SU1157612A1

SU1157612A1 - Device for automatic control of reactive power of synchronous machine

Info

Publication number: SU1157612A1
Application number: SU833567815A
Authority: SU
Inventors: Олег Алексеевич Орел
Original assignee: Украинский Государственный Проектный Институт "Тяжпромэлектропроект"
Priority date: 1983-03-28
Filing date: 1983-03-28
Publication date: 1985-05-23

Abstract

УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ РЕАКТИВНОЙ МОЩНОСТИ СИНХРОННОЙ МАШИНЫ, содержащее регул тор реактивного тока, к входу которого подключен датчик реактивного тока, и блок определени нагрева, отлич-ающеес тем, что, с целью повьшени качества электроэнергии при нагреве синхронной машины , оно снабжено блоком суммировани и блоком задающего сигнала, причем блок определени нагрева соединен с блоком задающего сигнала, который подключен к входу блока суммировани , выход которого подключен к входу регул тора тока, а второй вход блока суммировани служит дл подключени (Л к источнику сигнала задани реактивного тока. ф 13A DEVICE FOR AUTOMATIC REGULATION OF THE REACTIVE POWER OF A SYNCHRONOUS MACHINE, containing a reactive current regulator, to the input of which a reactive current sensor is connected, and a heat detection unit, characterized by the fact that, in order to increase the quality of electric energy when the synchronous machine heats, it is equipped with a summation unit and a driver unit, where the heating detection unit is connected to the driver unit, which is connected to the input of the summation unit, the output of which is connected to the input of the current controller, and second summing input unit serves for the connection (A to supply reactive current signal specifying ft. 13

Description

Изобретение относитс к электротех1тке , а именно к регулированию режимов синхронных машин, преимущественно быстродействующих синхронных компенсаторов, и может использоватьс также в установках с синхрон ьп электродвигател ми.The invention relates to electrical engineering, in particular, to the regulation of the modes of synchronous machines, mainly high-speed synchronous compensators, and can also be used in installations with synchronous electric motors.

Известно устройство дл автоматического регулировани синхронного компенсатора, в котором при перегруз ках предусмотрено регулируемое ограничение верхнего предела тока возбуждени путем ограничени вьпсодного сигнала регул тора реактивного тока дл з-ащиты от перегреза О . A device for automatic control of a synchronous compensator is known, in which, in case of overloads, an adjustable limitation of the upper limit of the excitation current is provided by limiting the high-level signal of the reactive current regulator for protection against overheating O.

Недостаток такого устройства состоит в том, что при перегрузках происходит ограничение выходного сигнала регул тора реактивного тока. Поскольку этот сигнал вл етс заданием регул тору тока возбуждени , то синхромный компенсатор переходит в режит работы с посто нным значением тока возбзшсдени и поэтому перестает реагировать на изменени сигнала задани на входе регул тора реактивного тока, вследствие чего изменени напр жени на шинах узла нагрузки, вызывае а ю изменени ми реактивной нагрузки потребителей, возрастают, т.е. качество электроэнергии снижаетс ..The disadvantage of such a device is that in case of overloads, the output signal of the regulator of reactive current is limited. Since this signal is the task of the field current controller, the synchromatic compensator goes into operation with a constant current value of the current and therefore stops responding to changes in the reference signal at the input of the reactive current controller, resulting in a change in the voltage of the load node tires causing Changes in consumers' reactive load increase, i.e. power quality decreases ..

Известно также устройство, которое содержит возбудительную систему, регул тор активного тока, датчик реактивиого тока и ограничитель сигнала задани , подключенный к задающему входу регул тора реактивного тока и соединенный с блоком определени нагрева C2J.It is also known a device which contains an excitation system, an active current regulator, a reactive current sensor and a reference signal limiter connected to the driver input of the reactive current regulator and connected to the C2J heating detection unit.

