системами регулирования возбуждения понимают машины аппараты для создания тока возбуждения и управления им с помощью регулирующих устройств. В соответствии с этим система регулирования возбуждения, как правило, состоит из возбудителя и регулятора (АРВ) как это показано на рис. 5.
Рис. 5. Структурная схема системы регулирования возбуждения.
АРВ, применяемые для регулирования тока возбуждения, разделяются на регуляторы, осуществляющие прерывистое и непрерывное (без зоны нечувствительности) регулирование.
На крупных генераторах, работающих в энергосистемах, в настоящее время применяются регуляторы непрерывного действия. Эти регуляторы, в свою очередь, могут быть выполнены как:
1. Регуляторы пропорционального действия, изменяющие ток возбуждения пропорционально отклонению какого либо параметра, например, напряжению генератора
ΔIВ ≡ к ⋅ΔUГ и изменяют э.д.с. генератора пропорционально входному сигналу
E = E0 + к ⋅ΔUГ
где Е0 и Е – э.д.с. генератора до и после изменения нагрузки, ΔU – изменение напряжения генератора вызванное изменением нагрузки, к – коэффициент пропорциональности (коэффициент усиления регулятора).
С помощью регуляторов пропорционального действия практически можно поддерживать постоянной переходную э.д.с. за переходным сопротивлением.
2. Регуляторы сильного действия, реагируют не только на отклонение параметров режима, но так же и на скорость и ускорение (первую и вторую производные) их изменения
2 dΔUГ + к3 ⋅
d ΔU2 Г ΔIВ ≡ к1 ⋅ΔUГ + к2 ⋅
dt dt
Таким образом, регуляторы сильного действия изменяют э.д.с. генератора по следующему закону регулирования
2 dΔUГ + к3 ⋅
d ΔU2 Г E ≡ E0 + к1 ⋅ΔUГ + к2 ⋅
dt dt
С помощью регулятора сильного действия, за счет соответствующего подбора коэффициентов усиления к1, к2 и к3 можно поддерживать постоянным напряжение на зажимах генератора или даже в начале линии – за повышающим трансформатором.
В практической части лабораторной необходимо провести расчет статической устойчивости простейшей системы электропередачи, схема которой представлена на рис. 3, и построить угловые характеристики мощности генератора для трех случаев:
1. генератор работает без АРВ
2. генератор работает с АРВ пропорционального действия;
3. генератор работает с АРВ сильного действия.
Для расчета следует воспользоваться файлом-шаблоном Lr2.mcd. Исходные данные для расчета приведены в прил. 1.
В ходе выполнения работы необходимо разобраться с основными расчетными формулами, приведенными в Lr2.mcd, проанализировать влияние различных типов АРВ генераторов на устойчивость системы электропередачи.
1. Тема и цель работы.
2. Краткие теоретические сведения.
3. Схема электропередачи и исходные данные.
4. Схема замещения электропередачи для тех случаев.
5. Угловые характеристики мощности.
6. Основные результаты расчетов.
7. Анализ полученных результатов и выводы по работе.
1. Назначение и принцип действия АРВ.
2. Какие вы знаете типы АРВ?
3. Сравнительная эффективность регуляторов пропорционального и сильного действия.
4. Запишите закон регулирования (передаточную функцию) для различных типов АРВ.
5. Как влияет применение АРВ генераторов на устойчивость системы электропередачи?
6. Как представляются генераторы с различными типами АРВ на схемах замещения систем электропередачи?
7. Каковы причины увеличения предела передаваемой мощности генератора снабженного АРВ?
ПОСТРОЕНИЕ ВНЕШНЕЙ ХАРАКТЕРИСТИКИ
Цель: Изучить понятие внешняя характеристика мощности и ознакомиться с методикой построения внешней характеристики мощности генератора при наличии регуляторов возбуждения контролирующих напряжение генератора.
До сих пор предполагалось, что э.д.с. генераторов при изменении их мощности остается постоянной. Как можно будет видеть из дальнейшего, связанное с ростом передаваемой мощности увеличение угла δ обусловливает снижение напряжения генератора. Если возрастание нагрузки происходит достаточно медленно, то э.д.с. генераторов путем регулирования тока возбуждения может быть изменена для поддержания постоянства напряжения на шинах генераторного напряжения. Предел передаваемой мощности при этом резко возрастает.
Рис. 6. Принципиальная схема и схема замещения электропередачи
Мы обратимся снова к схеме электропередачи (рис. 6) с индуктивным сопротивлением системы хс=хг+хт1+хл+хт2. Значение напряжения на шинах генераторов UГ в этой схеме нетрудно получить на векторной диаграмме (рис. 2), прибавляя к вектору напряжения приемника U падение напряжения в суммарном индуктивном сопротивлении трансформаторов и линии, равном: хтл=хт1+хл+хт2. Прибавляя далее к вектору UГ падение напряжения в синхронном индуктивном сопротивлении генератора xг, находим э.д.с. генератора в данном режиме E. Вектор напряжения на шинах генератора UГ делит вектор полного падения напряжения I·хс на два отрезка: I·хтл и I·хг - в отношении значений индуктивных сопротивлений хтл и хг. При увеличении угла δ на Δδ вектор э.д.с. генератора E займет новое положение, показанное на диаграмме рис. 2 штриховой линией. Положение вектора напряжения генератора UГ в новом режиме можно найти, разделив в том же отношении значений индуктивных сопротивлений хтл и хг вектор полного падения напряжения, соединяющий концы векторов
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.