3. ЭЛЕКТРОННЫЙ РЕГУЛЯТОР НАПРЯЖЕНИЯ ВЭИ

На рис. II 1.5 приведена схема электронного регулятора напряжения разработанного ВЭИ для регулирования напряжения синхронных генераторов большой мощности на электростанциях.

Измерительный элемент ИЭ регулятора представляет собой уравновешенный при нормальном напряжении мост, одно из плеч которого, диод с вольфрамовой нитью нелинейно, так как диод работает в режиме сильного насыщения, когда его анодный ток практически не зависит от напряжения. Мост питается от трансформатора напряжения через выпрямитель и сглаживающий фильтр Ф. Нить накала диода получает питание от специальной обмотки трансформатора Колебания напряжения на клеммах синхронного генератора приводят к изменению сопротивления диода и к нарушению равновесия моста.

Установки регулятора изменяются с помощью сопротивления в цепи первичной обмотки трансформатора. Балансировку моста при смене диода производят сопротивлением

Напряжение с диагонали моста, примерно пропорциональное отклонению напряжения от заданного значения, подводится к управляющей сетке лампы фазового моста ФМ. Последний одновременно служит усилителем и преобразователем сигнала в соответствующий сдвиг фаз сеточного напряжения тиратронов

В одном плече фазового моста включена постоянная емкость в другом — переменное сопротивление (лампа ). При питании

такого моста переменным током в его диагонали можно получить переменное напряжение, амплитуда которого при изменении сопротивления будет оставаться неизменной, а фаза изменяться в пределах Это напряжение с фазой, зависящей от величины и знака Де, подводится к трансформатору от которого получают питание сетки тиратронов тиратронного усилителя мощности включенных по двухтактной схеме. При изменении фазы сеточного напряжения меняется средний ток тиратронов

Рис. II 1.5. Схема электронного регулятора напряжения ВЭИ

Исполнительным элементом в данной схеме является возбудитель В. Обмотка возбуждения возбудителя ОВВ получает основное питание от якоря возбудителя Б, а дополнительное в виде тока от тиратронов Таким образом, от тиратронов получается не вся мощность, необходимая для возбуждения возбудителя, а только ее часть, которая нужна для управления возбудителем. При уменьшении напряжения синхронного генератора СГ ток увеличивается, что приводит к увеличению потока возбуждения возбудителя и, следовательно, к увеличению напряжения сети.

Для коррекции в схеме применена так называемая гибкая обратная связь, состоящая из сопротивлений и и емкости Гибкая обратная связь (ГОС) действует только во время протекания переходного процесса. Конденсатор не пропускает постоянного тока, и в установившемся режиме обратная связь не оказывает воздействия на усилительный элемент.

Рассмотренная схема является системой статического регулирования. В самом деле, при изменении нагрузки на генератор необходимо устанавливать для поддержания напряжения на прежнем уровне различные значения токов возбуждения. Это означает, что при различных нагрузках нужно иметь различные значения фазы управляющего тиратронами напряжения, а следовательно, и различные значенйя на выходе моста чувствительного элемента. Итак, при изменении нагрузки в системе возникает неизбежно статическая ошибка.

Величина статизма регулирования в данной схеме может изменяться с помощью устройства токовой стабилизации, состоящего из сопротивления включенного в цепь трансформатора тока .

Рис. III.6. Функциональная схема регулятора напряжения Волжской ГЭС им. В. И. Ленина

С помощью этого устройства обеспечивается устойчивое распределение реактивной нагрузки между параллельно работающими генераторами. Для синхронных генераторов, работающих на дальние линии электропередачи, закон регулирования усложняется путем введения воздействий не только по отклонению напряжения, но также по его производным по времени, а также по току статора и его производным.

На рис. III.6 показана функциональная схема регулятора напряжения Волжской ГЭС им. Ленина [4]. Поддержание заданного напряжения на шинах ГЭС осуществляется рядом устройств. Основным блоком воздействия по отклонению напряжения является блок напряжения (БН). Напряжение, пройдя через фильтр (напряжение ), сравнивается с напряжением блока эталонного напряжения БЭН, в котором использован стабилизатор напряжения Разность напряжений А и поступает на вход промежуточного инвертора . В нем осуществляется сложение воздействий по отклонению напряжения и по току Воздействие по току осуществляется

от блока тока БТ через фильтр и катодный повторитель, не показанный на схеме.

С выхода инвертора Их сигналы поступают на вход сумматора С. Кроме упомянутых выше сигналов, на вход последнего подаются также усиленные усилителем УПТ сигналы воздействия по производным тока и напряжения, снимаемые с дифференцирующих цепочек. Через инвертор сигналы далее поступают на силовой блок СБ, управляющий ионной системой возбуждения СВ.

В качестве корректирующих цепей использованы жесткая обратная связь ЖОС и гибкая обратная связь ГОС, вход которых подключен к разделительному устройству РУ, необходимому для исключения гальванической связи между цепями возбуждения параллельно работающих генераторов.

Если в системах имеется телепередача фазового угла между векторами э. д. с. генератора и напряжения приемной системы, то устройство переключается от трансформаторов тока на устройство телепередачи 0.