RU18603U1 - Устройство для возбуждения синхронной машины - Google Patents

Abstract

Устройство для возбуждения синхронной машины, содержащее источник трехфазного переменного напряжения, тиристорный выпрямитель, подключенный входами переменного тока к источнику трехфазного напряжения, а выходными цепями постоянного тока подключенный к обмотке возбуждения синхронной машины, систему фазоимпульсного управления тиристорами выпрямителя, пусковое сопротивление, подключенное через последовательно включенный тиристорный ключ параллельно обмотке возбуждения синхронной машины, датчик пульсаций выпрямленного тока, входная цепь которого включена в цепь выпрямленного тока между одним выходом выпрямителя и пусковым резистором, блок защиты от коротких замыканий, на первые входы которого подключены выходные цепи датчика пульсаций выпрямленного тока, датчик тока возбуждения, блок стабилизации тока возбуждения, входы которого соединены с выходами датчика тока, а выходная цепь подключена к системе фазо-импульсного управления тиристорами выпрямителя, отличающееся тем, что датчик тока возбуждения включен в одну фазу цепи питания выпрямителя, выходные цепи датчика тока возбуждения подключены к входу блока стабилизации, а в две фазы цепи питания выпрямителя включены реле максимального тока, по одному реле в каждой фазе, замыкающие контакты которых соединены параллельно и подключены к второму входу блока защиты от коротких замыканий.

Description

УСТРОЙСТВО для ВОЗБУЖДЕНИЯ СИНХРОННОЙ МАШИНЫ

Полезная модель относится к электротехнике и может быть использована для возбуждения синхронных машин.

К аналогам устройства относятся: Возбудители тиристорные ВТЕ-320-6. Техническое описание и инструкция по

эксплуатации. ИАКС.651451.003 ТО. Москва. В нештор гиз дат, 1989г 2. Б.Н.Абрамович и др. Электротехнические комплексы с синхронным двигателем и тиристорным возбуждением. - С.Петербург: «Наука, 1995г., С.134, 218, 239.

В аналогах 1 и 2 приведены тиристорные возбудители синхронных двигателей, содержащие источник трехфазного переменного напряжения, тиристорный выпрямитель, входные цепи которого подключены к указанному

Н02Р9/10

трехфазному источнику напряжения, а выходные цепи постоянного тока - к обмотке возбуждения синхронной машины. Ток в обмотке возбуждения стабилизирован цепью обратной связи, содержащей датчик тока нагрузки и усилитель обратной связи. Датчиками тока нагрузки являются три трансформатора тока, каждый из которых включен в одну фазу питания выпрямителя. Одновременно указанные трансформаторы тока являются датчиками тока короткого замыкания внутри выпрямителя или замыкания в цепи нагрузки на выходе выпрямителя (внешнее замыкание). При коротком замыкании в тиристорном выпрямителе или привнешнем замыкании на выходах

трансформаторов тока возникает импульс тока, включающий блок защиты. Недостатком устройств 1 и 2 является ненадежная работа защиты при внещнем замыкании, если тиристорный возбудитель работает в режиме стабилизации тока нафузки. В этом случае амплитуда тока короткозамкнутой цепи зависит от усиления в цепи обратной стабилизирующей связи по току нагрузки При коэффициенте усиления, необходимом для стабилизации тока в пределах 5%, как это принято в тиристорных возбудителях, амплитуда тока на входе датчика короткого замыкания не достигает уровня включения защиты при внещнем замыкании, если датчик настроен на включение при внутреннем коротком замыкании в выпрямителе. Кроме того, при использовании одного и того же трансформатора тока для измерения тока нагрузки в рабочем диапазоне и в качестве датчика коротких замыканий, затрудняется настройка на ток короткого замыкания, который достигает 4-х - 5-ти кратного уровня от номинального тока, из-за нелинейности характеристики трансформаторов тока со стальным сердечником.

Наиболее близким по технической сущности к описываемому устройству являются «Возбудители тиристорные для синхронных двигателей серии ТЕ8-3205М - Промышленный каталог 05.41.14-99, М., Информэлектро, 1999.

Возбудители содержат тиристорный выпрямитель, входы которого подключены к трехфазному источнику питания, а выход - к обмотке возбуждения синхронной машины. Параллельно обмотке возбуждения подключено через тиристорный ключ пусковое сопротивление. В цепи питания выпрямителя включены три трансформатора тока, выходы которых подключены к входу датчика тока нагрузки и датчику тока короткого замыкан11я в выпрямителе. В качестве датчика тока внешнего замыкания между выходом выпрямителя и точкой подключения пускового сопротивления в цепь выпрямленного тока включен трансформатор тока, (датчик пульсаций). При внешнем замыкании на выходе датчика пульсаций возникает переменное напряжение, включаюшее реле зашиты от коротких замыканий. Недостатком прототипа является использование одних и тех же трансформаторов тока в цепях питания выпрямителя одновременно в качестве датчика тока нагрузки и датчика тока короткого замыкания в выпрямителе. При этом затрудняется точная настройка датчиков на ток короткого замыкания в выпрямителе, который достигает 4-х - 5-ти кратной величины от номинального тока в цепи питания тиристоров, из-за нелинейности характеристик трансформаторов со стальными сердечниками. Кроме того, использование трех трансформаторов тока в диапазоне номинальных токов в сотни Ампер усложняет и удорожает устройство.

Целью полезной модели является упрощение устройства и повышение точности настройки защиты от коротких замыканий в выпрямителе.

2.

