SU991574A1 - Device for regulating voltage of load unit - Google Patents
Device for regulating voltage of load unit Download PDFInfo
- Publication number
- SU991574A1 SU991574A1 SU813283217A SU3283217A SU991574A1 SU 991574 A1 SU991574 A1 SU 991574A1 SU 813283217 A SU813283217 A SU 813283217A SU 3283217 A SU3283217 A SU 3283217A SU 991574 A1 SU991574 A1 SU 991574A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- voltage
- transformer
- load
- link
- output
- Prior art date
Links
Landscapes
- Control Of Eletrric Generators (AREA)
Description
Изобретение относится к средствам 7 автоматического регулирования напряжения сети, преимущественно в узлах нагрузки, питаемых от источника электро· снабжения ограниченной, или соиэмеримой мощности (например, при питании электрических буровых установок, экскаваторов и др.).The invention relates to means 7 for automatically regulating the mains voltage, mainly at load nodes, supplied from a limited supply of power, or of comparable power (for example, when powering electric drilling rigs, excavators, etc.).
Известны устройства для рёгулирова— ния напряжения и реактивной мощности в узле нагрузки с помощью компенсирующих установок) которые применяются с целью повышения экономичности режима сети £11.Known devices for regulating the voltage and reactive power in the load node using compensating installations) which are used to increase the efficiency of the network mode £ 11.
Однако в-данных устройствах при вы- 15 боре способ и средств автоматического регулирования напряжения не учитывается ущерб от отклонений и колебаний питающего напряжения в узле нагрузки.However, in these devices, when choosing a method and means for automatic voltage regulation, the damage from deviations and fluctuations of the supply voltage in the load node is not taken into account.
Наиболее близким техническим ре- 20 шением к предлагаемому устройству является устройство для автоматического регулирования напряжения на подстанции распределительной сети, содержащее трансформатор напряжения в узле нагруз4 ки, трансформатор тока нагрузки синхрон^ ного двигателя, выходы которых соединены со входом автоматического регулятора тока обмотки возбуждения синхронного двигателя. В этом устройстве измеряют напряжение подстанции, реактивный ток трансформатора, реактивный ток распределительной сети и в зависимости от суммы полученных сигналов производится регулирование трансформатора связи'и источника реактивной мощности. В таком устройстве для регулирования автоматически поддерживается заданный уровень напряжения на подстанции распределительной сети £2 J.The closest technical solution to the proposed device is a device for automatically controlling the voltage at the distribution network substation, comprising a voltage transformer at the load node, a load current transformer of the synchronous motor, the outputs of which are connected to the input of the automatic current regulator of the excitation winding of the synchronous motor. In this device, the voltage of the substation, the reactive current of the transformer, the reactive current of the distribution network are measured, and depending on the sum of the received signals, the communication transformer and the reactive power source are regulated. In such a control device, a predetermined voltage level at a distribution substation of £ 2 J. is automatically maintained.
Однако применительно к узлам нагрузки, питающихся от трансформатора связи длинными линиями электропередач, имеющих значительное сопротивле-> ние (например, при питании буревых установок), применение такого устройства регулирования не обеспечивает необходимой точности поддержания напря10 жения, так как оценка качества напряжения не производится непосредственно на зажимах узла нагрузки и не учитывает знак отклонений напряжения.However, in relation to load nodes powered by a communication transformer with long power lines having significant resistance (for example, when powering drilling rigs), the use of such a control device does not provide the necessary accuracy of voltage maintenance, since the voltage quality is not evaluated directly on terminals of the load node and does not take into account the sign of voltage deviations.
Целью изобретения является повыше— ние качества напряжения в узле нагрузки.The aim of the invention is to improve the quality of the voltage in the load node.
Поставленная цель достигается тем, что устройство для регулирования напряжения в узле нагрузки с синхронными двигателями, содержащее, трансформатор напряжения, трансформатор тока нагрузки синхронного двигателя, выходы которых соединены с входом автоматического регулятора тока обмотки возбуждения синхронного двигателя; снабжено статистическим анализатором. качества напряжения: блоком связи и апериодическим звеном, при этом вход статистического анализатора качества напряжения подключен к трансформатору напряжения узла нагрузки, а его выход через блок связи соединен со входом первого апериодического звена, выход которого соединен с входом автоматического регулятора тока обмогки возбуждения сийхронного двигателя.This goal is achieved in that the device for regulating the voltage in the load node with synchronous motors, comprising: a voltage transformer, a load current transformer of the synchronous motor, the outputs of which are connected to the input of the automatic current regulator of the excitation winding of the synchronous motor; equipped with a statistical analyzer. voltage quality: by a communication unit and an aperiodic link, while the input of the statistical voltage quality analyzer is connected to the voltage transformer of the load node, and its output through the communication unit is connected to the input of the first aperiodic link, the output of which is connected to the input of the automatic current regulator of the sync motor excitation braking current.
