SU1614092A1 - Device for testing automatic excitation controller of turbogenerator - Google Patents

Device for testing automatic excitation controller of turbogenerator Download PDF

Info

Publication number
SU1614092A1
SU1614092A1 SU874382939A SU4382939A SU1614092A1 SU 1614092 A1 SU1614092 A1 SU 1614092A1 SU 874382939 A SU874382939 A SU 874382939A SU 4382939 A SU4382939 A SU 4382939A SU 1614092 A1 SU1614092 A1 SU 1614092A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
model
output
input
generator
block
Prior art date
Application number
SU874382939A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Валерий Вацлавович Буевич
Владимир Александрович Кожевников
Александр Юрьевич Маторный
Сергей Валентинович Романов
Виктор Федорович Филюрин
Алексей Анатольевич Юрганов
Original Assignee
Всесоюзный Научно-Исследовательский Институт Электромашиностроения
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Всесоюзный Научно-Исследовательский Институт Электромашиностроения filed Critical Всесоюзный Научно-Исследовательский Институт Электромашиностроения
Priority to SU874382939A priority Critical patent/SU1614092A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1614092A1 publication Critical patent/SU1614092A1/en

Links

Classifications

    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P80/00—Climate change mitigation technologies for sector-wide applications
    • Y02P80/30—Reducing waste in manufacturing processes; Calculations of released waste quantities

Landscapes

  • Control Of Eletrric Generators (AREA)

Abstract

Изобретение относитс  к электротехнике и может быть использовано при испытани х и проверке автоматических регул торов возбуждени  /АРВ/, на электростанци х при остановленном турбогенераторе, а в лабораторных услови х с любой моделью энергосистемы. Целью изобретени   вл етс  повышение надежности проверки АРВ и снижение материальных затрат. Сущность изобретени  заключаетс  в том, что при испытани х АРВ существующа  блок-модель 3 генератора дополн етс  блоком-моделью 4 бесщеточного возбудител  и блоком-моделью 5 реакции  кор . Введение указанных блоков-моделей 4 и 5 позвол ет осуществить реальное моделирование бесщеточного турбогенератора и ввести в АРВ все необходимые обратные св зи по регулируемым параметрам. Благодар  использованию нелинейных обратных св зей, охватывающих усилители блоков-моделей, выходные параметры блока-модели 3 генератора могут имитировать различные режимы работы, а также учет нелинейностей, присущих самому турбогенератору. 1 ил.The invention relates to electrical engineering and can be used for testing and testing automatic field controllers (APB), at power stations with the turbogenerator stopped, and in laboratory conditions with any model of the power system. The aim of the invention is to increase the reliability of testing the APB and reduce material costs. The essence of the invention lies in the fact that in tests of APBs, the existing generator model model 3 is supplemented with a model model 4 of a brushless exciter and a model model 5 reaction of the core. The introduction of these model units 4 and 5 allows real simulation of the brushless turbo generator and introduce all the necessary feedbacks on the adjustable parameters into the APB. Due to the use of non-linear feedback covering the amplifiers of the block-models, the output parameters of the block-model 3 of the generator can simulate various modes of operation, as well as taking into account the non-linearities inherent in the turbogenerator itself. 1 il.

Description

Изобретение относитс  к электротехнике и может быть использовано при испытании автоматических ретул торов возбуждени , (АРВ), преимущественно на электростанци х с бесщеточными турбогенераторами в предпусковый период.The invention relates to electrical engineering and can be used in testing automatic field excitators, (APB), mainly in power stations with brushless turbo-generators during the pre-launch period.

Цель изобретени  - повышение надежности проверки автоматического регул тора возбуждени  и снижение материальных затрат при испытани х.The purpose of the invention is to increase the reliability of checking the automatic excitation controller and reduce material costs during testing.

На чертеже приведена блок-схема устройства .The drawing shows a block diagram of the device.