Однако это устройство не обеспечивает достаточно высокого качества электроэнергии, поскольку ограничение сигнала задани регул тору реактивного тока осуществл етс сверху и поэтому в первую очередь ограничиваетс его переменна составл юща , вследствие чего синхронна машина при нагреве в первую очередь прекращае7 компенсировать;, переменную сойтавл к дую реактивного тока потребителей, и на EpfHax узла нагрузки начинают про вл тьс соответствуюприе изменени напр жени .However, this device does not provide a sufficiently high quality of electricity, since the limiting signal of the reactive current regulator is carried out from above and therefore its variable component is first limited, as a result of which the synchronous machine, when heated, first of all compensates 7; current of the consumer, and on the load node EpfHax begin to appear corresponding to a voltage change.

Наиболее блиэким к изобретению вл етс устройство дл автоматического регулировани реактивной мощности синхронной машины, котороеThe closest to the invention is a device for automatic control of the reactive power of a synchronous machine, which

содержит регул тор реактивного тока, к входу которого подключен выход датчика реактивного тока, блок определени нагрева и блок опорного сигнала с характеристикой зона нечувствительности , причем вход блока опорного сигнала подключен к выходу блока определени нагрева, а выход к входу регул тора реактивного тока, выход регул тора реактивного тока подключен к входу возбудительной системы синхронной машины СЗ.contains a reactive current regulator, to the input of which a reactive current sensor output is connected, a heating detection unit and a reference signal unit with a characteristic dead zone, the input of the reference signal unit being connected to the output of the heating detection unit, and the output to the reactive current regulator input, The torus of the reactive current is connected to the input of the excitatory system of the synchronous machine NW.

Известное устройство имеет следуюпрё недостатки. Если в процессе эксплуатации установки вследствие длительного повьппени сигналов реактивного тока, или ухудшени условий охлаждени , или других каких-либо причин произойдет нагрев синхронной машины до опасной или заранее выбранной температуры, то на выходе блока определени нагрева по витс соответствующий сигнал, который вызовет по вление зоны нечувствительности блока опорного сигнала, что приведет к уменьшению сигнала задани на вхот де регул тора реактивного тока на величину зоны нечувствительности блока опорного сигнала и соответствунлдему уменьшению реактивного тока и греющих потерь синхронной машины. По вление зоны нечувствительность в канале задани реактивного тока приведет к тому, что сигнал задани , подаваемьй на вход регул тора реактивного тока, и соответствующий ему реактивньй ток синхронной машины будут, уменьшатьс . Однако это уменьшение достигаетс путем срезани задающего сигнала снизу, вследствие чего ограничение задающего сигнала за счет его посто нной составл ющей обеспечиваетс лишь в тех случа х, когда полна величина задающего сигнала превьшгает величину зоны нечувствительности блок опорного сигнала.The known device has the following disadvantages. If during the operation of the installation, due to the long duration of the reactive current signals, or the deterioration of cooling conditions, or any other reason, the synchronous machine heats up to a dangerous or pre-selected temperature, then the output signal of the heat detection unit will produce a corresponding signal that will cause the zone to appear the insensitivity of the reference signal block, which will lead to a decrease in the reference signal for the input of the de-regulator of the reactive current by the value of the dead band of the reference signal block and corresponding to the reduction of the reactive current and the heating losses of the synchronous machine. The occurrence of a dead zone in the channel for setting the reactive current will cause the reference signal applied to the input of the reactive current regulator and the corresponding reactive current of the synchronous machine to be reduced. However, this reduction is achieved by cutting off the driving signal from below, so that the limitation of the driving signal due to its constant is provided only in those cases when the full value of the driving signal exceeds the value of the deadband unit of the reference signal.

