2.3.2 Виконання автоматичних пристроїв групового управління збудженням

Залежно від типу збудника і автоматичного регулятора збудження пристрою групового управління збудженням можна розділити на два види, що містять: статичний центральний регулятор напруги і статичний пристрій зрівнювання реактивних навантажень; астатичний центральний регулятор напруги і астатичний пристрій зрівнювання реактивних навантажень.

Автоматичний пристрій першого виду застосовується при генераторах з електромашинними збудниками і регуляторами збудження пропорційної дії. Пристрій другого виду для синхронних генераторів з тиристорними збудниками і регуляторами збудження сильної дії.

Прикладом статичного пристрою є групове регулювання збудження синхронних генераторів, обладнаних тим фазовим керованим компаундуванням типу РВА-62 (див. § 7.3). Особливість схеми на відміну від показаної на рис. 2.6,а полягає в тому, що зберігаються кола лінійних струмів вимірювальних органів коректорів напруги кожного синхронного генератора. Нелінійний струм формується центральним нелінійним елементом, загальним для всіх коректорів, виконуючим спільно з лінійними елементами коректорів роль центрального регулятора напруги АV. Напруга, підтримувана на шинах електростанції, встановлюється центральним настановним автотрансформатором.

Магнітні підсилювачі коректорів доповнені обмотками управління, які включаються в колі багатопроменевої зірки пристрою розподілу реактивного навантаження ПЗРН. Напруга на шинах електростанції підтримується з точністю, визначуваною власним статизмом коректора напруги. Статична похибка регулювання напруги складає близько 2%.

Рисунок 2.7- Астатичне групове управління збудженням синхронних генераторів з регуляторами збудження сильної дії:

а - структурна схема; б - схема зрівнювання реактивних навантажень

Із статичною похибкою функціонує і пристрій зрівнювання реактивних навантажень генераторів.

Достатньо швидкодійні статичні пристрої групового управління збудженням практично малопридатні при автоматичному регулюванні збудження сильної дії. Вони впливають на ефективність автоматичного регулювання збудження по похідних, можуть приводити до миттєвих порушень режиму електростанції при виникненні несправностей на одному із генераторів, зокрема при обривах в колах живлення вимірювального трансформатора постійного струму ротора, не забезпечують необхідної точності як підтримка напруги на шинах блокових електростанцій, так і розподіли реактивного навантаження між блоками генератор—трансформатор.

Тому розроблені поволі діючі астатичні пристрої групового управління .збудженням із збереженням індивідуальних регуляторів AРV на синхронних генераторах. Структурна схема такого автоматичного пристрою приведена на рис. 2.7,а. Пристрій складається з астатичного центрального регулятора напруги АРV пропорційного типу на шинах вищої напруги електростанції (за трансформаторами Т) і астатичного пристрою зрівнювання реактивних навантажень на основі схеми багатопроменевої зірки (шинки зрівнювання ШЗ).

Як відомо, астатична система управління отримується при введенні в її зовнішню частину інтегруючої ланки. Як інтегруючі ланки APV і пристрої зрівнювання використані електродвигуни у вигляді передаючого сельсина BG центрального регулятора і двофазного електродвигуна М пристрою зрівнювання навантажень (рис. 2.7,6). Передаючий BG і приймальні BE сельсини індивідуальних регуляторів ADV генераторів утворюють синхронний вал передачі дії від APV на пристрої зміни уставок ADV.

Вимірювальний орган напруги APV виконаний по схемі, показаній вище на рис. 7.29,а, і дозволяє змінювати задане значення напруги на шинах станції відповідно до програмної інформації від пристроїв задавання графіка напруги, особливо від управляючої машини. Трифазний реверсивний магнітний підсилювач з самонасиченням з виходом на змінному струмі перетворить напругу постійного струму на виході вимірювального органу напруги в трифазну систему напруг, що змінюють фазу на кут р при зміні знака напруги Диференціальний сельсин BE обертається в ту або іншу сторону до тих пір, поки напруга не знижується до нуля, тобто поки напруга після відхилення від заданого значення не відновлюється повністю.

Відновлення напруги забезпечується зміною збудження синхронних генераторів їх регуляторами ADV, уставки яких змінюються при обертанні сельсинів BE, що впливають через диференціальний редуктор на поворотні трансформатори (потенціал-регулятори) пристроїв зміни уставок напруги ПЗУР (див. рис. 1.28).

Схема пристрою зрівнювання реактивних навантажень показана, на рис. 2.7,6. Вітки схеми багатопроменевої зірки складаються з резисторів R навантаження проміжних трансформаторів струму TLA фази В генераторів і обмоток управління, двофазних електродвигунів М. обмотки збудження електродвигунів підключені до напруг генератора через проміжні трансформатори напруги TLV. Обертаючий момент двофазного електродвигуна пропорційний синусу кута зсуву фаз між струмами в обмотках збудження і управління. Тому вказане поєднання струму і напруги з урахуванням додаткового випередження по фазі струмом в колі управління на кут струму фази В забезпечує пропорційність обертаючого моменту електродвигуна реактивної потужності. Струми і в обмотках при чисто реактивному струмі зсунуті по фазі на кут , і обертаючий момент максимальний. При чисто активній потужності генератора струми , співпадають по фазі і обертаючий момент рівний нулю. Електродвигун обертається в тому або іншому напрямі до тих пір, поки реактивна складова струму в гілці схеми багатопроменевої зірки не знизиться до нуля. Реактивний струм генератора змінюється, оскільки електродвигун М впливає на поворотний трансформатор (потенціал-регулятор) пристрою зміни уставки регулятора. Таким чином, як регулювання, напруги на шинах електростанції, так і зрівнювання реактивних потужностей виходить астатичним. Завдяки збереженню індивідуальних АРВ СД забезпечується повна ефективність пропорційно-диференціального автоматичного регулювання збудження.