Автоматический регул тор возбуждени  1 с трем  входами: по отклонению напр жени  генератора, по отклонению тока ротора и по отклонению напр жени  возбуждени , своим выходом соединен с входом управлени  тиристорного преобразовател  2. Блок-модель 3 генератора имеет два выхода, один из которь1х подключаетс  к входу по отклонениюAn automatic excitation regulator 1 with three inputs: by the deviation of the generator voltage, by the deviation of the rotor current and by the deviation of the excitation voltage, by its output is connected to the control input of the thyristor converter 2. The generator model-model 3 has two outputs, one of which is connected to input deviation

напр жени  АРВ. а другой - к входу по отклонению тока ротора АРВ, и один вход по отклонению напр жни  возбуждени . Блок-модель 4 бесщеточиого возбудител  имеет вход, соединенный с выходом тири- сторного преобразовател  2, и вход дл  соединени  с выходом блока-модели 5 реакции  кор , и два выхода один из которых соединен с. входом АРВ 1 по отклонению напр жени  возбуждени , а другой выход - с входом блока-модели 3 генератора . Блок-модель 5 реакции  кор  выполнен на операционном усилителе 6, охваченном цепочкой обратной св зи из последовательно соединенных резистора 7 и конденсатора 8 и параллельно включенного им резистора 9. Вход усилител  6,  вл ющийс  входом блока-модели 5 реакции   кор .соединен с выходом блока-модели 3 генератора по отклонению тока ротора, а выход операционного усилител  6 - с соответствующим входом блока-модели 4 бесщеточногр возбудител . Блок-модель 3 генератора функционально содержит в себе два узла: один из которых выполнен на последовательно соединенных операционных усилител х 10 и 11, вход первого из которых  вл етс  входом по отклонению напр жени  возбудител , а выход второго усилител  - выходом по отклонению тока ротора. Второй узел блока-модели 3 генератора представл ет собой три :поспедовательно соединенных усилител  12-14. .Усилители 12 и 14 осуществл ют моделирование насыщени  магнитопровода генератора путем охвата усилител  13 цепью обратной св зи, выполненной на резисторе 15 и усилител  12 обратной св зью с диодом 16. Выход усилител  14  вл етс  выходом блока-модели 3 генератора по отклонению напр жени . Блок-модель 4 бесщеточного возбудител  состоит из последовательно включенных инерционного звена, сумматора (операционных усилителей 17 и 18), выпр мител  19 и выходного операционного усилител  20. Выход выпр мител  19 соединен с входом усилител  10 блока-модели 3 генератора.ARV voltage. and the other to the input by the deviation of the rotor current of the APB, and one input by the deviation of the excitation voltage. The model 4 of the brushless exciter has an input connected to the output of the thyristor converter 2, and an input for connection to the output of the block-model 5 of the core reaction, and two outputs one of which is connected to. the input of APB 1 according to the deviation of the excitation voltage, and the other output with the input of the block-model 3 of the generator. The block model 5 of the reaction box is made on the operational amplifier 6, covered by a feedback circuit of series-connected resistors 7 and capacitor 8 and a resistor 9 connected in parallel to it. The input of the amplifier 6, which is the input of the block model 5 reaction box, is connected to the output of the block model 3 of the generator for the deviation of the rotor current, and the output of the operational amplifier 6 - with the corresponding input of the block-model 4 brushless exciter. The generator model block 3 functionally contains two nodes: one of which is made on series-connected operational amplifiers 10 and 11, the input of the first of which is the input according to the voltage deviation of the exciter, and the output of the second amplifier the output according to the deviation of the rotor current. The second node of the generator model-3 block is three: amplifier 12-14 which are connected side by side. The amplifiers 12 and 14 simulate the oscillator magnetic field saturation by covering the amplifier 13 with a feedback circuit made on the resistor 15 and the amplifier 12 with feedback from the diode 16. The output of the amplifier 14 is the output of the generator-model 3 block by voltage deviation. The block model 4 of the brushless exciter consists of a series-connected inertial link, an adder (operational amplifiers 17 and 18), rectifier 19 and output operational amplifier 20. The output of rectifier 19 is connected to the input of amplifier 10 of the generator model block 3.

При испытани х АРВ на злектростан- ции используют штатный тиристорный преобразователь , присоединенный своим информационным входом к выходу АРВ, а входами питани  - через трансформатор к шинам собственных нужд электростанции, Блоки3-5 служат дл  замены натурных элементов системы автоматического регулировани .When testing power plant ARVs, a standard thyristor converter is used, connected by its information input to the ARV output, and the power inputs through a transformer to the auxiliary busbars of the power plant, Blocks 3-5 serve to replace the full-scale elements of the automatic control system.

При лабораторных испытани х возможна замена тиристорного преобразовател  его моделью.In laboratory tests, it is possible to replace the thyristor converter with its model.

Устройство работает следующим образом .The device works as follows.