При этом статистический анализатор качества напряжения выполнен в виде пороговых элементов, соединенных с релейными элементами, контакты первой половины релейных элементов подключены к источнику опорного напряжения положительной полярности блока связи и через резисторы блока связи соединены с выходом апериодического звена, а вторая половина контактов релейных элементов подключена к источнику опорного напряжения отрицатель ной полярности б^ока связи и через резисторы блока связи соединена с указан—· ным входом.The statistical voltage quality analyzer is made in the form of threshold elements connected to the relay elements, the contacts of the first half of the relay elements are connected to a reference voltage source of positive polarity of the communication unit and connected through the resistors of the communication unit to the output of the aperiodic link, and the second half of the contacts of the relay elements is connected to to the source of the reference voltage of negative polarity, the signal is connected through the resistors of the communication unit to the indicated input.
Кроме того, при наличии трансформатора связи и регулятора напряжения трансформатора связи устройство снабжено вторым апериодическим звеном, включенным междувходом регулятора напряжения и выходом блока связи.In addition, in the presence of a communication transformer and a voltage regulator of the communication transformer, the device is equipped with a second aperiodic link connected between the input of the voltage regulator and the output of the communication unit.
На фиг. 1 изображена блок-схема предлагаемого устройства регулирования напряжения в узле нагрузки с синхронными двигателями; на фиг. 2 - схема статистического анализатора качества напряжения и блока связи,' на фиг. 3 — кривые зависимости выходного напряжения апериодических звеньев от величины отклонений напряжения при различных значениях стандартного отклонения (а) и математического ожидания отклонений напряжения (б), полученных экспериментально.In FIG. 1 shows a block diagram of the proposed voltage control device in the load node with synchronous motors; in FIG. 2 is a diagram of a statistical voltage quality analyzer and a communication unit, 'in FIG. 3 - curves of the dependence of the output voltage of aperiodic links on the magnitude of the voltage deviations at various values of the standard deviation (a) and the mathematical expectation of voltage deviations (b) obtained experimentally.
Устройство регулирования напряжения в узле нагрузки содержит синхронный двигатель 1, трансформатор 2 напряжения в узле нагрузки, трансформатор 3 тока нагрузки синхронного двигателя, автомату ческий регулятор 4 тока обмотки возбуждения синхронного двигателя, статистический анализатор 5 качества напряжения с пороговыми элементами 6 и релейными элементами 7, блок 8 связи, первое апериодическое звено 9, второе апериодическое звено 10, регулятор 11 напряжения трансформатора связи, трансформатор 12 связи, линию электропередачи с активным 13 и индуктивным 14 сопротивлением. Звено 5 может быть технически выполнено, например, на базе выпускаемого промышленностью прибора ’ САКН, а звенья 9 и 10 - на базе операционных усилителей.The voltage regulation device in the load node contains a synchronous motor 1, a voltage transformer 2 in the load node, a load synchronous motor transformer 3, an automatic regulator 4 of the excitation winding current of the synchronous motor, a voltage quality statistical analyzer 5 with threshold elements 6 and relay elements 7, a block 8 communication, the first aperiodic link 9, the second aperiodic link 10, voltage regulator 11 of the communication transformer, communication transformer 12, a power line with an active 13 and inductor 14 resistance. Link 5 can be technically performed, for example, on the basis of the ’SAKN device manufactured by the industry, and links 9 and 10 on the basis of operational amplifiers.
