CS253163B1 - Zařízení pro stabilizaci regulace buzení turboalternátoru s bezkroužkovým buzením - Google Patents

Abstract

Zařízení se týká budicích systémů velkých synchronních strojů. Řeší problém stabilizace regulace buzení turboalternátoru s bezkroužkovým buzením. Podstata řešení spočívá v tom, že výstup měřicího transformátoru sdruženého napětí prvé a druhé fáze statorového vinutí turboalternátoru je připojen na člen fázového součtu a výstup měřícího transformátoru proudu třetí fáze statorového vinutí turboalternátoru je připojen na druhý vstup členu fázorového součtu, jehož výstup je připojen na usměrňovač s filtrem. Vstup regulátoru buzení je připojen přes člen oddělující ustálenou složku signálu na usměrňovač s filtrem.

Description

Vynález se týká zařízení pro stabilizaci regulace buzení turboalternátoru s bezkroužkovým buzením.

Dosud se používala pro stabilizaci regulace buzeni turboalternátoru zapojení vyhodnocující odchylku budicího proudu od ustáleného stavu z čidla budicího proudu realizovaného pomocí bočníku v budicím obvodu turboalternátoru nebo pomocí měřících transformátorů proudu na střídavé straně neřízeného nebo řízeného usměrňovače. U bezkroužkového buzení turboalternátoru s budičem, jehož vinutí kotvy je na hřídeli turboalternátoru, se pro měření velikosti budicího proudu používá cívek ve statické části budiče, které jsou umístěny ve směru příčného magnetického pole. Tento způsob měření však nedává pravdivou informaci o průběhu budicího proudu při rychlých přechodných dějích, a proto je pro stabilizační obvody regulátoru buzení, využívající odchylky budicího proudu od ustálené hodnoty, nevhodný. U budicích soustav turboalternátoru, které pracují v náročnějších podmínkách, např. při připojení turboalternátoru na tvrdou sít přes větší vazební reaktanci, je však nutné výše zmíněné stabilizační obvody použít. Z toho vyplývá nezbytnost pomocných kroužků na rotoru alternátoru, což znamená podstatné zvýšení výrobních nákladů.

Podstata vynálezu spočívá v tom, že výstup měřicího transformátoru sdruženého napětí prvé a druhé fáze statorového vinutí turboalternátoru je připojen na prvý vstup členu fázového součtu, jehož druhý vstup je připojen na výstup měřicího transformátoru proudu třetí fáze statorového vinutí turboalternátoru. Výstup členu fázového součtu je připojen na vstup usměrňovače s filtrem, jehož výstup je spojen se vstupem členu pro oddělení ustálené složky signálu, jehož výstup je připojen na jeden ze vstupů regulátoru buzení.

Výhoda zařízení podle vynálezu spočívá v úspoře pomocných kroužků a sběracího ústrojí na rotoru turboalternátoru, určených pro snímání signálu úměrného budicímu proudu turboalternátoru a v snížení poruchovosti budicí soustavy a tím celého energetického bloku odstranění těchto elektromechanických prvků.

Příklad praktického provedení vynálezu je znázorněn jednak blokovým schématem na přiloženém obrázku č. 1 a jednak fázorovým diagramem napětí na obr. 2.

Zařízení podle vynálezu je sestaveno z regulátoru A buzení, jehož prvý vstup 1.1 je připojen na výstup 3.1 čidla A budicího proudu střídavého budiče, a jehož druhý vstup 1.4 je připojen na prvý výstup 7.1 měniče A napětí prvé fáze statorového vinuti turboalternátoru, spojeného druhým výstupem 7.2 se zemí, a jehož třetí vstup 1.5 je připojen na prvý výstup 8.1 měniče A napětí druhé fáze statorového vinutí turboalternátoru, spojeného druhým výstupem 8.2 se zemí, a jehož čtvrtý vstup 1.6 je připojen na prvý výstup 9.1 měniče A napětí třetí fáze statorového vinutí turboalternátoru spojeného druhým výstupem 9.2 se zemí, a jehož pátý vstup 17 je připojen na prvý výstup 101 měniče 10 proudu prvé fáze statorového vinutí turboalternátoru spojeného druhým výstupem 10.2 s osmým vstupem 1.10 regulátoru A buzení, jehož šestý vstup 1.8 je připojen na prvý výstup 11.1 měniče 11 proudu druhé fáze statorového vinutí turboalternátoru spojeného druhým výstupem 11.2 s osmým vstupem 1.10 regulátoru 1 buzení, jehož sedmý vstup 19 je připojen na druhý vstup 14.2 měřicího transformátoru 14 proudu třetí fáze statorového vinutí turboalternátoru, jehož prvý vstup 14.1 je spojen s prvým výstupem 12.1 měniče 12 proudu třetí fáze statorového vinutí turboalternátoru spojeného druhým výstupem 122 s osmým vstupem 1.10 regulátoru A buzení.

