Электромагнитным корректором напряжения (панель ЭПА-305)

(Рис 3.2.12. приложения)

Устройство компаундирования с корректором выпускалось как единый комплект, - в виде панели регулирования типа ЭПА-305. Предназначалось для турбогенераторов малой и средней мощности.

Компаундирование панели в качестве силового источника и измерительного элемента использует трансформаторы тока генератора. Состоит из промежуточного согласующего трансформатора ТПК, выпрямителя Вк и регулирующего элемента, - установочных реостатов Rу. Ток компаундирования Iкомп. подается в обмотку возбуждения возбудителя в том же направлении, что и ток самовозбуждения Iс.в.

Электромагнитный корректор напряжения (ЭМК), - односистемный, в качестве силового источника использует ТН генератора, включенный с первичной стороны по схеме «треугольник» для увеличения отдаваемой мощности.

Главный элемент корректора, - МУС, магнитный усилитель, представляющий из себя стальной сердечник с обмотками:

- силовой обмоткой ω_{сил.обм.}, запитанной от ТН генератора,

- обмоткой управления ω_у, здесь это одна обмотка, ток в которой есть результат суммирования токов линейного и нелинейного элементов управления,

- обмоткой обратной связи ω_о.с.,

- обмоткой гибкой обратной связи ω_г.о.с.

Измерительная часть ЭМКвыполнена на основе насыщающегося трехфазного трансформатора ТИ с малым объёмом стали.

Линейный элемент измерительного органа Rл включен на выходе вторичной обмотки ТИ, нелинейный, Rу.₃ - последовательно с первичной обмоткой ТИ. Ток каждого из элементов выпрямляется своим выпрямителем, - В2 и В3 соответственно.

Напряжение на линейном элементе R_Ллинейно зависит от напряжения Uг, так как определяется током вторичной обмотки ТИ, имеющим линейную зависимость от Uг, и нагрузкой вторичной обмотки R_Л:

Напряжение на нелинейном элементе Rу₃ определяется током первичной обмотке ТИ:

I₁ = I₂´ + Iнам,

здесь I₂´ - вторичный ток, приведенный к первичному напряжению ТИ,

Iнам – ток намагничивания насыщающегося трансформатора ТИ, нелинейно зависящий от Uг_, так что ток I₁ имеет нелинейную зависимость от Uг.

Таким образом, в схеме сравнения напряжений измерительного органа напряжение Uо.л на резисторе R_Л пропорционально напряжению генератора (линейный элемент), а напряжение Uо.нл на резисторе Rу.₃ зависит от Uг нелинейно (нелинейный элемент).

Характеристика измерительного органа корректора аналогична характеристике корректора с двумя управляющими обмотками.

Ток в обмотке управления МУС определяется разностью напряжений Uо.л и Uо.нл., которые включены встречно. Если при U_Г=Uном напряжения линейного и нелинейного элементов установить одинаковыми, то разность напряжений будет равна нулю. Нулевым будет в этом случае управляющее воздействие измерительного элемента, и

по силовым обмоткам МУ будет проходить минимальный ток корректора.

При U_Г<Uном возникнет разность Uо.л – Uо.нл, под действием которой растет ток линейного элемента в управляющей обмотке МУС, и из-за уменьшения индуктивного сопротивления сердечника МУС возрастает ток в силовых обмотках. МДС от тока корректора совпадает по направлению с МДС самовозбуждения возбудителя, и корректор, поднимая возбуждение, стремится восстановить U_Гравным Uном.

Если же U_Г>Uном, преобладает ток нелинейного элемента.

Регулировочные сопротивления Rу₃ и Rу₂ схемы сравнения нужны для смещения характеристики МУС в область требуемых значений.

Обратная связь, обмотка ω_О.С., обтекаемая током корректора, обеспечивает ту же характеристику корректора, которую имеет двухсистемный корректор, действующий при U_Г<Uном, т.е. корректор работает, как согласно – включенный.

Чтобы устранить подъём характеристики корректора при U_Г>Uном, выполняется компенсация тока силовых обмоток МУС током во встречно – включенной обмотке трансформатора ТК (трансформатор компенсирующий), в цепь которой включен насыщающийся реактор Dн. Характеристика насыщения Dн нелинейная, и примерно повторяет характеристику тока силового органа МУС, начиная с Uном в сторону увеличения (реактор начинает насыщаться при напряжениях, выше Uном генератора). Ток реактора в компенсирующей обмотке ТК включен встречно току в обмотке, подключенной к ω_{сил.обм.}, поэтому при U_Г>Uном ток на выходе корректора останется минимальным.

Ещё одна обратная связь, - гибкая обратная связь, обмотка ω_Г.О.С. , выполнена на ТС, - стабилизирующем трансформаторе и добавочном резисторе Rдоб. Гибкая обратная связь (ГОС) нужна для повышения устойчивости регулирования тока возбуждения при резких изменениях U_Г. Вход ГОС включен на полное Uвозб. возбудителя. Трансформатор ТС дифференцирует ток первичной обмотки, определяемый Uвозб. и сопротивлением Rдоб. В установившемся режиме Uвозб. = const, и по первичной обмотке ТС течет постоянный ток. ЭДС вторичной обмотки трансформатора равна нулю, трансформации не происходит и тока в обмотке ГОС нет. В переходом режиме регулирования возбуждения Uвозб. меняется, меняется ток в первичной обмотке ТС и создает ЭДС в его вторичной обмотке. В обмотке ГОС появляется ток, который в сердечнике МУС создает МДС, направленую встречно к МДС обмотки управления. Результирующая управляющая МДС изменится в направлении, снижающем перерегулирование. Однако, это приводит к замедлению восстановления U_Гв ходе регулирования, и, следовательно, снижению быстродействия регулятора.

Характеристика корректора, - зависимость Iвых. корр.=f(Uген.), аналогична характеристике корректора с двумя обмотками управления.

Значение I_корр. = 0,3 I_{корр. ном.} - это фиксированная точка регулирования при токе управления, равном нулю.

Ток корректора Iуст. – точка настройки характеристики регулятора при U_Г=Uном.

Уставка напряжения, поддерживаемая регулятором, задается установочным автотрансформатором УАТ. Изменение уставки производится вручную или приводом с дистанционным управлением. Пределы изменения напряжения уставки

регулятора - ± (10 ÷ 15)% от Uном.

Устройство изменения статизма характеристики регулирования представлено сопротивлением Rст и трансформатором статизма ТПст. Rст – сопротивление статизма, напряжение на нем пропорционально току генератора, это напряжение подано на первичную обмотку трансформатора ТПст. Вторичная обмотка ТПст включается последовательно с обмотками измерительного трансформатора ТИ, согласно с основным напряжением или встречно ему. Тем самым в измерительную часть корректора прибавляется (или вычитается) напряжение, пропорциональное току генератора.