , которое должен компенсировать СГ.

В основу изобретения положена задача создания устройства регулирования напряжения совместно работающих синхронных и асинхронных генераторов, которое бы исключило возможность перегрузки СГ, что позволило бы повысить надежность работы последнего.

Сущность изобретения заключается в том, что в известном устройстве регулирования напряжения асинхронного и синхронного генераторов, подключенных к энергосистеме через первый и второй трансформаторы соответственно, содержащем преобразовательный элемент, вход которого подключен к обмотке статора асинхронного генератора через первый измерительный трансформатор напряжения, а выход - к входам измерительного и дифференцирующего элемен- тов, выходы которых подключены соответственно к первому и второму усилительным элементам, автоматический регулятор возбуждения синхронного генератора, первый, второй и третий входы которого связаны с выходами первого и второго усилительных элементов и обмоткой статора синхронного генератора через второй измерительный трансформатор напряжения, а выход подключен к обмотке возбуждения синхронного генератора, дополнительно введены автоматический регулятор коэффициента трансформации, информационным входом подключенный к обмотке статора асинхронного генератора, первый "Больше" и второй "Меньше" выходы которого подключены к первому и второму входам приводного механизма устройства переключения ответвлений обмотки первого трансформатора, логический элемент ИЛИ, первый и второй входы которого подключены к первому и второму выходам автоматического регулятора коэффициента трансформации, а выход через элемент НЕ подключен к управляющему входу управляемого ключа, переключающий орган которого включен в цепь, соединяющую выход первого усилительного элемента с первым входом автоматического регулятора возбуждения синхронного генератора.

Новизна изобретения заключается в том, что в отличие от известного устройства [2] в предложенном устройстве введен автоматический регулятор коэффициента трансформации трансформатора асинхронного генератора, логические элементы ИЛИ, НЕ и управляемый ключ, обеспечивающие регулирование напряжения асинхронного и синхронного генераторов путем изменения коэффициента трансформации трансформатора. Это происходит при превышении напряжения асинхронного генератора заданных пределов его изменения. Если эти пределы не превышаются, автоматический регулятор коэффициента трансформации не работает, а регулирование напряжения осуществляется аналогично прототипу, т. е. изменением тока возбуждения синхронного генератора. В других известных решениях, отражающих предшествующий уровень техники задача регулирования напряжения асинхронного генератора без обмоток возбуждения на роторе решалась с помощью конденсаторов возбуждения, подключаемых к обмотке статора последнего.

Данное изобретение задачу регулирования напряжения совместно работающих асинхронного и синхронного генераторов осуществляет либо с помощью изменения коэффициента трансформации трансформатора асинхронного генератора, либо воздействием на ток возбуждения синхронного генератора в зависимости от величины изменения напряжения, т. е. неочевидным путем.

На чертеже показана принципиальная схема устройства.

Устройство регулирования напряжения асинхронного 1 и синхронного 2 генераторов подключенных к сети через первый 3 и второй 4 трансформаторы содержит преобразовательный элемент 5, вход которого подключен к обмотке статора 6 асинхронного генератора 1 через первый измерительный трансформатор напряжения 7.

Выход преобразовательного элемент 5 подключен к входам измерительного 8 и дифференцирующего 9 элемента, выходы которых подключены соответственно к первому 10 второму 11 усилительным элементам. В схеме имеется автоматический регулятор возбуждения 12 синхронного генератора 1, первый, второй третий входы которого связаны с выходами первого 10, второго 11 усилительных элементов и обмоткой статора 13 синхронного генератора 2 через второй измерительный трансформатор напряжения 14 соответственно. Выход регулятора 12 подключен к обмотке возбуждения 15 синхронного генератора 2.

В схему введен автоматический регулятор коэффициента трансформации 16, измерительным входом подключенный к обмотке статора 6 асинхронного генератора 1. Первый "Больше" и второй "Меньше" выходы регулятора 16 подключены к первому и второму входам приводного механизма 17 устройства переключения ответвлений обмоток первого трансформатора 3 (не показан). Логический элемент Л 18 имеет первый второй входы подключенные к первому и второму выходам автоматического регулятора коэффициента трансформации 16, а выход через элемент НЕ 19 подключен к управляющему входу управляемого ключа 20, переключающий орган 21 которого включен в цепь, соединяющую выход первого усилительного элемента 10 с первым входом автоматического регулятора возбуждения 12 синхронного генератора 1. Управляемый ключ 20 может иметь командный орган 22.