Выходное напр жение АРВ через тиристорный преобразователь 2 вызывает изме- нение напр жени  на входе операционного усилител  17. При соблюдении условий подоби  напр жение на выходе операционного усилител  пропорционально магнитному о потоку возбудител  при его холостом ходе. 0 Сумматор, собранный на операционном усилителе 18, формирует на своем выходе напр жение, которое после выпр мител  19 пропорционально напр жению возбуждени  генератора. Через вспомогательный 5 усилитель 20 напр жение, пропорциональное напр жению возбуждени , поступает на вход АРВ. Таким образом, последовательно соединенные операционные усилители 17 и 18, выпр митель 19 и усилитель 20, 0 св занные между собой и с внешней схемой , представл ют модель бесщеточного возбудител . При этом выпр митель 19 обеспечивает прохождение на выход блока только напр жение положительной пол р- 5 ности, что существенно дл  имитации действи  бесщеточного возбудител .The output voltage of the ARV through the thyristor converter 2 causes a change in the voltage at the input of the operational amplifier 17. If the conditions are similar, the voltage at the output of the operational amplifier is proportional to the magnetic flux of the exciter at its idle. 0 The accumulator collected at the operational amplifier 18 forms a voltage at its output which, after the rectifier 19, is proportional to the generator excitation voltage. Through auxiliary 5 amplifier 20, a voltage proportional to the excitation voltage is fed to the input of the APB. Thus, the serially connected operational amplifiers 17 and 18, the rectifier 19 and the amplifier 20, 0 connected with each other and with the external circuit, represent a model of a brushless exciter. In this case, the rectifier 19 ensures that only a positive field voltage is passed to the output of the block, which is essential for simulating the action of a brushless exciter.

Блок-модель генератора имитирует физические процессы в синхронном генераторе , работающем в режиме холостого хода, 0 Инерционное звено, собранное на усилителе 10 и включенное на выход выпр мител  19, формирует на своем выходе напр жение , пропорциональное току ротора генератора If. Таким образом, реализован первый 5 канал блока-модели генератора, осуществл ющий св зь lf(Uf), где Uf - напр жение возбуждени .The generator model model simulates the physical processes in a synchronous generator operating in idle mode, 0 An inertial link assembled on amplifier 10 and turned on at the output of rectifier 19 forms a voltage at its output proportional to the rotor current of the generator If. Thus, the first 5 channel of the generator model block is realized, which carries out the coupling lf (Uf), where Uf is the excitation voltage.

Второй канал указанного блока необходим дл  реализации зависимости Ur(Uf), где 0 Ur - напр жение генератора. С зтой целью использую тс  св занные между собой операционные усилители 12 и 13. Напр жение, пропорциональное величине If, поступает на вход усилител  13, а на его выходе обра- 5 зуетс  напр жение, пропорциональное Ur. С целью отражени  нелинейной зависимости напр жени  генератора от тока возбуждени  используетс  цепь обратной св зи, охватывающей усилитель 13. Усилитель 12 50 присоединен своим инвертирующим входом к источнику напр жени  смещени , и выходу усилител  13 и через диод 16 к своему выходу. Такое включение обеспечивает возможность кусочно-линейной аппрокси- 55 мации характеристики холостого хода генератора .The second channel of the specified block is necessary to implement the dependence Ur (Uf), where 0 Ur is the generator voltage. For this purpose, coupled operational amplifiers 12 and 13 are used. A voltage proportional to the value of If is fed to the input of the amplifier 13, and a voltage proportional to Ur is formed at its output. In order to reflect the nonlinear dependence of the generator voltage on the excitation current, a feedback circuit is used, covering amplifier 13. An amplifier 12 50 is connected by its inverting input to a bias voltage source and an output of amplifier 13 and through diode 16 to its output. Such inclusion enables the piecewise linear approximation of the idling characteristic of the generator.

Вспомогательный усилитель 14 служит дл  формировани  величины отклонени  напр жени  генератора от заданного значени .The auxiliary amplifier 14 serves to form the magnitude of the deviation of the generator voltage from a predetermined value.

Таким образом, на вход АРВ поступают напр жени , пропорциональные AUf.AUr, и If, обеспечивающие возможность испытани  АРВ до пуска турбогенератора. Три указанных величины формируютс  при помощи блока-модели 3 генератора, блока-модели 4 бесщеточного возбудител  и блока 5 реакции  кор .Thus, voltages proportional to AUf.AUr, and If are supplied to the input of the APB, which provide the possibility of testing the APB before starting the turbogenerator. These three values are formed using a generator model unit 3, a model 4 model of a brushless driver, and a corr. Reaction unit 5.