Трансформатор 2 напряжения и звенья 5 - 10 служат для определения аналоговых величин, пропорциональных составляющим ущерба от отклонений и колебаний питающего напряжения. Величина ущерба У пропорциональна величине суммы квадрата среднеквадратического отклонения (Гу и квадрата математического ожидания Х1ц0тклонений напряжения с учетом коэффициента К , зависящего от типа энергоустановки, ее экономических характеристик и времени работы Т электрооборудования, подключенного в узле нагрузки при отклонениях напряжения, т.е. У = или у = KTN . Неодинаковость напряжения N определяется выражением игЧ(О)йи, (4) предельные значенияVoltage transformer 2 and links 5 - 10 are used to determine analog values proportional to the damage components from deviations and fluctuations in the supply voltage. The magnitude of the damage Y is proportional to the sum of the square of the standard deviation (Gu and the square of the mathematical expectation X1, 0 deviations of the voltage, taking into account the coefficient K, depending on the type of power plant, its economic characteristics and the operating time T of the electrical equipment connected to the load node with voltage deviations, i.e., Y = or y = KTN. The unevenness of the voltage N is determined by the expression and r H (O) y , (4) limit values
ПпП Г’чДл отклонений напряжения сети от номинального ‘ значения Оц , которые в энергосистемах изменяются от - 0,15 Оц до + 0,15UH;PPP G'chFor deviations of the mains voltage from the nominal 'Oc value, which in power systems vary from - 0.15 Oc to + 0.15U H ;
- плотность распределения отклонений напряжения (J, которая подчиняется нормальному (Гауссовскому) закону с параметрами и .- distribution density of voltage deviations (J, which obeys the normal (Gaussian) law with parameters and.
В соответствии с (1) определение величины N производится в такой последовательности (фиг. 2). Изменяющийся во времени сигнал отклонения напряжения ' сети U от трансформатора 2 напряжения подается на вход статистического анализатора 5, затем на его пороговые элементы 6 с уровнями открывания Щ . ВыходIn accordance with (1), the determination of N is carried out in such a sequence (Fig. 2). A time-varying voltage deviation signal 'of the network U from the voltage transformer 2 is supplied to the input of the statistical analyzer 5, then to its threshold elements 6 with opening levels Щ. Exit
991574 6 каждого из таких элементов соединен с входом соответствующего релейного элемента 7. При этом относительное время включения i —порогового элемента дает ; статистическую оценку функции 9 (U), 5 при U = (Х; . Контакты первой и второй половины релейных элементов подключены к источникам опорного напряжения положительной и отрицательной полярности блока связи, и через резисторы блока to связи — с входами апериодических звеньев. Следовательно, при срабатывании i -релейного элемента на вход апериодического звена подается сигнал, пропорциональный отклонению напряжения Щс поляр- и ностью, соответствующей отклонению напряжения сети от номинального: + ДЩ соответствует повышению напряжения, — снижению напряжения. Величины сопротивлений R^ ... ’Ьыбираются из jo условия получения выходного напряжения апериодических звеньев, пропорционально- го Д U 9· . Таким образом, на выходах обоих апериодических звеньев 9 и 10 образуются напряжения, пропорциональные 25 неоаинаковости напряжения N . Для выделения ее составляющих постоянная времени •Ц звена 9 принимается в 10-15 раз ' меньше, чем такая же постоянная ф,2 вто· рого звена 10. Благодаря этому, сигнал 39 на выходе звена 9 представляет собой ι оценку , а сигнал на выходе звена 10 - оценку величины $υ·991574 6 of each of these elements is connected to the input of the corresponding relay element 7. Moreover, the relative turn-on time of the i -threshold element gives ; a statistical estimate of the function 9 (U), 5 at U = (X;. The contacts of the first and second half of the relay elements are connected to the voltage sources of positive and negative polarity of the communication unit, and through the resistors of the to communication unit to the inputs of aperiodic links. Therefore, when when the i-relay element is triggered, a signal proportional to the voltage deviation Schs with the polarity and polarity corresponding to the deviation of the mains voltage from the nominal one is supplied to the input of the aperiodic link: + ДС corresponds to a voltage increase, - decrease by The resistance values R ^ ... 'L are selected from the jo condition for obtaining the output voltage of the aperiodic links proportional to Д U 9 · Thus, the outputs of both aperiodic links 9 and 10 generate voltages proportional to 25 the voltage N is not the same. of its constituents the time constant • Ts of the link 9 is taken 10-15 times less than the same constant f, 2 of the second · link 10. Due to this, the signal 39 at the output of the link 9 is a ι estimate, and the signal at the output of the link 10 - estimate of the value $ υ ·
На фиг. 3(a) приведены экспериментально снятые кривые выходного напряжения первого апериодического звена в функции отклонений напряжения сети при = О и двух значениях стандартного отклонения 2% и 4% при постоянной времени = 50 с.. 40 In FIG. Figure 3 (a) shows the experimentally measured curves of the output voltage of the first aperiodic link as a function of the voltage deviations at = 0 and two standard deviations of 2% and 4% at a time constant = 50 s .. 40
На фиг. 3 (б) показаны кривые выходного напряжения второго апериодическогозвена в функции отклонений напряжения сети при (5^ = 2% и значениях математического ожидания ^^=-2,5%, =-5,0% при постоянной времени -fc£= 560с .In FIG. Figure 3 (b) shows the curves of the output voltage of the second aperiodic link as a function of the deviations of the network voltage at (5 ^ = 2% and expectation values ^^ = - 2.5%, = -5.0% at a time constant of -fc £ = 560 s.
