RU2623997C1 - System of excitation of synchronous generator - Google Patents
System of excitation of synchronous generator Download PDFInfo
- Publication number
- RU2623997C1 RU2623997C1 RU2016126219A RU2016126219A RU2623997C1 RU 2623997 C1 RU2623997 C1 RU 2623997C1 RU 2016126219 A RU2016126219 A RU 2016126219A RU 2016126219 A RU2016126219 A RU 2016126219A RU 2623997 C1 RU2623997 C1 RU 2623997C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- excitation
- generator
- auxiliary
- synchronous generator
- channel
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
- H02P9/00—Arrangements for controlling electric generators for the purpose of obtaining a desired output
- H02P9/14—Arrangements for controlling electric generators for the purpose of obtaining a desired output by variation of field
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
- H02P9/00—Arrangements for controlling electric generators for the purpose of obtaining a desired output
- H02P9/14—Arrangements for controlling electric generators for the purpose of obtaining a desired output by variation of field
- H02P9/36—Arrangements for controlling electric generators for the purpose of obtaining a desired output by variation of field using armature-reaction-excited machines
Landscapes
- Control Of Eletrric Generators (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к электроэнергетике и может быть использовано в системах возбуждения синхронных генераторов.The invention relates to the electric power industry and can be used in excitation systems of synchronous generators.
Известны независимые тиристорные системы возбуждения для синхронных генераторов, содержащие в качестве источника питания вспомогательный генератор со своей тиристорной системой возбуждения и тиристорную систему возбуждения главного генератора (Глебов И.А. Системы возбуждения мощных синхронных машин. Л.: Наука, 1979, с. 49-63).Independent thyristor excitation systems for synchronous generators are known, containing an auxiliary generator with their thyristor excitation system and a thyristor excitation system of the main generator as a power source (I. Glebov, Excitation systems of powerful synchronous machines. L .: Nauka, 1979, p. 49- 63).
Недостатком является сложность такой системы возбуждения за счет ее двойной комплектации для вспомогательного и главного генераторов, что снижает ее надежность и надежность синхронного генератора, а также увеличиваются потери энергии и затраты на ее обслуживание.The disadvantage is the complexity of such an excitation system due to its dual configuration for auxiliary and main generators, which reduces its reliability and the reliability of the synchronous generator, as well as increased energy losses and maintenance costs.
Наиболее близкой по технической сущности к изобретению является комбинированная вентильная система возбуждения синхронного генератора, содержащая два канала регулирования: управляемый и неуправляемый, параллельно подключенных к обмотке возбуждения синхронного генератора (Морозова Ю.А. Параметры и характеристики вентильных систем возбуждения мощных синхронных генераторов. М.: Энергия, 1976, с. 134-136, рис. 51).Closest to the technical essence of the invention is a combined valve excitation system of a synchronous generator, containing two control channels: controlled and uncontrolled, connected in parallel to the excitation winding of a synchronous generator (Morozova Yu.A. Parameters and characteristics of valve excitation systems of powerful synchronous generators. M .: Energy, 1976, pp. 134-136, Fig. 51).
Такая система возбуждения позволяет уменьшить мощность вспомогательного генератора и сократить число дорогостоящих тиристоров в управляемом преобразователе. Однако наличие управляемого канала с его управляемыми элементами и устройствами - тиристорами, тиристорной преобразовательной установкой, системой управления тиристорами, АРВ - по-прежнему снижает надежность работы системы возбуждения синхронного генератора.Such an excitation system can reduce the power of the auxiliary generator and reduce the number of expensive thyristors in a controlled converter. However, the presence of a controlled channel with its controlled elements and devices - thyristors, thyristor converter unit, thyristor control system, ARV - still reduces the reliability of the synchronous generator excitation system.
Задача изобретения заключается в повышении надежности системы возбуждения синхронного генератора путем исключения из нее управляемых элементов, не нарушая при этом требований автоматического регулирования возбуждения.The objective of the invention is to increase the reliability of the excitation system of a synchronous generator by eliminating the controlled elements from it, without violating the requirements of automatic regulation of excitation.
