ИЭ / 8 сем (станции+реле) / Лекции / Защита генераторов ещё

АЛГОРИТМ АРВ СД

Алгоритм (или закон) АРВ СД есть функция режимных параметров электропередачи, определяющая регулирующие воздействия на возбудитель генератора.

Лучше всего было бы формировать регулирующее воздействие по основному закону, от которого зависит статическая и динамическая устойчивость и результирующая устойчивость электропередачи – т.е. по углу . О сложности и ненадежности передачи телеинформации о векторе U уже говорилось… Поэтому в алгоритм вводят:

UГ – отклонение амплитуды или действующего значения UГ от предписанного Uпр.; U Г =dUГ/dt– производная по напряжению;

f d /dt – изменение частоты;

f = df/dt d2 /dt2 – первая производная частоты;

I в = dIв/dt– производная по току возбуждения.

UГ – необходимо для обеспечения практически постоянного (с точностью статической погрешности напряжения UГ или напряжения в начале линии (на шинах ВН):

UЛ = UГ - jIГ·ХТ const, формируется на выходе регулятора моделированием jIГ·ХТ.

U Г – обеспечивает демпфирование колебаний напряжения, стабилизирует автоматическую систему регулирования возбуждения на холостом ходу.

41

ЗАКОН АРВ СД

Сигналы по f, f , I в (т.е. ЕГ) – повышают устойчивость замкнутой автоматической системы регулирования, включающей нагруженную ВЛ, обеспечивают затухание электромеханических переходных процессов, повышают статическую и динамическую устойчивость параллельной работы ЭлСт и ЭЭС.

Таким образом: Uрег. = КU· U + К uU + Кf · f + К f ·f + K I ·I В

или в операторном виде:

f = fC – fГ - отклонение частоты от синхронной,

К – коэффициенты с размерностью постоянной времени. Из выражения видно, что f формируется реальным дифференцирующим звеном с относительно большой постоянной времени ТДР. Этот сигнал существует только в переходном процессе отклонения частоты. В установившемся режиме при наличии f сигнал f =0.

42

СТРУКТУРНАЯ СХЕМА АРВ СД

•Безынерционное звено с коэффициентом усиления КU.

•Идеальные дифференцирующие звенья с передаточными функциями рК U , рК f , рК I .

•Реальное дифференцирующее звено с передаточной функцией

W(p) = pKf /(pTДР +1)

•Безынерционный сумматор AW.

•Апериодическое звено с передаточной функцией

W(P) = 1 /(pTу +1) отображает исполнительный усилитель автоматического регулятора.

Регулируемый объект – синхронный генератор с возбудителем в структурной схеме представлен двумя последовательно соединенными апериодическими звеньями W(P) = 1

/(pTе +1) (Те – постоянная времени возбудителя) и синхронного генератора

W(P) = 1 /(pT d0 +1),

несоизмеримы. Так у звеньев, близких к идеальным, и реальным TДР 10 ТДИ.

44

ФУНКЦИОНАЛЬНАЯ СХЕМА АРВ СД

Функциональная схема АРВ СД состоит из двух основных частей:

•Измерительная часть;

•Исполнительная часть.

Особенностью схемы является наличие логической части, координирующей использование сигналов по производным режимных параметров.

ИОР и АТ – измерительный орган реактивного и активного тока ИОТР – измерительный орган тока ротора У – усилитель

ИОУ (ИОН, ИОЧ) – измерительный орган угла (напряжения, частоты) ЭИУ – элемент изменения уставки УРРН – устройство распределения реактивной нагрузки

ИОУ используется при работе генератора на х.х. для синхронизации (Формирует U линейно зависящий от )

ИОН формирует сигнал пропорциональный разности между Uг и предписанным напряжением (Uпр). Этот сигнал разнополярный.

46

ФУНКЦИОНАЛЬНАЯ СХЕМА АРВ СД

Исполнительная часть состоит из двух частей:

А1 – формирует управляющие сигналы для рабочей группы вентилей.

А2 – формирует управляющие сигналы для форсировочной группы вентилей.

ИОТР - формирует IР, I Р =dIP/dt dEГ/dt , интегральную функцию по отклонению тока ротора

Это необходимо для поддержания тока возбуждения на неизменном уровне в режиме выбега СГ атомных станций (это может быть связанно по технологическим условиям останова агрегата на атомных станциях), для разгрузки генератора при его перегрузки по реактивной мощности (по тепловому импульсу). ИОТР вырабатывает сигнал по ограничению тока ротора на 2-х кратном уровне при форсировке возбуждения.

Измерительная часть содержит активный сумматор AW, который воздействует на исполнительный усилитель (или два – при двух тиристорных преобразователях).

Виды исполнения АРВ СД 1. Электромагнитные АРВ СД (СО, ИО на магнитных усилителях).

2.Полупроводниковые АРВ СДП.

3.Гибридные аналого-цифровые АРВ СД для ТГ с бесщеточным возбуждением.

4.Цифровые АРВ СДМ (АРВ СД микропроцессорные).

47

ФОРСИРОВКА ВОЗБУЖДЕНИЯ СИНХРОННЫХ МАШИН

Форсировка возбуждения синхронных машин, которую обеспечивают специальные устройства автоматического регулирования возбуждения (АРВ), происходит при снижении напряжения; обычно оно вызвано каким-либо нарушением нормального режима машины. Следовательно, здесь также на возникший переходный процесс накладывается дополнительный переходный процесс нарастания возбуждения

машины.

При повреждении обмоток синхронной машины помимо отключения последней от сети производят быстрое ее развозбуждение путем гашения магнитного поля.

КРИВЫЕ ИЗМЕНЕНИЯ ТОКА КЗ

Кривые изменения тока КЗ синхронного генератора при наличии автоматического регулятора напряжения

Все АРВ действуют с небольшим запаздыванием. Кроме того, значительная индуктивность обмотки возбуждения генератора приводит к задержке увеличения тока ротора. В результате этого действие АРВ начинает проявляться только спустя некоторое время после возникновения КЗ. Можно сделать вывод, что