Построение структурной схемы системы управления ск

Рис.1.4 Структурная схема системы управления СК.

Рассмотрим подробнее структурную схему:

СК- синхронный компенсатор; ТАск- трансформатор тока СК; ТАл- трансформатор тока линии; Т- силовой трансформатор; TV- измерительный трансформатор напряжения; ДУ- датчик углового положения ротора СК.

• система охлаждения обеспечивает температурный режим обмоток и магнитопроводов СК. В нашем случае система охлаждения двухконтурная (первый контур водородный, второй водяной). При отказе системы охлаждения начинает работу система аварийного отключения;

• система управления пуском предназначена для пуска (как правило пуск СК производится в асинхронном режиме) СК;

• регулятор возбуждения предназначен для управления величиной токов возбуждения в обмотках ротора с целью обеспечения максимального значения cosφ в ЛЭП и обеспечения устойчивости работы СК.

Алгоритм функционирования автоматического регулятора

Т еперь рассмотрим как же на самом деле происходит процесс функционирования автоматические регулятора.

Рис. 1.5 Функциональная схема автоматической системы регулирования возбуждения синхронного компенсатора с поперечной обмоткой ротора

Реверсивное изменение возбуждения СК с продольной LG1 и дополнительной (удерживающей) обмоткой ротора LG2, расположенной по поперечной его оси, создается двумя тиристорными возбудителями VST1, VST2 (рис. 1.5), состоящими каждый из двух встречно включенных тиристорных выпрямителей, подключен­ных через трансформатор Т к выводам обмоток статора и управляемых двумя автоматическими регуляторами возбуждения АРВ-d и АРВ-q.

Алгоритмы функционирования автоматических регуляторов определяются их назначением. Регулятор АРВ-d обеспечивает поддержание напряжения на шинах U_ш путем изменений генерируемой или потребляемой СК реактивной мощности. На него возлагается и задача демпфирования качаний синхронных генераторов электростанций путем создания принудительных колебаний напряжения на шинах с частотой колебаний роторов генераторов с фазой, обеспечивающей эффективное их затухание.

Это достигается использованием сигнала по изменениям активной мощности в линии электропередачи, формируемого реальным дифференцирующим звеном. Регулирующее воздействие U _d определяется суммой сигналов, отображающих отклонение напряжения AU =U_m - и_шпр9 производную напряжения и изменение мощности АТ_л. В операторной форме алгоритм автоматического регулирования

(1.8)

Сигнал, формируемый по производной напряжения, стабилизирует автомати­ческую систему регулирования возбуждения по продольной оси, т.е. предотвра­щает ее переход в неустойчивый автоколебательный режим, при обычно весьма высоких значениях коэффициента усиления сигнала по отклонению напряжения 100).

Алгоритм автоматического регулирования возбуждения по поперечной оси определяется его назначением, состоящим: в удержании ротора в положении по продольной оси, т.е. при угле 8 = 0, в режиме потребления реактивной мощности при отрицательном токе возбуждения в продольной обмотке возбуждения LG1; в демпфировании колебаний ротора в этом режиме искусственной устойчивости СК. Поэтому регулятором АРВ-# используются сигналы по отклонению угла А8 от 8 = 0, его производной и отклонению (появлению) электромагнитного момента — актив­ной мощности АР на валу СК. В операторном виде алгоритм автоматического регулирования

(1.9)

Автоматические регуляторы АРВ-d и АРВ-q содержат соответствующие алгорит­мам (1.8) и (1.9) измерительные органы (см. рис. 1.5): напряжения ИОН с дифференциатором AD1; активной мощности линии ИОАМ с реальным [с посто­янной времени Т — см. (4.7)] дифференциатором AD2; угла положения ротора ИОУ₉ подключенного к ИПУ и TV (см. рис. 4.5, г) с дифференциатором AD3 и электромагнитного момента ИОЭМ на валу СК с элементом сравнения непрерыв­ного действия ЭСНД. Измерительные органы ИОАМ и ИОЭМ содержат измери­тельные преобразователи мощности линии ИПАМ1 и синхронного компенсатора ИПАМ2, подключенные к измерительным трансформаторам TV, ТА1 и ТА соот­ветственно; задающие элементы ЗЭ1, ЗЭ2 устанавливают сигналы, отображающие установленную передаваемую мощность по линии и мощность СК, определяемую главным образом его вентиляцией.

Измерительные части регуляторов выполняются на интегральных микросхемах: ИОН с использованием управляемых интеграторов AJ, как и в микроэлектронном аналоговом АРВ СДП синхронных генераторов (см. рис. 3.10), а измерительный орган внутреннего угла ИОВУ аналогично описанному измерительному органу автомати­ческого регулятора знакопеременного возбуждения СК без поперечной обмотки (см. рис. 4.4).

После суммирования сигналов измерительных органов интегральными сумма­торами AW1, AW2 сигналы преобразуются исполнительными усилителями Al, А2 в регулирующие воздействия U_pQrd, U_pQrq на элементы управления ЭУ1—ЭУ4 тиристорами возбудителей через разделительные диоды.