Включение синхронных машин на параллельную работу, страница 4

7. АРВ синхронных машин

Назначение:

·  Повышение устойчивости параллельной работы отдельных  генераторов между собой  и всей системы в целом.

·  Поддержание напряжения у потребителей на требуемом уровне.

·  Ускорение восстановления нормального режима  при самозапуске после отключения КЗ.

Различают два принципа построения АРВ

1. АРВ пропорционального действия (АРВ)

2. АРВ сильного действия (АРВ СД)

В АРВ пропорционального действия в качестве управляющих воздействий используется отклонение тока и напряжения от заданных уставок. В АРВ СД в качестве управляющих воздействий используется отклонение тока, напряжения и частоты, а также производные от этих параметров. АРВ СД, как объект управления, оказывает на систему возбуждения генератора более сильное (интенсивное) воздействие по сравнению с АРВ. АРВ СД позволяет предвидеть переходной процесс  и вовремя подавать управляющие сигналы. Они на порядок быстродействующей, следовательно, должны применяться на генераторах с быстродействующими системами возбуждения (мощные генераторы с тирристорными системами возбуждения)

Входом объекта (генератора) является обмотка возбуждения возбудителя, т.е. выходной сигнал АРВ воздействует на ток возбуждения возбудителя. Выходом объекта являются  выходные зажимы генератора.                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                 

  Uген = Eген  только в режиме холостого хода. При нагруженном генераторе

 Uг < Eг – при активно-индуктивной нагрузке

Uг > Eг – при емкостной нагрузке

Uг = Eг – j*Xd*Iг 

Iг, Xd – постоянные величины

 - угол между Iг и Uг                                                           

  = 0, cos = 1 - чисто активная нагрузка          

                                                                                                                             

         = 90, cos = 0 - чисто индуктивная нагрузка

                       при индуктивной нагрузке больше, чем при активной        

Из диаграмм видно, что возмущающим фактором является не только Iген, но и характер нагрузки (cos) 

Компаундирование возбуждения генераторов

Ток в ОВВ (LE) равен сумме токов Iв и Iк.

Iк – получают пропорциональным Iг

к – зависит от  и

Недостаток:

Для получения необходимого тока  от ТА требуется большая мощность, и при КЗ ТА могут насытится, следовательно для АРВ выделяется отдельная группа ТА на которые больше ничего не подключается.

Нагрузочные характеристики

 ------  без компаундирования

              с компаундированием

Из характеристик видно, что обеспечить постоянный уровень напряжения не возможно т.к. есть не линейные элементы и зависимость U от I не линейна. При неизменном Iк зависимость меняется из-за . До тока Iпк компаундирование не вступает в действие т.к. диодный мост будет закрыт пока  не станет больше  этот ток называют порогом компаундирования. Этот недостаток можно устранить, если осуществить суммирование не токов ОВВ и компаундирования, а потоков, но для этого необходимо иметь дополнительную ОВВ (на рисунке показана пунктирной линией).

АРВ с фазовым компаундированием

Управляющее воздействие на систему возбуждения возбудителя

ПМ – Трансформатор с подмагничиванием

Wт – токовая обмотка

Wн – обмотка напряжения

Wп – обмотка подмагничивания

,

Вторичный ток образуется как сумма первичных токов до их выпрямления, следовательно, управляющее воздействие зависит от cos

                     

                                  ЭМК подмагничивает (размагничивает) сердечник ТПН и меняет его коэффициент трансформации. При увеличении U этот Кт увеличивается. , т.к.

Это называется управление фазовым компаундированием.

 8. Автоматические регуляторы возбуждения сильного действия (АРВ СД)

Назначение:

Повышение устойчивости параллельной работы генератора с энергосистемой при наличии протяженных и сильно загруженных линий связи. Кроме того, АРВ СД позволяет скомпенсировать неблагоприятное влияние на устойчивость увеличения значений Xd с непосредственным охлаждением обмоток. 

АРВ СД оказывает на систему возбуждения более интенсивное (сильное) воздействие, чем АРВ пропорционального действия т.к. эти регуляторы реагируют не только на отклонение, но и на производные (и ряд др. параметров). Это дает возможность с опережением предсказывать тенденцию ПП и оказывать на систему возбуждения упреждающее воздействие. В АРВ СД различных типов используют отклонение по напряжению , производную от напряжения, первую и вторую производную тока статора.

Желательно иметь управляющее воздействие непосредственно на величину влияющую на устойчивость параллельной работы т.е. на  и его производные. Для формирования сигнала пропорционального  необходимо передать параметры вектора напряжения с противоположного конца ЛЭП, а это связанно с телемеханикой. Надежную, непрерывную передачу этой информации тяжело осуществить, следовательно, реагирует на др. параметры связанные с , это , .

Функции АРВ СД

1. Изменение возбуждения по заданному алгоритму для поддержания напряжения на шинах станции или в заданной точке сети.

2. Форсировка возбуждения.

3. Ограничение тока ротора на двух кратном уровне.

4. Автоматическая разгрузка генератора при перегрузке по току ротора и реактивному току статора.