Цель достигается тем, что в одну фазу цепи питания тиристорного выпрямителя включен датчик тока нафузки, например, трансформатор тока, выход которого подключен к входу блока стабилизации тока нафузки, а в две фазы включены реле максимального тока, например, герконные реле тока, по одному реле в каждой фазе, замыкающие контакты которых соединены параллельно и подключены к входу блока защиты от коротких замыканий.

На рисунке приведена блок-схема устройства.

Устройство содержит источник трехфазного переменного напряжения 1; тиристорный выпрямитель 2; датчик тока возбуждения 3, включенный в одну фазу цепи питания вьтрямителя 2; два реле максимального тока 4 и 3, включенные по одному реле в две фазы питания выпрямителя 2; пусковое сопротивление 6, подключенное через тиристорный ключ 7 параллельно обмотке возбуждения 8 синхронной машины, датчик пульсаций выпрямленного тока 9, включенный в цепь выпрямленного тока между выходом выпрямителя 2 н пусковым резистором 6; блок защиты 10, на входы которого подключены выходные цепи датчика пульсаций 9 и контакты 11 и 12 реле максимального тока 4 и 5; выход трансформатора тока 3 подключен к входу блока стабилизации тока возбуждения 13.

Устройство работает следующим образом.

Тиристорный выпрямитель 2 гаггает постоянным током обмотку возбуждения 8 синхронной машины. Вследствие преимущественно индуктивного характера нагрузки 8 амплитуда пульсации тока на выходе датчика пульсаций 9 не достигает уровня включения блока защиты 10. В пусковом режиме переменный ток, генерируемый в обмотке возбуждения 8, замыкается по цепи пускового

сопротивления 6 и не протекает через датчик пульсаций 9, т.к. в пусковом режиме тиристорный выпрямитель 2 отключен.

При возникновении короткого замыкания на выходе выпрямителя 2 меняется характер нагрузки выпрямителя: из преимущественно индуктивной нагрузка становится преимущественно активной, амплитуда пульсаций на выходе датчика пульсаций 9 возрастает, блок защиты 10 включается.

При коротком замыкании в тирисгорном выпрямителе 2 возрастает ток в любых двух фазах питания вьтрямителя, срабатывают одно или оба реле максимального тока 4, 5, контакты 11 или 12 указанных реле включают блок защиты 10.

Реле 4 и 5. настроены, как принято в тиристорных возбудителях, на 4-х или 5ти-кратный уровень относительно номинального тока возбуждения. Поэтому реле 4 и 5 не включаются при коротком замыкании в нагрузке, если возбудитель работает в режиме стабилизации тока возбуждения, и цепь управления выпрямителем 2 охвачена обратной связью по току возбуждения.

Для измерения тока возбуждения использован датчик тока возбуждения 3, включенный в одну фазу питания выпрямителя 2. В нормальном режиме работы возбудителя на выходе датчика тока 3 генерируется ток, пропорциональный току возбуждения в диапазоне от нуля до форсировочного значения (обычно 1,4 - 2,0 от номинальной величины).

Ток на выходе датчика тока 3 поступает в блок стабилизации 13, управляющий фазой импульсного генератора 14, выходы которого подключены к управляющим электродам тиристоров выпрямителя 2.

В качестве датчика тока используется, например, трансформатор тока с номинальным током первичной цепи, равным номинальному току фазы питания

c7c;oV r.

выпрямителя. В качестве максимальных реле используются, например, герконные реле тока серии РТГ.

Новым в полезной модели является применение в качестве датчиков короткого замыкания в выпрямителе двух реле максимального тока, включенных по одному реле в две фазы питания выпрямителя, а также использование в качестве датчика тока возбуждения одного датчика тока, измеряющего ток в одной фазе питания выпрямителя. Указанные два реле максимального тока и один датчик тока возбуждения заменяют три трансформатора тока, включенные в три фазы питан1{я тиристорного выпрямителя в существующих сериях тиристорных возбудителей ТЕ и ВТЕ.

По сравнению с трансформаторными датчиками короткого замыкания использование максимальных реле тока повышает точность настройки на ток короткого замыкания; кроме того; устройство упрощается и удешевляется за счет использования одного датчика тока 3, выполненного в виде трансформатора тока, рассчитанного на работу в ограниченном диапазоне входного тока (не более 2 номинального) вместо трех трансформаторов тока, рассчитанных на регистрацию токов коротких замыканий большой кратности (до 5-ти номинального)

2 (

Claims (1)

1. Устройство для возбуждения синхронной машины, содержащее источник трехфазного переменного напряжения, тиристорный выпрямитель, подключенный входами переменного тока к источнику трехфазного напряжения, а выходными цепями постоянного тока подключенный к обмотке возбуждения синхронной машины, систему фазоимпульсного управления тиристорами выпрямителя, пусковое сопротивление, подключенное через последовательно включенный тиристорный ключ параллельно обмотке возбуждения синхронной машины, датчик пульсаций выпрямленного тока, входная цепь которого включена в цепь выпрямленного тока между одним выходом выпрямителя и пусковым резистором, блок защиты от коротких замыканий, на первые входы которого подключены выходные цепи датчика пульсаций выпрямленного тока, датчик тока возбуждения, блок стабилизации тока возбуждения, входы которого соединены с выходами датчика тока, а выходная цепь подключена к системе фазо-импульсного управления тиристорами выпрямителя, отличающееся тем, что датчик тока возбуждения включен в одну фазу цепи питания выпрямителя, выходные цепи датчика тока возбуждения подключены к входу блока стабилизации, а в две фазы цепи питания выпрямителя включены реле максимального тока, по одному реле в каждой фазе, замыкающие контакты которых соединены параллельно и подключены к второму входу блока защиты от коротких замыканий.