Если величина задающего сигнала в отдельные промежутки времени оказываетс ниже величины зоны нечувствительности , а иногда близкой или даже равной нулевому значению (например , дл систем электроснабжени прокатных цехов, оборудованных сл бингами , блюмингами, толстолистовыми станами и т.п.), уменьшение сигнала задани происходит за счет срезани нижней части переменной составл ющей, в результате чего режим слежени да изменени ми реактивного- тока потреби телей нарушаетс , и на шинах узла нагрузки по в тс колебани напр жени вызываемью нескомпенсированными изменени ми реактивного тока прочих потребителей , т.е. качество электроэнергии снижаетс . Таким образом, известное устройст во не обеспечивает высокого качества электроэнергии во всех возможных режимах . Цель изобретени - повьппение качества электроэнергии на шинах узла нагрузки при нагреве синхронной машины . Эта цель достигаетс тем, что уст ройство дл автоматического регулиро вани реактивной мощности синхронной машины, содержащее регул тор реактив ного тока, к входу которого подключе датчик реактивного тока, и блок опре делени нагрева, оно снабжено блоком суммировани и блоком задак цего сигн ла, причем блок определени нагрева соединен с блоком задающего сигнала, которьй подключен к входу блока суммировани , выход которого подключен к входу регул тора реактивного тока, а второй вход блока суммировани слу жит дл подключени к источнику сигнала задани реактивного тока. На чертеже изображена принципиальна схема предлагаемого устроив на дл автоматического регулировани реактивной мощности синхронной машины . Синхронна машина 1 регулируетс предлагаемым устройством, содержайщм возбудительную систему 2, регул тор 3 реактивного тока, датчик 4 реактивного тока, блок 5 определени нагрева, блок 6 су вв1ровайи , блок 7 задающего сигнала. Датчик А реактивного тока включен в цепь статора синхронной машины 1, а его вькод подключен к входу регул тора 3 реактивного тока с пол рностью , противоположной пол рности сигнала (1р ) задани реактивного тока. Устройство работает следукжим образом.; Если нагрев синхронной машины не достиг опасного (или заранее выбранно го) значени , то сигнал на выходе блока 7 равен нулю, сигнал задани 1р, реактивного тока, определ емый режимом реактивной нагрузки прочих потребителей, поступает на вход блока суммировани , проходит далее на вход регул тора 3 реактивного тока, и синхронна машина работает с реактивным током, величина которого соответствует сигналу задани 1 Благодар этому синхронна машигна работает в режиме слежени за реактивным током потребителей и снижает те изменени в электрической сети (ЭС), которые вызываютс изменени ми нагрузки потребителей. Если в.процессе эксплуатации установки вследствие длительного повьш1ени сигналов реактивного тока, ухудшени условий охлаждени , увеличени момента нагрузки со стороны приводимого механизма, или неблагог при тного сочетани факторов произойдет нагрев синхронной машины дл опасной или заранее выбранной температуры , то под действием сигнала блока определени нагрева на выходе блока 7 по витс соответствующий -сигнал. Величина этого сигнала при заданном нагреве остаетс посто нной , а пол рность противоположна пол рности сигнала Тр . Выходной сигнал , блока 7 и сигнал 1рз , определ емьй режимом работы прочих потребителей узла нагрузки, алгебраически складьтаютс в блоке с-уммировани . В результате такого сложени крива результирующего сигнала сдвигаетс (уменьшаетс ) вниз на посто нную величину, определ ющую сигналом блока 7, при этом переменна составл юща сигнала задани Ipj сохран етс в результирующем сигнале без искажений . Таким образом, при срабатывании блока определени нагрева синхронна машина уменьшает степень компенсации . только посто нной составл ющей реактивного тока потребителей и продолжает следить за переменной составл ющей , т.е. продолжает уменьшать те изменени напр жени (колебани ), которые вызываютс изменени ми нагрузки потребителей . Благодар этому ограничение нагрева синхронной машины обеспечиваетс за счет уменьшени только посто нной составл ющей ее реактивного тока, а качество электроэнергии в ЭС продолжает оставатьс на прежнем высоком уровне. В качестве блока 6 суммировашт может быть использован магнитныйIf the value of the master signal at certain time intervals is lower than the dead zone, and sometimes close to or even equal to zero (for example, for power supply systems of rolling shops equipped with slabs, blooms, heavy plates, etc.), the target signal decreases. due to cutting off the lower part of the variable component, as a result of which the tracking mode and changes in the reactive current of the consumers are disturbed, and on the tires of the load unit there is a fluctuation of call voltage uncompensated changes in the reactive current of other consumers, i.e. power quality is reduced. Thus, the known device does not provide high quality electricity in all possible modes. The purpose of the invention is to improve the quality of electricity on the tires of the load node when the synchronous machine heats up. This goal is achieved by the fact that the device for automatic control of the reactive power of a synchronous machine, containing a regulator of reactive current, to the input of which is connected a sensor of reactive current, and a heating detection unit, is equipped with a summation unit and a signal unit The heating detection unit is connected to the master signal unit, which is connected to the input of the summation unit, the output of which is connected to the input of the reactive current regulator, and the second input of the summation unit serves to connect to the source specifying a reactive current from the signal. The drawing is a schematic diagram of the proposed arrangement for automatically controlling the reactive power of a synchronous machine. The synchronous machine 1 is controlled by the proposed device, comprising an excitatory system 2, a reactive current regulator 3, a reactive current sensor 4, a heating detection unit 5, a unit 6 of a clock, a unit 7 of a driving signal. Sensor A of reactive current is connected to the stator circuit of synchronous machine 1, and its code is connected to the input of regulator 3 of reactive current with a polarity opposite to the polarity of the signal (1p) for setting reactive current. The device works in the following way .; If the heating of the synchronous machine has not reached a dangerous (or preselected) value, the signal at the output of block 7 is zero, the reference signal 1p, the reactive current, determined by the reactive load mode of other consumers, is fed to the input of the summation block, then goes to the control input torus 3 is a reactive current, and the synchronous machine operates with a reactive current, the magnitude of which corresponds to the reference signal 1. Thanks to this, the synchronous machine operates in the mode of tracking the reactive current of consumers and reduces those changes in electric network, which is caused by changes in the load of consumers. If the installation process, due to prolonged increase in reactive current signals, deterioration of cooling conditions, increase in load moment from the driven mechanism, or an unfavorable combination of factors, will cause the synchronous machine to heat to a dangerous or preselected temperature, the output of the block 7 Vits corresponding to the signal. The magnitude of this signal at a given heating remains constant, and the polarity is opposite to the polarity of the signal Tr. The output signal, block 7 and signal 1рз, determined by the mode of operation of other consumers of the load node, are algebraically folded in the c-umming block. As a result of this addition, the resultant waveform shifts (decreases) down by a constant value that determines the signal of block 7, while the variable component of the reference signal Ipj is stored in the resultant signal without distortion. Thus, when the heat detection unit triggers, the synchronous machine reduces the degree of compensation. only the constant component of the reactive current of the consumers and continues to monitor the variable component, i.e. continues to reduce those voltage variations (fluctuations) that are caused by changes in consumer loads. Due to this, the heating of the synchronous machine is limited by reducing only the constant component of its reactive current, and the quality of electric power in the ES continues to remain at the same high level. As the unit 6, the summit may be used magnetic

