SU83458A1 - - Google Patents

Description

Изобретение откоситс  к устройствам дл  облегчени  проектировани  электроэнергетических систем. Р1звестны модели энергосистем, ос )1ованные на использовании вращаюгцнхс  машин, а таклсе расчетные столы посто нного и неременного тока. Первые из них сложны, громоздки и недостаточно универсальны. Вторые - более компактны, универсальны , но не воспроизвод т автоматически нестационарных процессов, а также св заны с трудоемкими и длительными вычислени ми в процессе исследований.

В предложенной модели энергосистемы, воспроизвод щей услови  работы отдельных элементов энергосистемы посредством замены их соответственно выбранными электродвижуш,ими силами и активными и ррактивпымп электрическими сопротивлени ми, генераторна  станци  энергосистемы имитируетс  при иомощи электронных ламп, а потребители - ири помощи схемы замещени  с уиравл емыми сопротивлени ми . В схему генераторной станции системы, имитированной ламповым генератором с колебательным контуром, введены два переменных сопротивлени , одно из которых измен етс  в соответствии с нагрузкой выходной цени генератора, а второе - в соответствии с характеристикой регул тора скорости моделируемого генератора.

В модели применены фоторелейные схемы, которые воздействуют на иервое из неременных сопротивлений колебательного контура ламнового генератора или на активное сонротинление схемы замещени  потребител . Управл ют фоторелейными схемами электродинамометры с двум  противодействующими одна другой ваттметровыми системами, из которых одна - след ща  - создает момент, пронорциональный : ющности , а друга  - задающа  - создает момент, определ емый характеристикой регул тора скорости генераторной станции или тормозного

ль 83458

момента машины-оруди , JipamacMoft асинхронным двигателем. С этой целью токова  обмотка задающей системы динамометра шунтирована фигурным реостатом, сопротивление которого измен етс  одновременно с нзменением второго переменного сопротивлени  в колебательном контуре лампового генератора нли сонротивлени  реостата схемы замещени  двигател .

В модели использована лампа с двум  сетками, к одной из которых подаетс  активна  слагающа  производной нагрузочного тока через зар дпо-разр дный контур, составленный из параллельно включенных активного сопротивлени  и емкости, имитирующих затухание наведенных токов, а ко второй -- напр жение лампового генератора.

Такое выполнение модели позвол ет автоматически воспроизводить режим работы энергосистемы при стационарных и нестационарных режимах , учитывать изме1:ение скоростей моделируемого генератора, воспроизводить режим работы генераторных станций и потребителей, а также наведенные токи в роторе моделируемого генератора при нестационарных процессах.

На фиг. 1 дана схема генераторной станции модели энергосистемы; ча фиг. 2 - схема нагрузочного аппарата; на фиг. 3 --- общий вид линейного блока модели; па фиг. 4 - общий вид  чейки станции модели со сн той фронтальной панелью.

Генераторна  станци  модели энергосистемы состоит из лампового генератора /, напр жение аиодной цепи которого подаетс  на сетку лампы 2 промежуточного каскада 3. Снимаемое с анодной цепи лампы 2 напр жение, пропорциональное продольной переходной электродвижущей силы id, складываетс  с напр жением, полученным от проектора 4, состо щего из ваттметра 5 активной мощности и индуктора 6. Сумма подаетс  на усилитель 7 мощности. Полученное от усилител  мощности напр жение поступает на индуктивное сопротивление S, воспроизвод щее переходный реактанс генератора.

Колебательный контур лампового генератора управл етс  динамометром , имеющим две ваттметровые системы 9 и W, одна из которых - задающа  - создает момент, пропорциопальпый развиваемой турбинной мощности, а втора  - создает момент, пропорциональный мощности выходной цепи устройства и направленный навстречу первому.

При изменении режима выходной цепи момент, создаваемый ваттметровой системой, уменьщитс  и диск // динамометра придет во вращение , пропуска  в определенной последовательности, через отверстие 12 луч света на фотоэлементы 13, 14 и 15. Имнульсы тока фотоэлементов через усилитель 16 поступают на обмотки реле 17 и измен ют величину индуктивного сопротивлени  18, увеличива  частоту переменного тока, генерируемого ламповым генератором. В результате, фаза вектора напр жени , подаваемого на индуктивное сопротивление 8 от усилител  7 мощности, станет увеличиватьс , и мощность, отдаваема  устройством , начнет тоже увеличиватьс . Когда мощность достигнет прежней величины, диск // динамометра остановитс , но так как частота колебательного контура лампового генератора / будет повышенной, то мощность, отдаваема  устройством, будет расти, и диск 11 начнет вращатьс  в обратном направлении, вызыва  срабатывание обмотки реле 19 и уменьщепие частоты колебаний в контуре лампового генератора. Мощность, отдаваема  устройством, будет увеличиватьс  медленнее, а затем начнет уменьшатьс . Этот процесс будет повтор тьс . Дл  регулировани  затухани  этих колебаний в схеме предусмотрены конденсаторы 20, зар жаемые через сопротивлени  21 при срабатывании обмоток реле 17 или 19 положительным или отрицательным напр жением.

С целью воспроизнедеии  действи  наведенных токов ротора генеp;iTop;i при jiecTauHOiiiipiibix прогрессп.х ко второй управл емой сетке .гампы 2 через зар дно-разр дный контур, составленный из сопротивлени  22 и емкостей 23, подводитс  реактивна  составл юща  нагрузочного тока, полученна  с номощью проектора 24, включающего реактивный ваттметр и индуктор 26, рамки которых укреплены }ja общей осн.

