SU922986A1 - Устройство для возбуждения генератора 1 - Google Patents

Description

Изобретение относится к электротехнике, более конкретно к системам возбуждения синхронных генераторов и может быть использовано в частности для возбуждения мощных турбогенераторов.

Известно устройство для возбуждения турбогенераторов, содержащее возбудитель, состоящий из высокочастотного генератора индукторного типа и питаемого от него неуправляемого диодного преобразователя, автоматического регулятора возбуждения, подключенного к обмотке возбуждения высокочастотного генератора, представляющее собой диодную высокочастотную систему возбуждения, которая проста, экономична и надежна в эксплуатации (нет обмоток на роторе индукторного генератора, отсутствуют скользя,щие контакты)[1]. Однако данное устройство не обладает достаточным быст родействием', так как в таких устройствах регулировка возбуждения осу2

ществляется через инерционное звено·! обмотку возбуждения высокочастотного генератора.

Известны также устройства, в которых возбудитель представляет собой преобразователь с трансформаторным питанием от возбуждаемого турбогенератора. Такие устройства работают по принципу самовозбуждения [2].

Эти устройства просты по конструкции, но не обеспечивают необходимую кратность форсировки при длительны^ аварийных режимах.

Форсировка возбуждения турбогенератора необходима для поддержания напряжения в сети при авариях. Но ес^и повреждение происходит непосредственно в зоне генератора (до выключателя сборных шин станци^ , форсировка может усугубить повреждение. Поэтому практически все защиты этой зоны действуют на гашение поля ТГ.

Если же короткое замыкание происходит вне зоны генератора, такие уст3 922986 4

ройства обеспечивают необходимый уровень форсировки ТГ в течение промежутка времени, пропорционального его электромагнитной постоянной. Затем генератор развозбуждается. 5

Кроме того, необходим дополнительный источник постоянного тока для пуска системы самовозбуждения, что удорожает устройство в целом.

Наиболее близким из известных к »0 предлагаемому по технической сущности является устройство для возбуждения турбогенераторов, представляющее собой независимую тиристорную систему возбуждения. Возбудителем в известном 15 устройстве служит синхронный генератор переменного тока, обмотка возбуждения которого подключена к двум преобразователям, один из которых управляемый, а второй - неуправляе- ₂о мый диодный мост. Автоматический регулятор возбуждения подключен на ток и напряжение генератора, а выход к управляющему входу управляемого статического преобразователя. 25

Известное устройство обладает высоким быстродействием, так как регулирование возбуждения осуществляется путем управления тиристорным преобразователем. 30

Кроме того, независимая тиристорная система возбуждения обеспечивает необходимую кратность форсировки возбуждения во всех эксплуатационных режимах турбогенератора [3] . ₃₃

Однако наличие в известном устройстве низкочастотного генер'атора, представляющего собой синхронный генератор со щеточным аппаратом, скользящими контактами, возбудителем низко- ₄₀ частотного генератора, усложняет силовую схему и делает устройство дорогостоящим, неэкономичным и ненадежным в эксплуатации.

Сравнение характеристик, исполь- ₄$ зуемых для возбуждения крупных турбогенераторов высокочастотной и тиристорной систем возбуждения показывает, что в зависимости от применяемой частоты их экономичность имеет взаимнообратный характер. В применяемом диапазоне (5О-5ОО Гц) с увеличением частоты у в.ч. систем она растет, а у тиристорных падает.

Цель изобретения - повышение надежности и экономичности регули- ⁵⁵

рования возбуждения турбогенераторов.

Указанная цель достигается тем, что в устройстве для возбуждения генератора, содержащем управляемый статический преобразователь неуправляемый диодный мост, выходы которых связаны с обмоткой возбуждения генератора, возбудитель, автоматический регулятор возбуждения с входами для подключения на ток и напряжение генератора, а выход автоматического регулятора , возбуждения подключен к управляющему входу управляемого статического преобразователя, в качестве возбудителя использован высокочастотный индукторный генератор, выход которого подключен ко входу неуправляемого диодного моста, а устройство снабжено датчиком: режима подчиненного регулирования и пороговым элементом, причем выход неуправляемого диодного моста связан с обмоткой возбуждения через датчик режима подчиненного регулирования, управляющий вход которого соединен с выходом автоматического регулятора возбуждения, а выход - с входом высокочастотного индукторного генератора, входы порогового элемента подключены соответственно к выходу автоматического регулятора возбуждения и. к зажиму для подключения на напряжение генератора.

На чертеже предстЭвлена схема устройства для возбуждения генератора, например, турбогенератора.

Устройство для возбуждения турбогенератора имеет возбудитель самовозбуждения, содержащий управляемый преобразователь 1, и высокочастотный диодный возбудитель 2.

Выход управляемого преобразователя 1 присоединен параллельно к обмотке 3 возбуждения турбогенератора 4.