В системе для возбуждения синхронного генератора задача повышения надежности решается путем выполнения каналов регулирования неуправляемыми, при этом в качестве основного использован канал силового кампаундирования генератора, а другой канал является вспомогательным и дополняющим основной, поэтому его источник питания, вспомогательный генератор, по силовому выходу включен параллельно основному каналу, а его обмотка возбуждения через диодно-тиристорный преобразователь и потенциал-регулятор с электроприводом подключена к источнику переменного напряжения собственных нужд электростанции.In the system for exciting a synchronous generator, the problem of increasing reliability is solved by making the control channels uncontrollable, while the main channel of the power generator is used as the main channel, and the other channel is auxiliary and complementary to the main one; therefore, its power source, auxiliary generator, is connected in parallel with the main power output channel, and its field winding through a diode-thyristor converter and a potential regulator with an electric drive is connected to a source AC voltage auxiliary power.
Управление тиристорами диодно-тиристорного преобразователя осуществлено от их анодного напряжения через контакты управляющего реле, что позволило диодно-тиристорному преобразователю работать в диодном, неуправляемом режиме, и осуществлять возбуждение и гашение поля синхронного генератора.The thyristors of the diode-thyristor converter are controlled from their anode voltage through the contacts of the control relay, which allowed the diode-thyristor converter to work in a diode, uncontrolled mode, and to excite and suppress the field of the synchronous generator.
А на вход электропривода потенциал-регулятора подключены цепи воздействия, образующие основные функциональные каналы: ручного регулирования возбуждения, ограничения минимального и максимального возбуждения, перегрузки обмотки возбуждения синхронного генератора.And the input circuits of the potential regulator’s electric drive are connected with the action circuits that form the main functional channels: manual control of excitation, limitation of minimum and maximum excitation, overload of the excitation winding of the synchronous generator.
Исключение из системы возбуждения управляемых элементов с одновременным обеспечением автоматического регулирования возбуждения синхронного генератора достигается следующим образом.The exclusion of controlled elements from the excitation system while providing automatic control of the synchronous generator excitation is achieved as follows.
Силовое компаундирование подпитывает обмотку возбуждения синхронного генератора током, который зависит от величины полного тока статора синхронного генератора, то есть в канале силового компаундирования автоматически реализуется управляющая функция, соответствующая требуемой внешней характеристике генератора.The power compound feeds the excitation winding of the synchronous generator with a current, which depends on the total stator current of the synchronous generator, that is, in the power compound channel, a control function corresponding to the required external characteristic of the generator is automatically implemented.
Сам же канал силового компаундирования содержит трансформаторы компаундирования, которые через диодный преобразователь подключены к обмотке возбуждения синхронного генератора.The power compounding channel itself contains compounding transformers, which are connected through a diode converter to the excitation winding of the synchronous generator.
Таким образом, силовое компаундирование, образующее основной канал, обеспечивает автоматическое регулирование возбуждения генератора в функции его тока нагрузки, при этом в самом канале отсутствуют управляемые элементы.Thus, the force compounding that forms the main channel provides automatic regulation of the excitation of the generator as a function of its load current, while there are no controllable elements in the channel itself.
Окончательно, при поддержании любого режима синхронного генератора, функции каналов регулирования распределены следующим образом: вспомогательным каналом устанавливают требуемый уровень напряжения генератора, а основной канал в автоматическом режиме поддерживает этот уровень напряжения при различных нагрузках генератора. При этом регулирование возбуждения вспомогательного генератора во вспомогательном канале осуществлено через диодно-тиристорный преобразователь и потенциал-регулятор с электроприводом, также содержащие неуправляемые элементы и управляемые, но работающие в неуправляемом режиме, что позволяет максимально упростить систему возбуждения и максимально повысить ее надежность.Finally, while maintaining any synchronous generator mode, the functions of the control channels are distributed as follows: the auxiliary channel sets the required voltage level of the generator, and the main channel automatically maintains this voltage level at various generator loads. The regulation of the excitation of the auxiliary generator in the auxiliary channel is carried out through a diode-thyristor converter and a potential regulator with an electric drive, also containing uncontrolled elements and controlled, but operating in uncontrolled mode, which allows to simplify the excitation system as much as possible and maximize its reliability.