Блок реакции  кор  содержит операционный усилитель 6, охваченный специаль- ной обратной св зью. Соотношение между параметрами элементов указанной обратной св зи подбираетс  таким, чтобы передаточна  функци  блока правильно отражала реакцию  кор  возбудител . Пе- редаточна  функци  блока реакции  кор  имеет вид:The reaction box of the core contains an operational amplifier 6, covered by a special feedback. The ratio between the parameters of the elements of the specified feedback is chosen so that the transfer function of the block correctly reflects the reaction of the exciter core. The transfer function of the core reaction block is:

ц-рт, c-rt

где k2 - эквивалентное приведенное сопро- тивление реакции  кор  возбудител ;where k2 is the equivalent reduced resistance of the reaction of the core of the pathogen;

р - оператор дифференцировани ;p is a differentiation operator;

Ti - посто нна  времени запаздывани  реакции  кор ;Ti is the constant time lag of the core reaction;

Т2 - переходна  посто нна  времени реакции  кор .T2 - transition constant of the reaction time of the core.

Сигнал I через блок реакции  кор  поступает на второй вход сумматора 18 блока- модели и бесщеточного возбудител .The signal I through the block response block arrives at the second input of the adder 18 of the block-model and the brushless exciter.

Поскольку величина Д LJr, формируетс  как сигнал, эквивалентный выходному сигналу измерительного органа АРВ. он включаетс  взамен выхода измерительного органа. Динамические, характеристики измерительного органа могут учитыватьс  тем, что точка ввода сигнала AUr. переноситс  на вход фильтра измерительного органа .Since the value is D LJr, it is generated as a signal equivalent to the output signal of the measuring organ APB. it is included instead of the output of the measuring organ. The dynamic, characteristics of the measuring element can be taken into account in that the point of input of the signal is AUr. transferred to the input of the filter of the measuring body.

Использование изобретени  позвол ет осуществл ть настройку и проверку АРВ на остановленном турбогенераторе и сократить врем  на осуществление этих onepta- ций. The use of the invention allows the adjustment and testing of the APB on the stopped turbo-generator and reduce the time for the implementation of these oneptations.

Claims (2)

1. Устройство дл  испытаний автомати- ческого регул тора возбуждени  турбогенератора , содержащее аналоговый блок-модель генератора с входом по напр жению возбуждени  и выходами по напр жению генератора и току ротора, тиристорный преобразователь, управл ющий вход которого предназначен дл  соединени  с выходом автоматического регул тора возбуждени , первый выход блока модели генератора  вл етс  вывбдом дл  подключени  к измерительному входу автоматического регул тора возбуждени  по отклонению регулируемого напр жени , а второй выход блока-модели генератора  вл етс  выводом дл  подключени  к входу автоматического регул тора возбуждени  по току ротора, отличающеес  тем, что, с целью повышени  надежности проверки автоматического регул тора возбуждени  и снижени  материальных затрат на испытани , в него дополнительно введены блок-модели бесщеточного возбудител  и реакции  кор , причем блок-модель бесщеточного возбудител  выполнена в виде последовательно соединенных инерционного звена, сумматора, выпр мител  и усилител , вход инерционного звена соединен с выходом тиристорного преобразовател , второй вход усилител  соединен с источником напр жени  смещени , а выход усилител  предназначен дл  соединени  со входом автоматического регул тора возбуждени  по отклонению напр жени  возбуждени , второй вход сумматора соединен с выходом блока модели реакции  кор , который содержит операционный усилитель , охваченный цепью обратной св зи, вы- полненной в виде последовательной RC-цепи, зашунтированной резистором, вход блока модели реакции  кор  соединен с выходом блока-модели генератора по току ротора, а вход блока-модели генератора по напр жению возбуждени  соединен с выходом выпр мител  блока-модели бесщеточного возбудител .1. Device for testing an automatic regulator of turbogenerator excitation, containing an analog block model of the generator with an input for excitation voltage and outputs for the generator voltage and rotor current, a thyristor converter, the control input of which is intended to be connected to the output of the automatic regulator excitation, the first output of the generator model block is the output for connecting to the measurement input of the automatic excitation controller by the deviation of the regulated voltage, and the second The output of the generator model block is an output for connection to the input of the automatic excitation regulator of the rotor current, characterized in that, in order to increase the reliability of testing the automatic excitation controller and reduce the material costs of testing, a brushless exciter model has been added to it and the reactions of the core, the block model of the brushless driver made in the form of a series-connected inertial link, adder, rectifier and amplifier; the input of the inertial link is connected to the output of the thyristor converter, the second input of the amplifier is connected to the bias voltage source, and the output of the amplifier is designed to be connected to the input of the automatic excitation controller by the deviation of the voltage of the secondary, the second input of the adder is connected to the output of the core model of the reaction core, which contains an operational amplifier covered by feedback, made in the form of a serial RC circuit, shunted by a resistor, the input of the block of the reaction model box cor is connected to the output of the block model of the generator torus, and the generator unit model input of voltage drive connected to the output of the rectifier unit model brushless exciter. 2. Устройство по п. 1, о т л и ч а ю щ е е- с   тем, что передаточна  функци  блока реакции  кор  имеет вид2. The device according to claim 1, wherein the transfer function of the core reaction block is 1 4-РТ21 4-РТ2 1 + рТГ1 + rTG где ka - эквивалентное приведенное сопротивление реакции  кор  возбудител ;where ka is the equivalent reduced resistance of the reaction of the excitator core; р - оператор дифференцировани ;p is a differentiation operator; TI - посто нна  времени запаздывани  реакции  кор ;TI is the constant time lag of the core reaction; Та - переходна  посто нна  времени реакции  кор .Ta is the transition constant of the core reaction time. k2k2
SU874382939A 1987-12-14 1987-12-14 Device for testing automatic excitation controller of turbogenerator SU1614092A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU874382939A SU1614092A1 (en) 1987-12-14 1987-12-14 Device for testing automatic excitation controller of turbogenerator

