Реферат: Устройства автоматического регулирования возбуждения синхронных машин

Зависимость тока Iр ротора от тока Iст статора (нагрузки) компаундированной синхронной машины (характеристика компаундирования), а также внешняя характеристика компаундированной синхронной машины, поясняющие работу УТК, представлены на рис.2.1, б, в. Точка а этих характеристик соответствует значению тока статора IП, К, при котором начинает выполняться условие (2.2). Ток IП, К называется порогом компаундирования и изменяется с изменением сопротивления установочного резистора Ry. При токе нагрузки компаундированной машины ICT<IП, К ее внешняя характеристика совпадает с внешней характеристикой некомпа-ундированной машины, а IР = IР0.

Необходимые изменения характеристики компаундирования и внешней характеристики компаундированной машины могут производиться путем изменения сопротивлений RPB(изменение IPO и Uст,o) и Ry (изменение IП, К), т. e. регулировочного и установочного сопротивлений. Однако внешняя характеристика компаундированной машины нестабильна и изменяется с изменением cosφ. Следовательно, cosφнаряду с Iст является возмущающим воздействием, которое в токовом компаундировании не учитывается.

Настройка устройства токового компаундирования, при которой напряжение компаундированной машины при Iст = 0, а также при Iст=Icт, ном и cosφ= cosφном равно номинальному напряжению Uст, ном машины, носит название нормальной настройки компаундирования.

Основным достоинством устройства токового компаундирования является его быстродействие, т.е. обеспечение быстрого возрастания тока возбуждения при глубоких посадках напряжения, вызванных КЗ. Недостаток заключается в малой точности регулирования напряжения, так как данным АРВ не учитывается ряд факторов (например, коэффициент мощности, частота вращения ротора, сопротивление обмотки ротора и др.), существенно влияющих на напряжение.

3. Электромагнитный корректор напряжения

Напряжение на шинах компаундированной синхронной машины нестабильно и зависит от тока статора и от cosφ. Поэтому устройство токового компаундирования дополняется корректором напряжения, т.е. регулятором по отклонению напряжения, задачей которого является поддержание стабильного значения напряжения на шинах компаундированной машины.

Широкое распространение получил электромагнитный корректор напряжения, выполненный на статических элементах (дроссели, трансформаторы, магнитные усилители, полупроводниковые вентили и пр), что обеспечивает его высокую надежность.

Рисунок3.1 – Структурная схема электромагнитного корректора напряжения.

Структурная схема электромагнитного корректора (рис.3.1) содержит измерительный орган ИО, магнитный усилитель МУ и выпрямитель В, на выход которого подключается обмотка возбуждения возбудителя овв. При отклонении напряжения синхронной машины от заданного значения на выходе ИО появляется сигнал, пропорциональный значению этого отклонения, МУ усиливает этот сигнал, и выходной ток корректора Iрег изменяет возбуждение синхронной машины в сторону уменьшения отклонения напряжения. Корректор напряжения по принципу действия является статическим, т.е. он уменьшает отклонение регулируемого напряжения синхронной машины от заданного значения, но не сводит его к нулю, так как выходной ток корректора имеет место только при наличии сигнала на выходе ИО.

Статизм регулирования уменьшается с увеличением коэффициента усиления усилителя регулятора (в нашем случае МУ корректора). Однако при этом возникает опасность неустойчивой работы регулятора, что может потребовать принятия специальных мер по сохранению, устойчивости регулирования, например введения в схему регулятора звена гибкой отрицательной обратной связи.

Измерительный орган ИО рассматриваемого корректора состоит из двух элементов - линейного ЛЭ и нелинейного НЭ, подключенных к выходу установочного автотрансформатора УАТ, получающего питание от трансформатора напряжения ТН.

Выходным сигналом ИО является разность токов

Iио=Iлэ-Iнэ. (3.1)

Значение Iио=0 только при единственном значении UYAT=0. При UYAT<U0 Iио>0, а при UYAT>U0 Iио<0.

Ток Iио является входным сигналом МУ. Если выходной ток корректора IРЕГ увеличивает возбуждение синхронной машины, то корректор напряжения носит название согласованного. В противном случае корректор называется противовключенным. Совокупность согласованного и противовключенного корректоров образует регулятор напряжения, называемый двухсистемным корректором. При двухсистемном корректоре целесообразна нормальная настройка компаундирования синхронной машины.

АРВ, представляющие совокупность устройства токового компаундирования и электромагнитного корректора напряжения, нашли широкое применение. Ими оборудуются синхронные машины, имеющие электромашинную систему возбуждения. К ним относятся турбогенераторы и гидрогенераторы мощностью до 100 МВт, а также синхронные компенсаторы мощностью до 75 MB-А. Для турбогенераторов используется токовое компаундирование с односистемным, а для гидрогенераторов и синхронных компенсаторов, как правило, с двухсистемным корректором.

Список использованной литературы

1. Кривенков В. В, Новелла В.Н. Релейная защита и автоматика систем электроснабжения: учебн. пособие для вузов. – М.: Энергоиздат, 1981.328 с., ил.

2. Чернобровов Н.В. Релейная защита. Учебное пособие для техникумов. Изд.5-е, перераб. И доп.М., "Энергия", 1974.