SU900400A1

SU900400A1 - Device for regulating output voltage of generator

Info

Publication number: SU900400A1
Application number: SU802903266A
Authority: SU
Inventors: Александр Васильевич Бакалов; Николай Гаврилович Попович; Эдуард Петрович Путилов; Алим Иванович Чабанов; Кирилл Михайлович Юдин
Priority date: 1980-04-01
Filing date: 1980-04-01
Publication date: 1982-01-23

Description

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ ВЫХОДНОГО НАПРЯЖЕНИЯ ГЕНЕРАТОРА(54) DEVICE FOR REGULATING OUTPUT VOLTAGE OF THE GENERATOR

Изобретение относитс к электроэнергетике и может быть использовано в системах регулировани напр жени автономных электроэнергетических установок. Известно устройство, осуществл ю щее регулирование напр жени на виде генератора, содержащее датчик напр жени генератора, эталон HOf нального напр жени генератора и сравнивающее устройство, подключенное одним входом к датчику напр жени , другим к эталону, и регул тор возбуждени генератора, подключенны входом к сравниваклдему устройству, а выходом к обмотке возбуждени ген ратора. При отклонении напр жени генера тора от величины напр жени ,определ емой эталоном, сравнивакидее устро . ство вырабатывает -сигнал, пропорцио нальный величине этого отклонени , подает его на регул тор возбуждени который измен ет ток в обмотке возбуждени генератора до величины, со ответствующей номинальному напр жению генератора 1. Однако это устройство обладает низким быстродействием, вследствие большого посто нного времени обмотк возбуждени , что вызывает на выходе генератора большие всплески напр жени при сн тии нагрузки. При этом ток возбуждени измен етс с темпом, пропорциональным всплеску напр жени генератора. В св зи с тем, что известные аналоговые , технические решени имеют низкое быстродействие регулировани напр жени генератора, а следовательно , низкую точность поддержани напр жени генератора в переходных процессах, возникает необходнмость создани таких средств дл регулировани выходного напр жени генератора , которые имели бы более высокое быстродействие и точность поддержани напр жени в переходных процессах . Наиболее близким к изобретению вл етс устройство дл защиты генераторной установки, осуществл квдее регулирование выходного напр жени , содержащее регул тор возбуждени генератора , подключенный входом к выходу генератора и выходом - к обмотке возбуждени генератора, блок защиты от перенапр жений, подключенный ВХОДОМ к выходу генератора, и нагрузку , подсоединенную к выходу генератора .The invention relates to electric power industry and can be used in voltage control systems of autonomous electric power installations. A device is known that performs voltage control on a type of generator, which contains a generator voltage sensor, a HOf generator voltage reference standard and a comparison device connected by one input to a voltage sensor, the other to a standard, and a generator excitation regulator connected by input to comparing the device to the device and the output to the excitation winding of the generator of the rator. When the generator voltage deviates from the voltage determined by the standard, compare the arrangement. The system generates a signal proportional to the magnitude of this deviation, and sends it to the excitation regulator which changes the current in the generator excitation winding to a value corresponding to the nominal voltage of generator 1. However, this device has a low response time due to a long constant excitation winding that causes the generator to output large voltage spikes during a load drop. In this case, the excitation current varies with a rate proportional to the surge voltage of the generator. Due to the fact that the known analog technical solutions have a low response time for regulating the generator voltage, and consequently, low accuracy for maintaining the generator voltage in transients, the need arises to create such means for regulating the output voltage of the generator that would have a higher speed and accuracy of voltage maintenance in transients. Closest to the invention is a device for protecting a generator set, carrying out regulation of the output voltage, comprising a generator excitation controller connected by an input to the generator output and an output to the generator excitation winding, an overvoltage protection unit connected by the INPUT to the generator output, and the load connected to the generator output.

При превышении напр жени генератора уровн , определ емого установкой блока засциты, блок защиты подключает к выходу генератора дополнительную нагрузку (в частном случае сопротивление дополнительной нагрузки может быть равно сопротивлению проводов и коммутирующих элементов), тем cavuoM вызыва снижение выходного напр жени генератора 2.If the generator voltage is above the level determined by the installation of the block, the protection block connects the generator to an additional load (in the particular case the resistance of the additional load may be equal to the resistance of the wires and switching elements), causing a decrease in the output voltage of the generator 2.

Однако это устройство имеет следующий недостаток. Так как блок защиты ограничивает выходное напр жение генератора, а темп снижени тока возбуждени генератора, а следовательно , и напр жение генератора, осуществл емого регул тором возбуждени , определ етс величиной всплеска напр жени генератора, темп снижени напр жений генератора, т.е. быстродействие регул тора напр жени генератора падает, что приводит к увеличению длительности всплеска напр жени .However, this device has the following disadvantage. Since the protection unit limits the output voltage of the generator, and the rate of decrease of the generator excitation current, and hence the voltage of the generator, carried out by the excitation regulator, is determined by the magnitude of the surge voltage of the generator, the rate of decrease of the generator voltages, i.e. the speed of the generator voltage regulator decreases, which leads to an increase in the duration of the voltage surge.

