Секция управления и регулирования (стр. 4 )

9.  ЦИФРОВЫЕ ДАТЧИКИ РЕЖИМНЫХ ПАРАМЕТРОВ

9.1  Общие положения

Измеряются следующие режимные параметры генератора и возбудителя:

·  Ug – напряжение на шинах генератора;

·  Fg – частота напряжения на шинах генератора;

·  Ubar – напряжение сети;

·  Ig, Ip, Iq – ток статора генератора, его активная и реактивная составляющие;

·  Pg, Qg – активная, реактивная мощность генератора;

·  CosPhi – косинус угла нагрузки;

·  Iе – ток возбуждения возбудителя;

·  Uf, If – напряжение, ток ротора генератора;

·  Usyn (Uv), Fsyn – напряжение, частота синхронизации тиристорного преобразователя:

·  PhaseUbc - фаза напряжения генератора Ubc относительно Uab. Используется для контроля датчиков напряжения и частоты генератора.

Для гальванического разделения внутренних цепей СУР и цепей измерительных трансформаторов используются измерительные преобразователи напряжения и тока, обозначенные на структурных схемах как LEM-U и LEM-I. Коэффициенты передачи по току этих преобразователей соответственно равны 2,5 и 0,003. Выходные напряжения этих преобразователей поступают на операционные усилители через RC-фильтры, подавляющие высокочастотные помехи. С выходов операционных усилителей сигналы подаются на 12-разрядные аналого-цифровые преобразователи контроллера. Линейный диапазон этих АЦП составляет от минус 5 до плюс 5 V. Резисторы в цепях LEM-преобразователей выбраны таким образом, чтобы обеспечить требуемый линейный диапазон датчиков токов и напряжений. Масштабирование цифровых датчиков производиться программными средствами – умножением результата аналого-цифрового преобразования на коэффициенты коррекции, задаваемые с экрана сенсорного дисплея. Значения этих коэффициентов должны быть в диапазоне от 0,95 до 1,5. При выходе из этого диапазона следует скорректировать значение сопротивления резисторов. Для датчиков напряжения – это резисторы в первичных и вторичных цепях LEM-U. Для датчиков тока – это резисторы во вторичных цепях LEM-I. Указанные резисторы установлены в блоке CVT.

Принципы работы цифровых датчиков регулятора поясняются структурными схемами с указанием номеров параметров, присвоенных им при выводе на экран. Переменные – выходы датчиков имеют номера с префиксом V (Variable). Настройкам присвоены номера с префиксом T (Tuning). Программные переключатели имеют префикс Sw (Switch), а битовые параметры - префикс B (Bit). Коэффициенты коррекции датчиков имеют префикс S (Scale). Выходы датчиков токов и напряжений выводятся на экран сенсорного дисплея в относительных единицах [pu]. Единичным значениям соответствуют номинальные значения параметров.

9.2  Датчик напряжения генератора

Измерение напряжения генератора выполняется в соответствии с рисунком 5.

На входы преобразователей LEM-U от измерительных трансформаторов напряжения генератора подаются линейные напряжения Ug-AB, Ug-BC. На выходах преобразователей установлены нагрузочные резисторы и RC-фильтры для подавления высокочастотных помех.

При напряжении Ug-AB = Ug-BC = 100 V действующие значения напряжений, поступающих на входы АЦП1 и АЦП2 составляют 2,5 V. Сглаженные RC-фильтрами напряжения, поступающие на входы АЦП1 и АЦП2, равны 2,47 V; амплитудные значения равны 3,48 V. Ограничение выхода датчика наступает при Ug = 1,44. Масштабирование датчика производится с помощью коэффициента коррекции CorrUg. Уравнивание напряжений uabg-t, ubcg-t достигается выбором коэффициента RaiseUabg так, чтобы параметр Uabg–Ubcg был близок к нулю. Предусмотрена автоматическая компенсация постоянных составляющих напряжений, поступающих на АЦП. При этом смещения BiasUabg, BiasUbcg не должны превышать 0,05.

Измерение напряжения генератора производится 24 раза за период (через 15°), причем моменты измерений синхронизированы с частотой генератора, что исключает появление биений на выходе датчика.

