SU477510A1 - Устройство дл возбуждени синхронного компенсатора - Google Patents

Description

1

Известно устройство дл  возбуждени  синхронного компенсатора, содержащее автоматический регул тор возбуждени , двухгрупповой реверсивный вентильный преобразователь , схемы управлени , блоки запрета, реверсивный датчик тока ротора и нуль-орган, включенный на выход реверсивного датчика тока ротора. Така  схема работает в функции сигнала управлени  и тока нагрузки. Однако при малых токах возбуждени  любого знака и возникновении короткого замыкани  в энергосистеме в обмотке возбуждени  возникают перенапр жени , имеющие периодическую и апериодическую составл ющие. Если дол  тока периодической составл ющей больше посто нного тока возбуждени , то суммарный ток возбуждени  прерываетс , так как при раздельном управлении преобразователем работает только одна из вентильных групп. Прерывание тока возбуждени  приводит к размыканию обмотки возбуждени  и тем самым вызывает значительное перепапр жение, которое может повредить как обмотку возбуждени , так и преобразователь.

Дл  снижени  перенапр жений до допустимой величины обмотку возбуждени  синхронного компенсатора при малых токах возбуждени  шунтируют сопротивлением, равным дес тикратному значению ее активного сопротивлени . Однако подключение активного сопротивлени  мен ет режим работы преобразовател . При этом возникают области прерывистых токов. Нулевому значению выпр мленного напр жени  соответствуют углы управлени  больше 90 эл. град. Кроме того, подключение активного сопротивлени  к обмотке возбуждени  предотвращает возникновение опасных перенапр жений, по искал ает форму регулировочной характеристики, что значительно снижает качество регулировани . Недостатком совместного управлени   вл етс  ограничение максимального угла инверторного режима, что, в свою очередь, ограничивает минимальный угол регулировани  выпр мительной группы. При этом динамический потолок возбуждени  снижаетс  примерно в два раза, что, в свою очередь, снижает устойчивость работы синхронного компенсатора .

Дл  уменьщени  возможности прерывани  тока возбуждени  при коротком замыкании в энергосистеме, улучшени  качества регулировани  преобразователем и повышени  динамической устойчивости в предлагаемое устройство введены блоки ограничени , один из входов которых подключен через преобразователь серии узких импульсов в непрерывный сигнал ко входу блока запрета противоположных вентильных групп, другой вход - непосредственно к автоматическому регул тору

возбуждени , а выходы блоков ограничени  подключены к схемам управлени . Выходы нуль-органа соединены через схему совпадени  с блоком запрета соответствующих вентильных групп и непосредственно со схемами управлени .

На чертеже дана блок-схема описываемого устройства.

Устройство содержит вентильные группы 1 и 2 реверсивного преобразовател  со встречно-параллельным соединением, блоки 3 и 4 запрета, схемы 5 и 6 управлени , блоки 7 и 8 ограничени , логические схемы 9 и 10 совпадени , преобразователи 11 и 12 серии узких импульсов управлени  в непрерывный сигнал, датчики 13 и 14 уравнительного тока, обмотку 15 возбуждени , реверсивный датчик 16 тока ротора, нуль-орган 17, автоматический регул тор 18 возбуждени , разделительный трансформатор 19 и реакторы 20 и 21 ограничени  уравнительного тока.

Устройство работает следующим образом.

При отсутствии тока в обмотке 15 возбуждени  или его значении, меньшем заданного, сигналы на выходах нуль-органа 17 отсутствуют . Импульсы со схем 5 и 6 управлени  проход т через блоки 3 и 4 запрета на вентильные группы 1 и 2, осуществл   совместное управление. Одновременно напр жение управлени  поступает в противофазе от регул тора 18 возбуждени  через регулируемые блоки 7 и 8 ограничени  на схемы 5 и 6 управлени . Дл  того, чтобы не было прорыва инверторного режима, при совместном управлении ограничивают максимальный угол инверторной группы. Во избежание нарушени  согласовани  вентильных групп необходимо, соответственно , ограничить минимальный угол открыти  вентильной группы в выпр мительном режиме. Это осуществл етс  при помощи управл емых блоков 7 и 8, ограничивающих напр жение при наличии сигнала на управл ющих входах, на которые поступает сигнал с блока 3 или 4 запрета противоположной вентильной группы 1 или 2 через преобразователи 11 и 12 серии узких импульсов управлени  в непрерывный сигнал. При сн тии сигнала с управл ющих входов блоков 7 и 8 снимаетс  ограничение с напр жени  управлени .