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU874382939A SU1614092A1 (en) 1987-12-14 1987-12-14 Device for testing automatic excitation controller of turbogenerator

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1614092A1 true SU1614092A1 (en) 1990-12-15

Family

ID=21357462

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU874382939A SU1614092A1 (en) 1987-12-14 1987-12-14 Device for testing automatic excitation controller of turbogenerator

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1614092A1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2563031C1 (en) * 2014-03-24 2015-09-20 Открытое Акционерное Общество "Научно-Технический Центр Единой Энергетической Системы" Monitoring system of automatic excitation regulators as part of brushless excitation systems of generators

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Кожевников В.А. и др. Математическа модель бесщеточного диодного возбудител дл расчета статической устойчивости турбогенератора. - В сб.: Бесщеточные системы возбуждени мощных синхронных машин/ ВНЙИэлектромашиностроени . - Л., 1986, с. 90-103. Наумов В.Ф. и др. Двухканальный анализатор устойчивости регулирова- ни возбуждени синхронных генераторов. Электрические станции,1986,№ 10. с.54-57. *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2563031C1 (en) * 2014-03-24 2015-09-20 Открытое Акционерное Общество "Научно-Технический Центр Единой Энергетической Системы" Monitoring system of automatic excitation regulators as part of brushless excitation systems of generators

Similar Documents

Publication Publication Date Title
SU1614092A1 (en) Device for testing automatic excitation controller of turbogenerator
US4042868A (en) Stepper motor control apparatus
US4945508A (en) Process and device for simulating a synchronous electric machine
Yu et al. A dynamic power system model for teaching and research
KR840006108A (en) Analog Signal-Pulse Signal Converter
SU985877A1 (en) Compensator for current transformer error
SU1239533A1 (en) Device for measuring torque
SU1679409A1 (en) Induction coil parameters transducer
SU555410A1 (en) Device for modeling a lifting mechanism
SU297972A1 (en) DEVICE FOR MODELING THE WORK OF STEP ENGINES
SU1434460A1 (en) Device for simulating loads at engine shaft
SU1174792A1 (en) Device for checking electric motors
SU1728955A1 (en) Electric drive
SU1182307A1 (en) Bed for testing internal combustion engine
SU698013A1 (en) Device for simulating oil field mechanisms
SU690334A1 (en) Force-measuring device
SU1091336A1 (en) Voltage-to-time interval converter
SU1441443A1 (en) Device for training operators of d.c. electric drive control systems
SU788009A1 (en) High-voltage scale-type dc voltage converter
SU1157634A1 (en) Transistor inverter with balancing unit
SU1043688A1 (en) Control system simulation device
SU1014061A1 (en) Device for forming check current for relay protection system
SU1264215A1 (en) Device for simulating controlled vibration transducer of motion
SU744347A1 (en) Apparatus for measuring extreme values of analogue signal
JPH04175972A (en) Circuit simulation device