Мгновенное значение трехфазного напряжения генератора вычисляется как полусумма абсолютных значений мгновенных линейных напряжений:

ug_t = (|uabg_t| + |ubcg_t| + |ucag_t|)/2.

Полученное значение подается на вход синхронного суммирующего фильтра, выделяющего среднее значение входного сигнала. Для подавления шума на выходе датчика напряжения предусмотрен НЧ-фильтр первого порядка с постоянной времени TaUg.

Предусмотрен контроль цепей измерения напряжения генератора, фиксирующий обрыв фазы, обратное чередование фаз, фазовую асимметрию напряжений, а также исчезновение напряжений (например, при отключении автомата 3´100 V).

9.3  Датчик частоты напряжения генератора

Измерение частоты напряжения генератора выполняется в соответствии со схемой, приведенной на рисунке 6.

Расчет частоты основан на измерении периода напряжения генератора Tg. В ячейке PAS установлены компараторы; на их выходах формируются импульсы Pls_uabg, Pls_ubcg, Pls_ucag передние фронты которых совпадают с моментами положительных переходов через ноль соответствующих напряжений генератора.

Измерение периода этих импульсов производится с помощью 16-разрядного счетчика микроконтроллера с тактовой частотой 1,25 МHz. Частота напряжения генератора вычисляется как величина, обратная периоду. Обновление кода частоты производится три раза в течение периода напряжения генератора.

Датчик частоты формирует два сигнала. Первый сигнал – частотa Fg, используемая для V/Hz ограничения и индикации на экране. Его линейный диапазон составляет от 25 до 125 Hz, квант измерения равен 0,01 Hz. Второй сигнал – отклонение частоты от номинальной DeltaFg, используемый для системного стабилизатора, имеет линейный диапазон от минус 10 до плюс 10 Hz и квант измерения 0,001 Hz. Предусмотрена возможность фильтрации этого сигнала.

При снижении напряжения генератора ниже 5% от номинального значения (Ug < 0,05) прекращается устойчивое формирование импульсов на выходе компараторов и период принудительно устанавливается равным значению, соответствующему номинальной частоте. При этом параметр V120 Fg = 50 Hz, а на экран сенсорного дисплея выводится значение
Fg = 0.

9.4  Датчик фазового угла между линейными напряжениями генератора

Фазовый угол V130 PhaseUbc между линейными напряжениями генератора Ubc и Uab используется для контроля аппаратуры регулятора и правильности подключения цепей от трансформаторов напряжения генератора. При нормальной работе фазовый угол должен быть равен 120°.

При уменьшении напряжения генератора ниже 5% от номинального значения (Ug < 0,05) прекращается устойчивое формирование импульсов на выходах компараторов и принудительно устанавливается PhaseUbc = 120°.

9.5  Датчик напряжения сети

Измерение напряжения сети выполнено в соответствии со схемой, показанной на рисунке 7.

На вход АЦП контроллера подается выпрямленное отфильтрованное напряжение, пропорциональное напряжению сети Ubar. Прецизионный выпрямитель и активный фильтр второго порядка установлены в ячейке аналогового ввода PAS. При напряжении Ubar-AC = 100 V постоянное напряжение на входе АЦП cоставляет 3,5 V. При этом ограничение выхода датчика наступает при Ubar = 1,43. Масштабирование датчика производится с помощью коэффициента коррекции CorrUbar.

Для дополнительной фильтрации на выходе датчика предусмотрен нч-фильтр первого порядка c постоянной времени TaUbar.

При подгонке напряжения генератора к напряжению сети производится контроль Ubar на предмет соответствия последнего диапазону изменения уставки регулятора по напряжению.

9.6  Датчик тока генератора

Измерение тока генератора выполняется в соответствии со схемой с рисунком 8.

Для измерения тока генератора используется АЦП контроллера, на вход которого подается синусоидальное напряжение c выхода измерительного преобразователя LEM-I, пропорциональное току генератора Ig-B. Измерение тока генератора производится 24 раза за период (через 15°). Моменты измерений синхронизированы с частотой напряжения генератора.