5115761251157612

усилитель, усилитель унифицированной Предлагаемое устройство обесмечиблочной системы регулировани .вает noBbmiemie качества электроэнерВ качестве блока 7 задающего сигна-гии не только когда синхронна магаилй может быть использован вьтр ми-на недогружена, но и когда загруэ аAmplifier, unified amplifier The proposed device of an oblate-freeblock system of regulating the quality of electric power as a block 7 of the master signal not only when the synchronous magayla can be used top-down is underloaded, but also when it is loaded

тель, потенциометр, подключенный к 5синхронной машины достигла предельноThe potentiometer connected to the 5-synchronous machine has reached its maximum

источнику питани , магнитный усили-допустимого значени . Это расшитель , усилитель унифицированной блоч-р ет область применени изобреной системы регулировани .тени .power source, magnetic force-permissible value. This is an extender, an amplifier of a unified blot-rat application area of the inventive control system.

Claims

DEVICE FOR AUTOMATIC CONTROL OF REACTIVE POWER OF THE SYNCHRONOUS MACHINE, containing a reactive current regulator, to the input of which a reactive current sensor is connected, and a heating detection unit, characterized in that, in order to improve the quality of electricity when heating a synchronous machine, it is equipped with a summing unit and a driving signal unit moreover, the heating determination unit is connected to the set signal unit, which is connected to the input of the summing unit, the output of which is connected to the input of the current regulator, and the second input Lok summation serves for connection to a source of reactive current reference signal.

Z

1157