Звенья 2,5 — 9 совместно с датчиком тока нагрузки синхронного двигателя служат для управления автоматическим регулятором 4 тока возбуждения синхронтного двигателя 1. На вход автоматического регулятора возбуждения подается также сигнал ограничения минимально допустимого тока возбуждения . 1 (ограничения тока возбуждения* ’снизу). Напряжение с выхода первого апериодического звена, пропорциональное квадрату стандартного отклонения 6 J , имеет знак минус при повышении напряжения сети от номи нального и действует в сторону уменьшения тока возбуждения синхронного двигателя, и знак плюс* при его снижении и направлено в сторону увеличения тока возбуждения синхронного двигателя.Links 2,5 - 9 together with the load current sensor of the synchronous motor serve to control the automatic regulator 4 of the excitation current of the synchronous motor 1. The signal of limiting the minimum permissible excitation current is also fed to the input of the automatic excitation regulator. 1 (field current limits * ’below). The voltage from the output of the first aperiodic link, proportional to the square of the standard deviation 6 J, has a minus sign when the mains voltage increases from the rated one and acts in the direction of decreasing the excitation current of the synchronous motor, and the plus sign * when it decreases and is directed towards increasing the excitation current of the synchronous motor .
‘ Звенья 2,5 - 8, 10 совместно с регулятором 11 напряжения трансформатора связи служат для управления трансформатором связи. Регулятор 11 напряжения оснащен устройством ручного регулирования уровня напряжения сети Up .‘Links 2,5 - 8, 10 together with the voltage regulator 11 of the communication transformer serve to control the communication transformer. The voltage regulator 11 is equipped with a device for manually adjusting the voltage level of the network Up.
Напряжение с выхода второго апериодического звена пропорционально квадрату ' математического ожидания /4у и зависит or начальной установки напряжения XJy силового трансформатора, определяемой конкретно для каждого типа' силовой энергоустановки, ее экономических характеристик, длины питаюшей линии. Напряжение выхода второго апериодического звена со знаком минус будет при напряжении сети больше установленного начального значения и со знаком плюс* при напряжении сети меньше установленного значения и действует в сторону соответственно уменьшения и увеличения напряжения трансформатора связи.The voltage from the output of the second aperiodic link is proportional to the square of the mathematical expectation / 4y and depends on or the initial setting of the voltage XJy of the power transformer, determined specifically for each type of power plant, its economic characteristics, the length of the supply line. The output voltage of the second aperiodic link with a minus sign will be greater than the set initial value for the mains voltage and with a plus * sign for the mains voltage less than the set value and acts in the direction of decreasing and increasing the voltage of the communication transformer.
В расчетном режиме, при U = 0ц напряжение выхода апериодических звеньев равно нулю, поэтому ток возбуждения синхронной машины, работающей в режиме компенсатора, устанавливается минималь ным ( и никаких изменений в схему. регулирования не вносится. То же относится и к режимам работы синхронного двигателя, при которых ущерб от отклонений напряжения равен нулю.In the calculation mode, at U = 0c, the output voltage of the aperiodic links is zero, therefore, the excitation current of the synchronous machine operating in the compensator mode is set to minimum (and no changes are made to the control circuit. The same applies to the operation modes of the synchronous motor, in which the damage from voltage deviations is zero.
В других режимах, отклоняющихся от указанных, устройство управления работает следующим образом.In other modes deviating from the specified, the control device operates as follows.