На фиг. 1 представлена система для возбуждения синхронного генератора; на фиг. 2 – диодно-тиристорный преобразователь вспомогательного канала регулирования системы.In FIG. 1 shows a system for driving a synchronous generator; in FIG. 2 - diode-thyristor converter of the auxiliary control channel of the system.
Основной канал силового компаундирования синхронного генератора 1 образован трансформаторами компаундирования 2 и диодным преобразователем 3, соединенными последовательно между собой и с обмоткой возбуждения 4 синхронного генератора 1.The main channel of the power compounding of the synchronous generator 1 is formed by compounding
Вспомогательный канал образован вспомогательным генератором 5, силовой выход которого через диодный преобразователь 6 подключен к выходу диодного преобразователя 3, а его обмотка возбуждения 7 подключена через диодно-тиристорный преобразователь 8 и потенциал-регулятор 9 с электроприводом 10 к источнику переменного напряжения собственных нужд электростанции 11. Потенциал-регулятор 9 с электроприводом представляет собой известное устройство (см. книгу Касаткин А.С. Электротехника. - М.: «Энергия», 1969, стр. 466, рис. 14-54).The auxiliary channel is formed by the
На вход электропривода 10 потенциал-регулятора 9 подключены цепи 12, 13, 14, образующие основные функциональные каналы соответственно: ручного регулирования возбуждения, ограничения минимального и максимального возбуждения, перегрузки обмотки возбуждения 4 синхронного генератора 1.To the input of the
Трехфазный диодно-тиристорный преобразователь 8, собранный по мостовой схеме, образует шесть плеч, три из которых выполнены на диодах 15, 16, 17, а остальные три плеча - на тиристорах 18, 19, 20. Каждый тиристор снабжен своей цепью управления, соединяющей его анод 21 с управляющим электродом 22 через динистор 23 и контакт управляющего реле 24. Выход преобразователя 8 подключен к обмотке возбуждения 7 вспомогательного генератора 5 через ограничивающее сопротивление 25, часть которого закорачивается контактами 26 реле форсировки возбуждения синхронного генератора 1.The three-phase diode-
Такая система обеспечивает регулирование возбуждения синхронного генератора в различных режимах его работы следующим образом.Such a system provides regulation of the excitation of a synchronous generator in various modes of its operation as follows.
В режиме холостого хода синхронного генератора 1 его ток нагрузки отсутствует, поэтому канал силового компаундирования в этом режиме не работает. Регулирование возбуждения синхронного генератора 1 осуществляют по вспомогательному каналу путем регулирования возбуждения вспомогательного генератора 5. Для этого включают вспомогательный канал путем замыкания контактов 24 управляющего реле в цепи управления тиристоров 18, 19, 20 диодно-тиристорного преобразователя 8, который при этом переходит в диодный, неуправляемый режим работы. Для обеспечения стабильной работы тиристоров 18, 19, 20 в режиме диодов в их цепях управления использованы динисторы 23, обеспечивающие высокую крутизну управляющих импульсов. Далее, воздействуя по функциональному каналу 12 ручного регулирования возбуждения на электропривод 10 потенциал-регулятора 9, регулируют выходное напряжение последнего до требуемой величины тока возбуждения вспомогательного генератора 5, а следовательно, и тока возбуждения синхронного генератора 1.In the idle mode of the synchronous generator 1, its load current is absent, therefore, the power compounding channel does not work in this mode. The excitation of the synchronous generator 1 is controlled by the auxiliary channel by controlling the excitation of the
Гашение поля синхронного генератора 1 осуществляют размыканием контактов 24 управляющего реле в цепи управления тиристоров 18, 19, 20 диодно-тиристорного преобразователя 8.The field suppression of the synchronous generator 1 is carried out by opening the
При работе генератора 1 в сети под нагрузкой работает основной канал силового компаундирования и вспомогательный. При этом вспомогательным каналом задают требуемый уровень напряжения или величину реактивной мощности синхронного генератора 1 путем изменения тока возбуждения вспомогательного генератора 5; а основным каналом силового компаундирования поддерживают заданный уровень напряжения при различных нагрузках синхронного генератора 1 согласно управляющей функции канала, соответствующей требуемой внешней характеристике регулируемого генератора 1.When the generator 1 is operating in the network under load, the main channel of the power compounding and the auxiliary channel are working. The auxiliary channel sets the required voltage level or reactive power of the synchronous generator 1 by changing the excitation current of the
