2.2.1 Елементи установки статизму

Дія елемента установки статизму ілюструється схемою і графіками на рис. 2.3,а, б. Вхідна напруга вимірювального органу автоматичного регулятора збудження AV рівна:

. (2.8)

Статичний регулятор з коефіцієнтом статизму підтримує напругу

де - задана напруга, (уставка регулятора).

Напруга рівна напрузі генератора при холостому ході , тому

. (2.9)

Прирівнюючи (2.8) і (2.9), можна записати, що

(2.10)

де — додатковий коефіцієнт статизму

(2.11)

Змінюючи опір реактора згідно (2.10) і (2.11), можна встановлювати необхідний статизм зовнішньої характеристики 1 або 2 (рис. 2.3,6) регульованого генератора.

Рисунок 2.3 - Принципові схеми струмової стабілізації (а) і струмової компенсації (в); зовнішні характеристики синхронних генераторів з позитивним (б) і негативним (г) статизмом

При зміні напряму струму в реакторі (рис. 2.3,0) додатковий коефіцієнт статизма стає негативним, оскільки аналогічно (2.8)

(2.12)

Статизм характеристики генератора згідно (2.11) зменшується (1 на рис. 2.3,г), при характеристика виходить астатичною (показана пунктиром), а при напруга із збільшенням реактивного навантаження зростає, тобто зовнішня характеристика регульованого генератора має негативний статизм (характеристика 2). Така характеристика використовується для часткової компенсації падіння напруги в опорі трансформатора блоку генератор — трансформатор (див. рис. 2.2,а) або для стрічного регулювання напруги. Тому елемент установки статизму часто називається блоком компаундування вимірювального органу напруги, елементом струмової компенсації або стрічного регулювання. При позитивному він називається також елементом струмової стабілізації.

На рис. 2.4,а приведена схема трифазного елемента установки статизму електромагнітних коректорів напруги компаундованих генераторів, і електромагнітного регулятора напруги синхронних генераторів з діодно-електромашинним збудником. Як опір використовується опір взаємоіндукції трансреактора TAV, а зміна статизму виконується змінним установочним трифазним резистором . При реактивному опорі дія елемента установки статизму забезпечується при поєднанні напруг і струмів однойменних фаз. Залежно від полярності повторних обмоток трансреакторів напруга на вході вимірювального органу напруги, наприклад фази А, визначається аналогічно (2.8) і (2.12)

. (2.13)

Модуль вектора в основному залежить від реактивного струму

. (2.14)

Векторна діаграма на рис. 2.4,б для фази А ілюструє дію схеми. Діаграма побудована в припущенні, що струми в первинних обмотках трансреакторів співпадають по фазі з вторинними струмами генератора і при полярності обмоток трансреакторів, що забезпечують позитивний додатковий статизм, тобто стабілізацію розподілу реактивних навантажень. Напруга підвищується, тому регулятор знижує збудження і напругу генератора.

Другим характерним прикладом є елемент установки негативного додаткового статизму, вживаний в уніфікованому АРВ СД для часткової компенсації спаду напруги в трансформаторах блоків (рис. 2.4,в). Він складається з двох резисторів , включених через проміжні трансформатори струму TLA1 і TLA2 в ланцюгах струмів фаз А і С генератора. Тому спад напруги на них геометрично підсумовується з міжфазними напругами і генератора відповідно. При такому поєднанні забезпечується залежність вхідної напруги в основному від реактивного струму генератора.

Векторна діаграма рис. 2.4,г ілюструє дію елемента установки статизму. При показаних на схемі полярностях обмоток проміжних трансформаторів струму і умовних позитивних напрямах струмів вхідні напруги вимірювального органу рівні:

Модулі міжфазних напруг на вході вимірювального органу із збільшенням реактивного струму генератора зменшуються, тому регулятор збільшує збудження генератора; напруга генератора підвищується, характеристика 2 (див. рис. 2.3,г) має негативний статизм. При цьому ступінь зниження напруги на шинах блокової електростанції (див. рис. 2.2,а) зменшується.

Рисунок 2.4 - Схеми і векторні діаграми пристроїв зміни статизму зовнішньої характеристики генератора:

а, б - електромагнітних регуляторів (коректорів) напруги; в, г - автоматичного регулятора збудження сильної дії