Пусть в узле нагрузки, питающемся от трансформатора линией электропередачи, нагрузка за счет подключения потре- . бителей электроэнергии увеличивается во времени. Это приводит к увеличению отклонений питающего напряжения и к снижению уровня отклонения напряжения (J. Возрастает неодинаковость напряжения, следовательно, увеличивается сигнал положительной полярности на выходе звена 9, направленный на увеличение тока возбуждения синхронной машины, что приведет к восстановлению прежнего уровня напряжения, и следовательно, к улучшению качества напряжения в узле нагрузки. Если снижение напряжения носит длительный характер, то через время ^2 напряжение на выходе звена 10 положительной полярности возрастает, приво- дится в движение регулятор трансформатора напряжения, повышающий начальный уровень напряжения сети, уровень отклонения напряжения сети в узле нагрузки уменьшится, приближаясь к номинальному, т.е. качество напряжения сети в узле нагрузки увеличится.Let the load node by connecting to the load node, powered by a power line from the transformer. electricity consumers increases over time. This leads to an increase in the deviation of the supply voltage and to a decrease in the level of the voltage deviation (J. The voltage unevenness increases, therefore, the signal of positive polarity at the output of link 9 increases, aimed at increasing the excitation current of the synchronous machine, which will lead to the restoration of the previous voltage level, and therefore to improve the quality of the voltage in the load node.If the voltage reduction is continuous, then after a time ^ 2 the voltage at the output of the link 10 of positive polarity is age No, the voltage transformer regulator is set in motion, increasing the initial level of the mains voltage, the level of deviation of the mains voltage in the load node will decrease, approaching the nominal, that is, the quality of the mains voltage in the load node will increase.
Допустим, что уровень напряжения в узле нагрузки увеличился относительно номинального. В этих условиях, благодаря действию звеньев 9 и 10, уровень тока возбуждения синхронного двигателя 1 и уровень напряжения трансформатора 12 связи снижаются. Следовательно, и в этом случае осуществляется повышение качества напряжения в узле нагрузки, т.е. в обоих случаях увеличивается производительность механизмов, улучшаются тепловые режимы работы электрических машин, сокращаются потери энергии в них и питающих линиях электропередач.Assume that the voltage level in the load node has increased relative to the nominal. Under these conditions, due to the action of the links 9 and 10, the excitation current level of the synchronous motor 1 and the voltage level of the communication transformer 12 are reduced. Therefore, in this case as well, the quality of the voltage in the load node is improved, i.e. in both cases, the productivity of the mechanisms increases, the thermal conditions of the electric machines are improved, the energy losses in them and the supply lines are reduced.
Claims (2)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU813283217A SU991574A1 (en) | 1981-05-06 | 1981-05-06 | Device for regulating voltage of load unit |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU813283217A SU991574A1 (en) | 1981-05-06 | 1981-05-06 | Device for regulating voltage of load unit |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| SU991574A1 true SU991574A1 (en) | 1983-01-23 |
Family
ID=20956117
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| SU813283217A SU991574A1 (en) | 1981-05-06 | 1981-05-06 | Device for regulating voltage of load unit |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| SU (1) | SU991574A1 (en) |
-
1981
- 1981-05-06 SU SU813283217A patent/SU991574A1/en active
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| DE69327594T2 (en) | Battery power supply system | |
| JP5278414B2 (en) | Distributed power supply, distribution facility, and power supply method | |
| US20120206115A1 (en) | Apparatus and method for generating a metering voltage output for a voltage regulator using a microprocessor | |
| JP2013192378A (en) | Method and device for determining cause of reverse power flow of automatic voltage regulator for power distribution | |
| SU991574A1 (en) | Device for regulating voltage of load unit | |
| US854121A (en) | System of electrical distribution. | |
| EP0504519B1 (en) | Optical fiber fusion splicer | |
| US2454165A (en) | Regulating system | |
| US2362652A (en) | Electric control | |
| SU905940A1 (en) | Method of control of apparatus for compensation for reactive power | |
| JP7475773B2 (en) | Power Conversion Equipment | |
| US2412163A (en) | Electric control | |
| JP2002247768A (en) | Generated power control device for power consignment system | |
| US2754468A (en) | Frequency regulating apparatus | |
| KR100449425B1 (en) | Apparatus for testing moving characteristics of Auto voltage regulator | |
| RU2023337C1 (en) | Method of automatic limiting of power transfer in intersystem power line | |
| US2443665A (en) | Regulating system | |
| Lang et al. | Results of the laboratory tests of a novel regulator for meshed low-voltage networks | |
| SU1117816A1 (en) | Autonomous electric-power supply seed of traction | |
| SU970623A1 (en) | Synchronous machine excitation control method | |
| SU1204417A1 (en) | Jig for checking and adjusting excitation system of vehicle traction generator | |
| SU1679475A1 (en) | Controlled stabilizing dc voltage source | |
| US2115352A (en) | Voltage regulator | |
| US1693574A (en) | System of distribution | |
| US2608680A (en) | Electric current generating means |