В случае отказа в работе основного канала силового компаундирования вспомогательный канал осуществляет его функции только в ручном режиме регулирования тока возбуждения синхронного генератора 1. Для этого, воздействуя по функциональному каналу 12 ручного регулирования возбуждения на электропривод 10 потенциал-регулятора 9, регулируют выходное напряжение последнего до требуемой величины тока возбуждения синхронного генератора 1.In case of failure of the main channel of the power compounding, the auxiliary channel performs its functions only in the manual mode of regulation of the excitation current of the synchronous generator 1. To do this, acting on the
При срабатывании функционального канала 13 ограничения минимального возбуждения синхронного генератора 1 осуществляют воздействие на электропривод 10 в сторону увеличения выходного напряжения потенциал-регулятора 9 до величины, при которой происходит возврат канала 13 с прекращением его воздействия.When the
При срабатывании функционального канала 14 ограничения перегрузки обмотки возбуждения 4 синхронного генератора 1 осуществляют воздействие на электропривод 10 в строну уменьшения выходного напряжения потенциал-регулятора 9 до величины, при которой происходит возврат канала 14 с прекращением его воздействия.When the
При внешних коротких замыканиях по основному каналу силового компаундирования осуществляется требуемая форсировка возбуждения синхронного генератора 1, а при близких коротких замыканиях с посадкой напряжения в сети до 0,85 Uном происходит одновременно и релейная форсировка по вспомогательному каналу путем, например, закорачивания контактом 26 реле форсировки возбуждения части резистора 25 в цепи обмотки возбуждения 7 вспомогательного генератора 5.In case of external short circuits on the main channel of the power compounding, the required excitation of the synchronous generator 1 is carried out, and for close short circuits with a voltage drop of up to 0.85 U nom , relay forcing along the auxiliary channel is performed by, for example, shorting the force relay by
Таким образом, предлагаемая система для возбуждения синхронного генератора позволяет по сравнению с известными устройствами обеспечить максимальную надежность на всех эксплуатационных режимах работы синхронного генератора. Достигается это за счет выполнения ее на неуправляемых элементах с обеспечением требуемого автоматического регулирования возбуждения синхронного генератора, что и является новым направлением в развитии систем возбуждения мощных синхронных машин.Thus, the proposed system for the excitation of a synchronous generator allows, in comparison with known devices, to provide maximum reliability in all operating modes of the synchronous generator. This is achieved by performing it on uncontrolled elements with the provision of the required automatic regulation of the excitation of a synchronous generator, which is a new direction in the development of excitation systems of powerful synchronous machines.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2016126219A RU2623997C1 (en) | 2016-06-30 | 2016-06-30 | System of excitation of synchronous generator |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2016126219A RU2623997C1 (en) | 2016-06-30 | 2016-06-30 | System of excitation of synchronous generator |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2623997C1 true RU2623997C1 (en) | 2017-06-30 |
Family
ID=59312480
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2016126219A RU2623997C1 (en) | 2016-06-30 | 2016-06-30 | System of excitation of synchronous generator |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2623997C1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU230879U1 (en) * | 2024-07-11 | 2024-12-23 | Общество с ограниченной ответственностью "Инжиниринговый центр "Русэлпром" | TWO-CHANNEL CONTROL DEVICE FOR EXCITATION OF A SYNCHRONOUS BRUSHLESS GENERATOR |
Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU161383A1 (en) * | ||||
GB190811558A (en) * | 1908-05-28 | 1909-08-30 | John Edward Lloyd Barnes | Improved Method of and Apparatus for Compounding Alternating Current Generators. |