Силовой вход управляемого преобразователя 1 присоединен к трансформатору 5 статорной цепи турбогенератора 4,

Для управления преобразователем 1 управляемый вход его подключен к выходу автоматического регулятора 6 воз буждения, включенного через трансформатор 7 тока и трансформатор 8 напряжения в статорную цепь турбогенератора 4. Вход неуправляемого диодного преобразователя 9 возбудителя 2 соединен с высокочастотным индукторным генератором 1 0, обмотка 11 возбуждения которого через пороговое устройство 12 соединена с выходом автоматического регулятора 6 возбуждения.

Выход неуправляемого диодного преобразователя 9 присоединен параллельно к обмотке 3 возбуждения турбогене5 922986 6

ратора 4. На выходе преобразователя установлен датчик 13 режима подчиненного регулирования.

Устройство работает следующим образом. 5

В режиме пуска на холостом ходу первоначальное возбуждение турбогенератора 4 осуществляется от высокочастотного диодного .возбудителя 2.

На обмотку 3 возбуждения турбогене- ¹⁰ ратора 4 поступает напряжение постоIянного тока с выхода неуправляемого диодного преобразователя 9, получающего питание от высокочастотного индукторного генератора 10, расположен-'* ного на одном валу с турбогенератором 4.

После запуска турбогенератора 4 возбудителем 2 в статорной цепи турбогенератора 4 появляется напряжение,20 которое поступает н.а силовой вход управляемого преобразователя 1 через трансформатор 5 и на управляемый вход преобразователя 1 с выхода автоматического регулятора 6 возбуждения. 25

При достижении в статорной цепи турбогенератора 4 напряжения необходимого для работы управляемого преобразователя 1 в выпрямительном режиме величины, с выхода последнего 30 поступает постоянный ток в обмотку 3 возбуждения^который обеспечивает возбуждение турбогенератора 4.

Одновременно с выхода автоматического^регулятора 6 возбуждения пос-35 тупает напряжение на пороговое устройство 12,которое срабатывает при достижении тока в обмотке 3 возбуждения величины необходимой для возбуждения турбогенератора 4. 40

При срабатывании с порогового устройства 12 поступает сигнал на возбудитель 2 уменьшающий ток в обмотке 11 возбуждения высокочастотно- ₄₅ го индукторного генератора 10. При . этом напряжение питания неуправляемого диодного преобразователя 9 уменьшается и, следовательно, поступление тока с него в обмотку 3 возбуждения турбогенератора 4 прекращается. Регулируемый уровень напряжения генератора 10 контролируется датчиком 13.

Таким образом, возбуждение турбогенератора 4 осуществляется через управляемый преобразователь 1, обеспечивая быстродействие системы возбуждения.

В аварийных режимах, когда напряжение в статорной цепи турбогенератора 4 падает до уровня, при котором управляемый преобразователь 1 не обеспечивает в обмотке 3 возбуждения ток, необходимый для возбуждения турбогенератора 4, с выхода автоматического регулятора 6 возбуждения не поступает напряжение, необходимое ,, для срабатывания порогового устройства 12 и с него нет сигнала на возбудитель 2, уменьшающего ток возбуждения высокочастотного индукторного генератора* 10.

В этом случае форсировка возбуждения турбогенератора 4 осуществляется от возбудителя 2 как и в режиме пуска.

Присоединение управляемого преобразователя к трансформатору статорной цепи турбогенератора для питания обмотки в номинальном установившемся режиме турбогенератора и введение в ' устройство высокочастотного диодного возбудителя, обеспечивающего необходимую форсировку возбуждения турбогенератора в режиме пуска и аварийном режиме, позволяет исключить из известного устройства для возбуждения неэкономичный и ненадежный синхронный генератор переменного тока со щеточным аппаратом и своей системой возбуждения и сделать устройство более экономичным и надежным при том же быстродействии. Устройство может работать во всех режимах при отключении одного из преобразователей.

Claims (1)

1. формула изобретения

   Устройство для возбуждения генератора, содержащее управляемый статический преобразователь, неуправляемый диодный мост, выходы которых . связаны с обмоткой возбуждения генератора, возбудитель, автоматический регулятор возбуждения с входами для подключения на ток и напряжение ге·* нератора, а выход автоматического регулятора возбуждения подключен к управляющему входу управляемого статического преобразователя, о т л ичающееся тем, что, с целью повышения экономичности и надежности, в качестве возбудителя использован высокочастотный индукторный генератор, выход которого подключен ко входу неуправляемого диодного моста, а устройство снабжено датчиком режима

   ' 922986

   8

   подчиненного регулирования и пороговым, элементом, причем выход неуправляемого диодного моста связан с обмоткой возбуждения через датчик режима подчиненного регулирования, управля- 5 ющий вход которого соединен с выходом автоматического регулятора возбуждения, а выход - с входом высокочастотного индукторного генератора, выход порогового элемента подключен ко Ю входу высокочастотного индукторного генератора, входы порогового элемента подключены соответственно к выходу

   автоматического регулятора возбуждения и к зажиму для подключения на на^чпряжение генератора.