Výstup 13 regulátoru A buzení je připojen na vstup 2.1 obvodu A tyristorového usměrňovače, který je svým výstupem 2.2 připojen jednak na vstup 3.2 čidla A budicího proudu střídavého budiče a jednak na budicí vinutí 4.1 střídavého budiče ý, přičemž vinutí 4.2 kotvy střídavého budiče A je připojeno na vstup 5.1 diodového usměrňovače A, jehož výstup 5.2 je připojen na budicí vinutí 6.1 turboalternátoru. Prvý výstup 7.1 měniče A napětí prvé fáze statorového vinutí turboalternátoru je spojen rovněž s prvým vstupem 13.1 měřicího transformátoru 13 sdruženého napětí prvé a druhé fáze statorového vinutí turboalternátoru a prvý výstup 8.1 měniče A napětí druhé fáze statorového vinutí turboalternátoru je spojen rovněž s druhým vstupem 13.2 měřícího transformátoru 13 sdruženého napětí prvé a druhé fáze statorového vinutí turboalternátoru. Výstup 13.3 měřicího transformátoru 13 sdruženého napětí prvé a druhé fáze statorového vinutí turboalternátoru je připojen na prvý vstup 15.1 členu 15 fázového součtu, jehož druhý vstup 15,2 je připojen na výstup 14.3 měřícího transformátoru 14 proudu třetí fáze statorového vinutí turboalternátoru, a jehož výstup 15.3 je připojen na vstup 16.1 usměrňovače 16 s filtrem, jehož výstup 16.2 je spojen se vstupem 17.1 členu 17 pro oddělené ustálené složky signálu, jehož výstup 17.2 je připojen na devátý vstup 1.2 regulátoru _1 buzení.

Měřící transformátor 13 sdruženého napětí prvé a druhé fáze statorového napětí turboalternátoru je realizován transformátorem 131, jehož jeden vývod sekundárního vinutí je spojen s nulou napájecího napětí, druhý vývod sekundárního vinutí s výstupem 13.3 měřícího transformátoru 13 sdruženého napětí prvé a druhé fáze statorového vinutí turboalternátoru s jehož vstupy 13.1 a 13.2 jsou spojeny vývody primárního vinutí transformátoru 131.

Měřící transformátor 14 proudu třetí fáze statorového vinutí turboalternátoru je realizován transformátorem 141, jehož jeden vývod sekundárního vinutí je spojen s nulou napájecího napětí, druhý vývod sekundárního vinutí s výstupem 14.3 měřícího transformátoru 14 proudu třetí fáze statorového vinutí turboalternátoru, s jehož vstupy 14.1 a 14.2 jsou spojeny vývody primárního vinutí transformátoru 141.

Člen 15 fázorového součtu je realizován operačním zesilovačem 151, odpory 152; 153?

154 a potenciometrem 155. Prvý vstup 15.1 členu 15 fázorového součtu je připojen přes odpor 153 na invertující vstup operačního zesilovače 151, kam je rovněž připojen přes odpor 152 výstup operačního zesilovače 151 spojený s výstupem 15.3 členu 15 fázorového součtu, jehož druhý vstup 15.2 je spojen s jedním koncem potenciometru 155, jehož druhý konec je spojen s nulou napájecího napětí a jehož jezdec je připojen přes odpor 154 na invertující vstup operačního zesilovače 151, jehož neinvertující vstup je spojen s nulou napájecího napětí.

Člen 17 pro oddělení ustálené složky signálu se skládá z kondenzátoru 171 a odporu 172. Vstup 17.1 členu 17 oddělující ustálenou složku signálu, je připojen přes kondenzátor 171 na výstup 17,2 členu 17 pro oddělení ustálené složky signálu, kam je rovněž připojen jedním koncem odpor 172, jehož druhý konec je spojen s nulou napájecího napětí.