SU547958A1 (en) * | 1975-04-17 | 1977-02-25 | Сибирское Отделение Всесоюзного Государственного Треста По Организации И Рационализации Районных Электростанций И Сетей "Оргрэс" | Device for automatic regulation of synchronous generator excitation |
US4117388A (en) * | 1977-01-07 | 1978-09-26 | Dyna Technology, Inc. | Alternating current generator |
JPS58195498A (en) * | 1982-05-07 | 1983-11-14 | Mitsubishi Electric Corp | Exciter for ac generator |
RU2070767C1 (en) * | 1994-08-02 | 1996-12-20 | Военно-инженерная академия | Device for regulating voltage across outputs of contactless synchronous generator |
EP0825700A1 (en) * | 1996-08-23 | 1998-02-25 | Robert Bosch Gmbh | Voltage supply system with increased power output |
CN101632219A (en) * | 2007-02-06 | 2010-01-20 | 康明斯发电机技术有限公司 | Method of and apparatus for controlling excitation |
-
2016
- 2016-06-30 RU RU2016126219A patent/RU2623997C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU161383A1 (en) * | ||||
GB190811558A (en) * | 1908-05-28 | 1909-08-30 | John Edward Lloyd Barnes | Improved Method of and Apparatus for Compounding Alternating Current Generators. |
SU547958A1 (en) * | 1975-04-17 | 1977-02-25 | Сибирское Отделение Всесоюзного Государственного Треста По Организации И Рационализации Районных Электростанций И Сетей "Оргрэс" | Device for automatic regulation of synchronous generator excitation |
US4117388A (en) * | 1977-01-07 | 1978-09-26 | Dyna Technology, Inc. | Alternating current generator |
JPS58195498A (en) * | 1982-05-07 | 1983-11-14 | Mitsubishi Electric Corp | Exciter for ac generator |
RU2070767C1 (en) * | 1994-08-02 | 1996-12-20 | Военно-инженерная академия | Device for regulating voltage across outputs of contactless synchronous generator |
EP0825700A1 (en) * | 1996-08-23 | 1998-02-25 | Robert Bosch Gmbh | Voltage supply system with increased power output |
CN101632219A (en) * | 2007-02-06 | 2010-01-20 | 康明斯发电机技术有限公司 | Method of and apparatus for controlling excitation |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
МОРОЗОВ Ю.А., Параметры и характеристики вентильных систем возбуждения мощных синхронных генераторов, Москва, Энергия, 1976, с.134-136, рис. 51. * |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU230879U1 (en) * | 2024-07-11 | 2024-12-23 | Общество с ограниченной ответственностью "Инжиниринговый центр "Русэлпром" | TWO-CHANNEL CONTROL DEVICE FOR EXCITATION OF A SYNCHRONOUS BRUSHLESS GENERATOR |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US9831778B2 (en) | Power-converting device and power conditioner using the same | |
JP5941922B2 (en) | Modular multi-voltage output converter device connected to rectifier | |
US9806618B2 (en) | Power converting device and power conditioner using the same | |
EP2656470B1 (en) | Method and system for control power in remote dc power systems | |
CN108288853B (en) | Direct current power supply system and power supply method for airplane | |
CN106208071B (en) | Hybrid AC and DC distribution system and method of use | |
US9306407B2 (en) | Battery system and method | |
KR101731477B1 (en) | Power supply apparatus for sub-module of mmc converter | |
EP3291442B1 (en) | Photovoltaic inverter | |
EP3701350A2 (en) | Start-up circuit | |
KR20160150348A (en) | Power supply apparatus for sub-module of mmc converter | |
JP2015511478A (en) | Vehicle, battery, and method for controlling battery | |
WO2020135877A1 (en) | Photovoltaic system | |
JP2022058334A (en) | Method and device for power conversion | |
KR102757855B1 (en) | System of engine start of hybrid vehicle and method for comtrolling the same | |
RU2623997C1 (en) | System of excitation of synchronous generator | |
Murthy et al. | Experience in the development of microhydel grid independent power generation scheme using induction generators for Indian conditions | |
EP3391498B1 (en) | Power supply apparatus | |
EP3829047A1 (en) | Converter | |
US20200052629A1 (en) | Power generation system technical field | |
US10298218B2 (en) | Method and device for controlling an electrical or electronic switching element | |
EP3104485B1 (en) | Power providing apparatus for use with multiple electricity sources | |
CN113572147A (en) | DC power supply and distribution system | |
RU2504065C1 (en) | Guaranteed power supply unit | |
US8884590B2 (en) | Electricity generation device and permanent-magnet electric generator |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20190701 |