При увеличении реактивного тока выходной цепи модели, вызванного , например, коротким замыканием, подвижна  система реактивного ваттметра 25 отклон етс , и в рамке индуктора 26 наводитс  больша  Э.Д.С., котора  носле усилени  и выпр млени  начнет зар жать емкость 23, что вызовет уменьн1ение усилени  промежуточного каскада 5 и создаст эффект затухани  переходной з.д.с .

Дл  воспроизведени  инерции моделируемого турбогенератора предусмотрен электромагнит 27, а дл  воспроизведени  регул тора скорости турбины - дроссель 28,  корь 29 которого св зан с ползунком 30 реостата 31, шур тирующего одну из обмоток задающей системы 9 динамо .метра. Дл  воспроизведени  величины нечувствительности регул тора скорости предусмотрен кулачок 32, раздвигающий контакты 33. Дл  питани  токовых цепей ваттметров 5 и 25 служит усилитель мощности 34, а дл  питани  цепей напр жени  -- усилитель 35. В модели энергосистемы кроме генераторных станций предусмотрены нагрузочн .ые аппараты, нредназначенные дл  автоматического моделировани  режима работ потребителей как при стационарных, так и при нестационарных режимах работы энергосистемы.

Нагрузочный анпарат (фиг. 2) представл ет собой схему замещени  асинхронного двигател . Сопротивление статора двигател  воспроизводитс  сопротивлени ми 36 и 37, а сопротивление ротора - сопротивлени ми 38 и 39. Параллельно этой схеме включено активное сопротивление 40, представл ющее потребителей с посто нным активным сопротивлением .

Параметры схемы замещени  асинхронного двигател , а также величину активного сопротивлени , представл ющего потребителей с посто нны .м сопротивлением, можно измен ть с помощью щтеккерного контактора. Р1змен   коэффициент трансформации автотрансформаторов 41 и 42, можно измен ть номиналыую .мощность аппарата. При этом, чтобы не нарушать баланса моментов динамометра, необходимо одновременно с помощью переключателей 43 и 44 измен т) включенных БИТКОВ токовой катущки динамометра.

Работа нагрузочного аппарата при нестационарных режимах системы заключаетс  в следующем.

При установиБщемс  режиме вращающ.й момент задающей 45 и след щей 46 систем динамо.метра уравновещнваютс . При снижении напр же1ги  в системе, к которой подключена схема замещени  двигател , .мощность, потребл ема  в схеме, и вращающий момент след щей систе.мы 46 дина.юметра снизитс  и диск 47 дина.мо летра начнет вращатьс , периодически пропуска  через свое отверстие 48 луч света к фoтoэлeмeнтa i 49. Контактно-релейн.9  схема начнет работать, подава  импульсы напр жени  на электромагнит 50, у.меньщающий величину нагрузочного сопротивлени  40 схемы замещени  двигател , до тех пор пока вращающие моменты обеих систем динамометра не уравновес тс , если такой режим возможен при данном напр женни.

Конфигураци  платы сопротивлени  40 и сечение проволоки выбра: ы такими, чтобы характер кривой изменени  сопротивлени  при движении но/гзунка 51 соответствовал бы кривой изменени  актнвного со . 83458

№ 83458-1 противлени  цепи ротора в зависимосги от скольжени . Дл  получени  шкалы, раст нутой в своей начальной части, служит реостат .52, при уменьшеиии сопротивлени  которого увеличиваетс  ток в демпфирую )цем электромагните 53 и благодар  этому уменьшаетс  скорость движени  диска. Дл  воспроизведени  переменного механического момента, сопротивлени  машины, врашаюпхей двигатель, служит реостат 54, шунтируюпий токовую катушку задаюи;ей системы динамометра.

Величина посто нной ииерпии моделируемого агрегата воспроизводитс  путем включени  того или нного числа витков демпфируюш,его электромагнита 53, а коэффициент загрузки двигател  путем изменени  сонротивленн  55.

Электрическа  схема системы в предлагаемой модели воспроизводитс  либо из обезличенных элементов сопротивлени , как это делаетс  обычно, либо выполн етс  но разработанному автором варианту, особенностью которого  вл етс  то, что в цел х ускорени  сборки схемы и обеспечени  ее нагл дности, электрическа  схема составл етс  из отдельных инднвидуальных блоков контактной системы дл  индивидуального включени  элементов схемы.

Фронтальные нанели блоков, принципиальна  схема которых показана на фиг. 3, имеют мнемоннческую схему данной станции или подстаиции и ири размещении их в шите, показанном на фиг. 4, образуют об1цую схему коммутации системы.

Дл  исследовани  нерспективных вариантов схемы по обеим сторонам шита располагаютс  блоки с обезличенными элементами сопротивлени .

Предмет изобретен и  

Модель энергосистемы, в которой воспроизвод тс  услови  работы отдельиых элементов энергосистемы посредством замены их соответстзеино выбранными электродвижуш,ими силами и активными и реактивными электрическими сопротивлени ми, отличающа с  тем, что, с целью автоматического воспроизведени  режима работы энергосистемы при стационарных и нестационарных режимах, генераторна  станци  системы имитируетс  при иомоши электронных ламп, а потребител м энергосистемы - при номоши схемы замещени  с управл емыми сопротивлени ми . Ч f-