Блок защиты создает дополнительную нагрузку генератору, что вызывает снижение всплеска напр жени , но тем самым приводит к увеличению длительности всплеска напр жени генератора .The protection unit creates an additional load on the generator, which causes a decrease in the voltage surge, but thereby increases the duration of the surge voltage generator.

Цель- изобретени - повышение быстродействи системы регулировани напр жени генератора.The purpose of the invention is to increase the speed of the generator voltage control system.

Постагвленна цель достигаетс тем что в устройство дл регулировани выходного напр жени генератора, содержащее регул тор возбуждени и блок защиты от перенапр жений с входом дл подключени к выходу генератора , введен датчик тока блока защиты , подсоединенный своим выходом ко входу регул тора возбухсдени генератора .The goal is achieved by the fact that a current sensor for the protection unit connected to the generator output regulator output is inserted into the device for regulating the output voltage of the generator, which contains the excitation controller and overvoltage protection unit with an input for connecting to the generator output.

Введение датчика тока позвол ет измерить ток, потребл емый блоком защиты, и подать сигнал, пропорциональный этому току, на дополнительный вход регул тора возбуждени дл использовани его как команды дл форсировани снижени тока обмотки возбуждени генератора.The introduction of a current sensor measures the current consumed by the protection unit and sends a signal, proportional to this current, to the auxiliary input of the field controller for use as commands to force the generator field current to decrease.

Таким образом, темп снижени тока обмотки возбуждени пропорционален сумме сигналов, пропорциональных всплеску напр жени генератора, и сигнала, пропорционального току блока защиты. Это приводит к повышению темпа снижени тока обмотки возбуждени генератора по сравнению с известным устройством. Это в свою очередь, уменьшает длительность всплеска напр жени предлагаемого генератора и длительность протекани тока блока защиты.Thus, the rate of decrease of the field current is proportional to the sum of the signals proportional to the surge voltage of the generator and the signal proportional to the current of the protection unit. This leads to an increase in the rate of reduction of the generator field current in comparison with the known device. This, in turn, reduces the duration of the surge voltage of the proposed generator and the duration of the current flow of the protection unit.

Таким образом, введение датчика тока блока защиты позвол ет повысить быстродействие системы регулировани Thus, the introduction of the current sensor of the protection unit allows to increase the speed of the regulation system.

напр жени генератора при всплесках напр жени генератора и уменьшить установленную мощность блока защиты.generator voltage during a surge voltage generator and reduce the installed capacity of the protection unit.

На чертеже представлена функциональна схема устройства дл регулировани выходного напр жени генератора .The drawing shows a functional diagram of the device for adjusting the output voltage of the generator.

Устройство содержит генератор 1 с обмоткой 2 возбуждени генератора 1, регул тор 3 возбуждени , подсоединенный своим входом к выходу, генератора 1, а выходом к обмотке .2 возбуждени генератора 1, нагрузку 4, подсоединенную к выходу генератора 1, блок 5 защиты от перенапр жени , подсоединенный своим входом к выходу генератора 1 и датчик 6 тока блока 5 защиты, подсоединенный своим выходом к дополнительному входу регул тора 3 возбуждени .The device comprises a generator 1 with a generator exciter winding 2, an excitation controller 3 connected by its input to the output of the generator 1, and an output to the excitation winding of the generator 1, a load 4 connected to the output of the generator 1, an overvoltage protection unit 5 connected by its input to the output of the generator 1 and current sensor 6 of the protection unit 5 connected by its output to the auxiliary input of the excitation controller 3.

Устройство работает следующим образом .The device works as follows.

При по влении на выходе генератора 1 всплеска напр жени , например, из-за уменьшени тока нагрузки 4, блок защиты ограничивает всплеск напр жени на уровне его установки. Всплеск напр жени поступает на вход регул тора 3 возбуждени . Также на регул тор 3 возбуждени поступает сигнал, пропорциональный току блока 5 защиты от датчика 6 тока. Регул тор возбуждени стремитс снизить ток обмотки 2 возбуждени генератора 1 с темпом, пропорциональным сумме этих сигналов, т.е. интенсивнее, чем в известном устройстве.When a voltage surge occurs at the generator 1 output, for example, due to a decrease in load current 4, the protection unit limits the voltage surge at the level of its installation. The voltage spike enters the input of the excitation controller 3. Also, the excitation controller 3 receives a signal proportional to the current of the protection unit 5 against the current sensor 6. The excitation controller tends to reduce the current of the excitation winding 2 of the generator 1 with a rate proportional to the sum of these signals, i.e. more intense than in the known device.

Таким образом, предлагаемое устройство позвол ет за счет повышени быстродействи системы регулировани напр жени генератора повысить качество электроэнергии генератора и уменьшить установленную мощность, а следовательно, массу и габариты блока защиты за счет уменьшени длительности протекани тока блока защиты.Thus, the proposed device allows, by increasing the speed of the generator voltage control system, to increase the quality of the generator electricity and to reduce the installed power and, consequently, the weight and dimensions of the protection unit by reducing the duration of the current flow of the protection unit.

Claims

1.Rivkin G.A. Converting devices. M., Energie, 1970,

with. 485.

2. Authors certificate of the USSR 483736, cl. H 02 H 3/20, 1973.