Измерительный элемент 5 служит для измерения отклонения напряжения, пропорционального напряжению статора асинхронного генератора 1, относительно его номинального значения Uo, а дифференцирующий элемент 5 - для формирования сигнала, пропорционального скорости изменения напряжения статора асинхронного генератора 1.

Усилительные элементы 10, 11 служат для усиления сигналов соответственно по отклонению и первой производной напряжения статора асинхронного генератора согласно установленным коэффициентам усиления. Регулятор 12 служит для регулирования тока возбуждения синхронного генератора 2.

Основной особенностью автоматического регулятора коэффициента трансформации 16 совместно с приводным устройством 17 является дискретность действия, нечувствительность к изменениям напряжения меньшим ступени регулирования. Это обуславливает наличие зоны нечувствительности измерительного органа регулятора коэффициента трансформации 16.

Для обеспечения возможной точности регулирования зона нечувствительности максимально приближается к ступени регулирования. Обычно ступень регулирования составляет U = 1,25-2,5% .

Логический элемент ИЛИ 18, совместно с элементом НЕ 19 обеспечивает отключение или включение управляемого ключа 20 в зависимости от наличия сигналов на выходе автоматического регулятора коэффициента трансформации 16.

Измерительный и дифференцирующий элементы 8 и 9, формируя сигналы, соответственно пропорциональные отклонению и скорости изменения напряжения статора генератора 1 передают их усилительным элементам 10 и 11.

Усиленные сигналы согласно установленным коэффициентам усиления в усилительных элементах 10 и 11 поступают на вход регулятора 12 синхронного генератора 2. Ко всем остальным входам регулятора 12 синхронного генератора 2 поступают сигналы по выбранным параметрам режима станции и синхронного генератора 2. В результате полученные сигналы, пропорциональные отклонению и первой производной напряжения статора генератора 1, влияют на суммарное изменение значения тока возбуждения генератора 2. Повышение напряжения статора генератора 1 уменьшает, а снижение соответственно увеличивает значение тока возбуждения синхронного генератора 2.

Допустим, что изменения напряжения статора генератора 1 выходят за пределы зоны нечувствительности автоматического регулятора коэффициента трансформации трансформатора 16.

Допустим, что напряжение статора генератора 1 увеличилось. Соответствующие сигналы поступившие на измерительный вход регулятора 16 вызовут появление на его выходе сигнала "Больше" (логической единицы), который поступив на первый вход приводного механизма 17 в конечном итоге приведет к увеличению коэффициента трансформатора 3 и уменьшению напряжения.

Одновременно на выходе логического элемента ИЛИ 18 появится логическая единица, которая вызовет появление логического нуля на выходе элемента НЕ 19. Появление логического нуля на входе управляемого ключа приведен к его отключению, т. е. к размыканию переключающего органа 21. Таким образом сигнал с выхода усилительного элемента 10, пропорциональный отклонению напряжения генератора 1, не поступит на вход автоматического регулятора возбуждения 12 и в формировании тока возбуждения синхронного генератора 2 не участвует.

Если напряжение статора генератора 1 уменьшилось, превысив при этом пределы зоны нечувствительности регулятора 16, то увеличение напряжения будет обеспечено за счет уменьшения коэффициента трансформации трансформатора 3, а не за счет увеличения тока возбуждения синхронного генератора 2. Алгоритм работы элементов устройства сохраняется аналогичным описанному выше.

Предложенное устройство регулирования снимает проблему длительной перегрузки синхронного генератора при боль- ших снижениях уровня напряжения АГ, обеспечивая при этом хорошие динамические характеристики с точки зрения качества переходных процессов. 


ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ



УСТРОЙСТВО РЕГУЛИРОВАНИЯ НАПРЯЖЕНИЯ АСИНХРОННОГО И СИНХРОННОГО ГЕНЕРАТОРОВ, подключенных к энергосистеме через первый и второй трансформаторы соответственно, содержащее преобразовательный элемент, вход которого подключен к обмотке статора асинхронного генератора через первый измерительный трансформатор напряжения, а выход - к входам измерительного и дифференцирующего элементов, выходы которых подключены соответственно к первому и второму усилительным элементам, автоматический регулятор возбуждения синхронного генератора, первый, второй и третий входы которого связаны с выходами первого и второго усилительных элементов и обмоткой статора синхронного генератора через второй измерительный трансформатор напряжения соответственно, а выход подключен к обмотке возбуждения синхронного генератора, отличающееся тем, что дополнительно введены автоматический регулятор коэффициента трансформации, логические элементы ИЛИ и НЕ, управляемый ключ с переключающим элементом на выходе, информационный вход автоматического регулятора коэффициента трансформации подключен к обмотке статора асинхронного генератора, первый "Больше" и второй "Меньше" выходы регулятора подключены к первому и второму входам дополнительно введенного приводного механизма устройства переключения ответвлений обмотки первого трансформатора, первый и второй входы логического элемента ИЛИ подключены к первому и второму выходам автоматического регулятора коэффициента трансформации, а выход через элемент НЕ подключен к управляющему входу ключа, переключающий элемент которого включен между выходом первого усилительного элемента и первым входом автоматического регулятора возбуждения синхронного генератора.




ПРОЧИТАТЬ НУЖНО ВСЕМ !
Судьба пионерских изобретений и научных разработок, которым нет и не будет аналогов на планете еще лет сорок, разве что у инопланетян



Независимый научно технический портал

Подборка патентов изобретений и технологий относящихся к ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИКЕ:
Гелиоэнергетика - Солнечные электростанции, Солнечные батареи. Солнечные коллекторы;
Ветроэнергетика - Ветроэнергетические установки. Ветродвигатели;
Волновые электростанции. Гидроэлектростанции;
Термоэлектрические источники тока;
Химические источники тока;
Нетрадиционные устройства и способы получения, преобразования и передачи ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЭНЕРГИИ;
Устройства и способы экономии и сохранения электроэнергии;
Генераторы постоянного электрического тока. Электрические машины.



Устройства и способы получения, преобразования, передачи, экономии и сохранения электрической энергии




СОВЕРШЕННО БЕСПЛАТНО!
Вам нужна ПОЛНАЯ ВЕРСИЯ данного патента? Сообщите об этом администрации портала. В сообщении обязательно укажите ссылку на данную страницу.


ПОИСК ИНФОРМАЦИИ В БАЗЕ ДАННЫХ


Режим поиска:"и" "или"

Инструкция. Ключевые слова в поле ввода разделяются пробелом или запятой. Регистр не имеет значения.

Режим поиска "И" означает, что будут найдены только те страници, где встречается каждое из ключевых слов. При использовании режима "или" результатом поиска будут все страници, где встречается хотя бы одно ключевое слово.

В любом режиме знак "+" перед ключевым словом означает, что данное ключевое слово должно присутствовать в найденных файлах. Если вы хотите исключить какое-либо слово из поиска, поставьте перед ним знак "-". Например: "+электрический -генератор".

Поиск выдает все данные, где встречается введенное Вами слово. Например, при запросе "генератор" будут найдены слова "генераторы", "ренераторов" и другие. Восклицательный знак после ключевого слова означает, что будут найдены только слова точно соответствующие запросу ("генератор!").


Солнечные электростанции. Гелиоэнергетика | Ветроэнергетические установки. Ветродвигатели. Ветрогенераторы | Волновые, геотермальные и гидроэлектростанции | Термоэлектрические источники тока | Химические источники тока. Накопители электроэнергии. Батареи и аккумуляторы | Нетрадиционные устройства и способы получения, преобразования и передачи электрической энергии | Устройства и способы экономии и сохранения электроэнергии | Генераторы постоянного и переменного электрического тока. Электрические машины


Рейтинг@Mail.ru