Zařízení podle vynálezu pracuje následujícím způsobem tak, že v členu 15 fázorového součtu se vyhodnotí střídavé napětí U 15.3, jehož fáze je stejná, jako fáze vnitřního elektromotorického napětí E turboalternátoru a velikost je přibližně úměrná velikosti vnitřního elektromotorického napětí E turboalternátoru. Toto napětí U 15.3, které je na výstupu 15.3 členu 15 fázorového součtu, se získá sečtením napětí U 13.3 na výstupu 13.3 měřícího transformátoru 13 sdruženého napětí prvé a druhé fáze statorového napětí turboalternátoru a napětí U 155 na jezdci potenciometru 155. Napětí U 13.3 je úměrné napětí turboalternátoru a napětí U 155 úbytku napětí na synchronní reaktanci Χθ turboalternátoru v příčném směru. Konstanty úměrnosti jsou stejné a jejich rovnost se zajištuje nastavením jezdce potenciometru

155 v členu fázorového součtu.

Fázorový diagram uvedených napětí je na obr. 2. Velikost napětí U 15.3, která je přibližně úměrná velikosti vnitřního elektromotorického napětí E turboalternátoru, je tedy i přibližně úměrná velikosti budicího proudu Ib turboalternátoru. Toto napětí se usměrňuje, filtruje a jeho odchylka od ustálené hodnoty se používá k stabilizaci regulace buzení turboalternátoru.

Zařízení podle vynálezu se uplatní u budicích soustav velkých turboalternátorů s bezkroužkovým buzením.

Claims (1)

1. PŘEDMĚT VYNÁLEZU

   Zařízení pro stabilizaci regulace buzení turboalternátoru s bezkroužkovým buzením sestávající z měřícího transformátoru sdruženého napětí prvé a druhé fáze statorového vinutí turboalternátoru, měřícího transformátoru proudu třetí fáze statorového vinutí turboalternátoru, členu fázorového součtu, usměrňovače s filtrem, regulátoru buzeni, jehož prvý vstup je připojen na výstup čidla budícího proudu střídavého budiče, a jehož druhý vstup je připojen na prvý výstup měniče napětí prvé fáze statorového vinutí turboalternátoru spojeného druhým výstupem se zemí, a jehož třetí vstup je připojen na prvý výstup měniče napětí druhé fáze statorového vinuti turboalternátoru spojeného druhým výstupem se zemí, a jehož čtvrtý vstup je připojen na prvý výstup měniče napětí třetí fáze statorového vinutí turboalternátoru spojeného druhým výstupem se zemí, a jehož pátý vstup je připojen na prvý výstup měniče proudu prvé fáze statorového vinutí turboalternátoru, spojeného druhým výstupem s osmým vstupem regulátoru buzení, jehož šestý vstup je spojen s prvým výstupem měniče proudu druhé fáze statorového vinutí turboalternátoru spojeného druhým výstupem s osmým vstupem regulátoru buzení, jehož sedmý vstup je připojen na druhý vstup měřicího transformátoru proudu třetí fáze statorového vinutí turboalternátoru, jehož prvý vstup je spojen s prvým výstupem měniče proudu třetí fáze statorového vinutí turboalternátoru spojeného druhým výstupem s osmým vstupem regulátoru buzení, přičemž prvý výstup měniče napětí prvé fáze statorového vinutí turboalternátoru je spojen rovněž s prvým vstupem měřícího transformátoru sdruženého napětí prvé a druhé fáze statorového vinutí turboalternátoru a prvý výstup měniče napětí druhé fáze statorového vinuti turboalternátoru je spojen rovněž s druhým vstupem měřícího transformátoru sdruženého napětí prvé a druhé fáze statorového vinutí turboalternátoru, zatímco výstup regulátoru je připojen na vstup obvodu tyristorového usměrňovače, který je svým výstupem připojen jednak na vstup čidla budicího proudu střídavého budiče a jednak na budící vinutí střídavého budiče, přičemž vinutí kotvy střídavého budiče je připojeno na vstup diodového usměrňovače, jehož výstup je připojen na budící vinutí turboalternátoru, vyznačené tím, že výstup (13.3) měřícího transformátoru (13) sdruženého napětí prvé a druhé fáze statorového vinutí turboalternátoru je připojen na prvý vstup (15.1) členu (15) fázořového součtu, jehož druhý vstup (15.2) je připojen na výstup (14.3) měřícího transformátoru (14) proudu třetí fáze statorového vinutí turboalternátoru, a že výstup (15.3) členu (15) fázorového součtu je připojen na vstup (16.1) usměrňovače (16) s filtrem, jehož výstup (16.2) je připojen na vstup (17.1) členu (17) pro oddělené ustálené složky signálu, jehož výstup (17.2) je připojen na devátý vstup (1.2) regulátoru (1) buzení.