Устройство для моделирования синхронного генератора

ОПИСАНИЕ

ИЗОЬЕИтИНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

{1 1) 5 I 973 I

Союз Советских

Социалистических

Реснублик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 01.11.73 (21) 1968148i24 с присоединением заявки № (23) Приоритет

Опубликовано 30.06,76, Бюллетень № 24

Дата опубликования описания 21.07.76 (51) М. 1 G 066 7162

Гаеударстовннь и комитат

Оовата Министров СССР ао пенам изобретений и открытий (53) УДК 681,333 (088.8) (72) Автор изобретения

В. Ф. Курилов (71) Заявитель

Среднеазиатское отделение Всесоюзного государственного треста по организации и рационализации районных электростанций и сетей (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ

СИНХРОННОГО ГЕНЕРАТОРА

Изобретение относится к области электрического моделирования и предназначено для преобразования подводимых к устройству переменных с частотой 50 1ц тока и напряжения, пропорциональных соответственно току и напряжению статора генератора, в напряжение выхода, пропорциональное току возбуждения генератора, и может быть использовано в системах автоматики и релейной защиты генераторoB.

Известно устройство для моделирования синхронного генера гора, содержащее трансформатор напряжения, входом подсоединенныи к выходу олока задания напряжения статора, трансформаторы тока, первичные обмотки которых подключены к выходу блока задания тока статора, нелинейныи олок, фильтры, выпрямитель и линеиные нагрузочные элементы.

Однако известные устройства не обеспечивают необходимой точности моделирования, Предложенное устройство отличается тем, что, с целью повышения точности моделирования, в нем первый выход трансформатора напряжения через последовательно соединенные нелинейныи блок и цепь из параллельно включенных первичной обмотки первого трансформатора тока и первого фильтра подключен к входу второго фильтра, выход второго фильтра через цепь из параллельно включенных вторичной обмотки второго трансформатора тока и первого линейного нагрузочного элемента — к второму выходу трансформатора напряжения. Кроме того, первичная обмотка второго трансформатора тока соединена последовательно с первичной обмоткои третьего трансформатора тока, первый выход вторичнои оомотки третьего трансформатора — со средним выводом вторичнои обмотки первого трансформатора тока, второй выход вторичной оомотки — с первыми входами второго и третьего линеиных нагрузочных элементов, каждый из которых вторым входом подключен к одному из двух выходов вторичной оомотки первого трансформатора тока. Второй линейныи нагрузочный элемент подключен параллельно к первичной обмотке выходного трансформатора, вторичная обмотка которого подсоединена к входам выпрямителя.

Схема у стройства представлена на чертеже.

В устройстве трансформатор 1 напряжения входом подключен к олоку 2 задания напряжения статора, первым выходом через последовательно соединенные нелинейный блок 3, состоящий из диодов 4 7, стаоилитронов 8—

11, резисторов 12, 13, и цепь из параллельно включенных первичной обмотки первого трансформатора 14 тока и первого фильтра 15—

519731

3 к входу второго фильтра 16. Выход фильтра

16 через цепь из параллельно включенных вторичной обмотки второго трансформатора

17 тока и первого линейного нагрузочного элемента 18 подсоединен к второму выходу 5 трансформатора 1 напряжения. Первичная обмотка трансформатора 17 тока соединена последовательно с первичной обмоткой третьего трансформатора 19 тока и обе эти обмотки подключены к выходу блока 20 за- lo дания тока статора, Первый выход вторичной обмотки трансформатора 19 соединен со средним выводом вторичной обмотки трансформатора 14, второй выход вторичной обмотки — с первыми входами второго 21 и третье- 15 го 22 линейных нагрузочных элементов, каждый из которых вторым входом подключен к одному из двух выходов вторичной обмотки трансформатора 14. Линейный нагрузочный элемент 21 подсоединен параллельно к 20 первичной обмотке выходного трансформатора 23, вторичная обмотка которого подключена к входам выпрямителя 24.

При чисто активной нагрузке генератора ток, подведенный к устройству, опережает на- 25 пряжение на 90 .

Напряжения на вторичной обмотке трансформатора 1 и на линейном нагрузочном элементе 18 пропорциональны соответственно напряжению на выводах генератора Ui и па- 30 дению напряжения от протекания тока статора 1 в сопротивлении Потье хр, т. е. Ixp.

Сумма этих величин равна напряжению U>, пропорциональному внутренней э, д.. Генератора ЕЬ. 35

Параметры нелинейного блока 3, линейных нагрузочных элементов 21, 22 подобраны таким образом, что первая гармоника тока, обусловленного напряжения U, протекающего в элементах 21, 22, изменяется пропорцио- 4р нально составляющей тока возбуждения, соответствующей Еб, определенной по характеристике холостого хода генератора, аппроксимированной отрезками прямой. Фильтры 15, 16, настроенные на частоту 50 гц, препятст- 45 вуют попаданию в элементы 21, 22 высших гармонических составляющих тока.

Ток в элементе 21 от трансформатора 19 пропорционален составляющей тока возбуждения, соответствующей реакции якоря гене- 50 ратора 1х„ь

Отношение величин сопротивления линейных нагрузочных элементов 21, 22 равно отношению числа витков частей вторичной обмотки трансформатора 14, присоединенных к этим элементам, благодаря чему ток от трансформатора 19, протекающий через средний вывод этой обмотки, распределяется по ее частям обратно пропорционально числу витков и пе трансформируется в первичную обмотку.

Сумма токов в линейном нагрузочном элементе 21, обусловленных напряжением U> и током от третьего трансформатора 19, пропорциональна полному току возбуждения генератора, вследствие чего напряжения на первичной и вторичной обмотках выходного трансформатора 23, на выходе и входе выпрямителя 24 пропорциональны току воздуждения генератора.

Формула изобретения

Устройство для моделирования синхронного генератора, содержащее трансформатор напряжения, входом подключенный к выходу задания напряжения статора, трансформаторы тока, первичные обмотки которых подключены к выходу блока задания тока статора, нелинейный блок, фильтры, выпрямитель и линейные нагрузочные элементы, отл ич а ющееся тем, что, с целью повышения точности моделирования, в нем первый выход трансформатора напряжения через последовательно соединенные нелинейный блок и цепь из параллельно включенных первичной обмотки первого трансформатора тока и первого фильтра подключен к входу второго фильтра, выход которого через цепь из параллельно включенных вторичной обмотки второго трансформатора тока и первого линейного нагрузочного элемента подключен к второму выходу трансформатора напряжения, первичная обмотка второго трансформатора тока соединена последовательно с первичной обмоткой третьего трансформатора тока, первый выход вторичной обмотки которого соединен со средним выводом вторичной обмотки первого трансформатора тока, второй выход вторичной обмотки — с первыми входами второго и третьего линейных нагрузочных элементов, каждый из которых вторым входом подключен к одному из двух выходов вторичной обмотки первого трансформатора тока, второй линейный нагрузочный элемент подключен параллельно к первичной обмотке выходного трансформатора, вторичная обмотка которого подключена к входам выпрямителя.

519731

Составитель Е. Тимохина

Техред 3. Тараненко 1(орректор А, Овчинникова

Редактор И, Грузова

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 1551/8 Изд, № 1466 Тираж 864 Подписное

Ц11ИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5