При совместном согласовании управлени  в цепи реверсивного контура протекает уравнительный ток. Выходной сигнал датчика 13 уравнительного тока вентильной группы 1 подаетс  в схему 6 управлени  вентильной группы 2 и наоборот. Датчики имеют линейную характеристику. Начальна  фаза характеристик преобразовател  настроена на задний уравнительный ток при соблюдении условий согласовани  вентильных групп Xi + Х2 180°. Применение регул тора уравнительного тока позвол ет уменьшить габариты ограничительных дросселей.

Предположим, что вентильна  группа 1 работает в выпр мительном режиме и несет нагрузку . По обмотке 15 возбуждени  протекает

ток нагрузки. При достижении током порогового значени  при сравнении его с заданным током на выходе нуль-органа 17 по вл етс  сигнал, который подаетс  в схему 6 управлени  вентильной группы 2, увеличива  угол управлени  до максимального значени . Уравнительный ток становитс  прерывистым или полностью исчезает. Одновременно сигнал с нуль-органа 17 поступает на схему 10 совпадени , на другой вход которой подаетс  сигнал с датчика 14 уравнительного тока данной вентильной группы. При наличии на входах схемы 10 совпадени  сигнала с нуль-органа 17 и сигнала прерывистого тока с датчика 14

или его отсутствии на выходе этой схемы возникает сигнал, который поступает на управл ющий вход блока 4 запрета и запрещает прохождение импульсов управлени  со схемы 6 на вентильную группу 2. Преобразователь

переходит на работу с раздельным управлением . Одновременно прекращаетс  подача импульсов управлени  на преобразователь 12. На выходе преобразовател  12 сигнал становитс  равным нулю и снимает напр жение с

управл ющего блока 7 ограничени . Кроме того, снимаютс  ограничени  с напр жени  управлени  выпр мительной группы 1, котора  может работать уже с полными углами открыти , обеспечива  максимальное напр жение возбуждени . При снижении тока возбуждени  ниже уровн  заданного на выходе нуль-органа 17 сигнал становитс  равным нулю . При этом подключаютс  импульсы управлени  вентильной группы 2. Импульсы управлени  с блока 4 запрета через преобразователь 12 открывают ключ блока 7 ограничени . Происходит переход на совместное управление . С переходом на совместное управление накладываетс  ограничение на минимальный

угол открыти  в выпр мительном режиме.

Устройство работает аналогично, когда процесс протекает в обратном направлении. При авари х переход с совместного управлени  на раздельное и обратно может происходить от

увеличени  или уменьшени  тока возбуждени , т. е. от сложени  тока преобразовател , соответствующего углу открыти , апериодической и периодической составл ющих токов переходного процесса.

Совместное управление обеспечивает протекание суммарного тока возбуждени  в обоих направлени х, предотвращает прерывание тока и исключает возникновение перенапр л ений на обмотках ротора.

Раздельное управление предотвращает прорыв инверторного режима второй вентильной группы, обеспечивает возможность открывани  выпр мительной группы с нулевыми углами управлени  и тем самым в два раза повышает потолок возбуждени , что, в свою очередь, повышает устойчивость работы синхронного компенсатора при аварии в энергосистеме .

В случае использовани  предложенного

устройства дл  асинхронизированной синхронной машины число регул торов определ ют по числу обмоток возбуждени  машины.

Предмет изобретени 

Устройство дл  возбуждени  синхронного компенсатора, содержащее автоматический регул тор возбуждени , двухгрупповой реверсивный вентильный преобразователь, схемы управлени , блоки запрета, реверсивный датчик тока ротора и нуль-орган, включенный на выход реверсивного датчика тока ротора, о тличающеес  тем, что, с целью уменьшени  возможности прерывани  тока возбуждени  при коротком замыкании в энергосистеме,

улучшени  качества регулировани  преобразователем и повышени  динамической устойчивости , введены блоки ограничени , один из входов которых подключен через преобразователь серии узких импульсов в непрерывный сигнал ко входу блока запрета противоположных вентильных групп, другой вход - непосредственно к автоматическому регул тору возбуждени , а выходы блоков ограничени  подключены к схемам управлени , причем выходы нуль-органа соединены через схему совпадени  с блоком запрета соответствуюш,их вентильных групп и непосредственно со схемами управлени .