При Ig-B = 5 А действующее значение напряжения на выходе LEM-I составляет 1,5 V. Сглаженное RC-фильтром напряжение, поступающее на вход АЦП контроллера, равно 1,48 V; амплитудное значение равно 2,09 V. Ограничение выхода датчика наступает при Ig = 2,4. Масштабирование датчика производится с помощью коэффициента коррекции CorrIg. Предусмотрена автоматическая компенсация постоянной составляющей напряжения, поступающего на АЦП. Смещение BiasIg, не должно превышать значения 0,05.

Для формирования среднего значения тока Ig применен синхронный суммирующий фильтр. На выходе суммирующего фильтра установлен НЧ-фильтр первого порядка с постоянной времени TaIg.

9.7  Датчики активного тока и активной мощности генератора

Расчет активного тока и активной мощности генератора выполняется в соответствии со схемой на рисунке 9

Для расчета активного тока генератора используется фазовый детектор, основанный на тригонометрическом преобразовании:

2Sin(wt) ´ Sin(wt+j) = Cosj - Cos(2wt+j).

Произведение содержит постоянную составляющую, равную косинусу фазового угла, и составляющую двойной частоты. Для ее фильтрации используется синхронный суммирующий фильтр, вычисляющий среднее значение активного тока на половине периода. Для подавления шума на выходе датчика предусмотрен НЧ-фильтр первого порядка с постоянной времени TaIp.

Вычисление активного тока производится с интервалом, равным 15°; моменты измерения синхронизированы с частотой напряжения фазы B генератора. Предусмотрено введение с экрана коррекции угла нагрузки CorrPhi и приведение выхода датчика к номинальному активному току путем деления на CosNom.

Активная мощность генератора вычисляется по формуле Pg = Ip ´ Ug.

9.8  Датчики реактивного тока и реактивной мощности генератора

Расчет реактивного тока и реактивной мощности генератора выполняется в соответствии со схемой на рисунке 10.

Расчет реактивного тока и реактивной мощности генератора производится аналогично рассмотренному выше (см. п.8.7). Различие заключается в том, что ток генератора умножается на косинус текущего фазового угла напряжения фазы B генератора, а для приведения к номинальному реактивному току используется SinNom.

9.9  Датчик Cosj

При выводе на экран, а также при расчете выхода канала регулирования Cosj косинусу угла нагрузки условно присваивается знак реактивного тока; знак активного тока не учитывается:

V220 CosPhi = CosNom ´ Sign(Iq) ´ |Ip| / Ig.

При токе генератора Ig<0,08 точность расчета CosPhi уменьшается и при выводе на экран сенсорного дисплея условно принимается CosPhi = 0.

9.10  Датчик тока возбуждения возбудителя

Схема измерения тока возбуждения возбудителя представлена на рисунке 11.

Для измерения тока возбуждения на входы АЦП1 и АЦП2 с выходов измерительных преобразователей LEM-I подаются переменные напряжения, пропорциональные фазным токам Ife-A, Ife-C тиристорного преобразователя. Эти токи имеют форму, близкую к трапецеидальной. Ток Iе пропорционален амплитудным значениям указанных напряжений. При амплитуде первичного тока Ife-A = Ife-C = 5 А амплитудные значения напряжений на входах АЦП составляют 1,95 V. При этом ограничение выхода датчика наступает при Iе = 2,56. Масштабирование датчика производится с помощью коэффициента коррекции CorrIе. Амплитудное симметрирование фазных токов достигается выбором коэффициента RaiseIaе так, чтобы параметр Iaе – Icе был близок к нулю. Предусмотрена автоматическая компенсация постоянных составляющих напряжений, поступающих на АЦП. Смещения BiasIae, BiasIce не должны превышать значения 0,05.

Измерение тока возбуждения производится 24 раза за период напряжения синхронизации (через 15°). Мгновенное значение тока вычисляется по формуле

iе_t =(|iaе_t| + |ibе_t| + |icе_t|) / 2.

Для фильтрации полученного значения предусмотрены суммирующий фильтр и нч-фильтр первого порядка c постоянной времени TaIе.

9.11  Датчик тока ротора

Расчет тока ротора генератора с бесщеточным возбудителем производится с использованием известных соотношений, следующих из векторной диаграммы Потье (рисунок 12).

Задаются следующие настройки:

·  Хр – сопротивление Потье генератора;

·  Хad – сопротивление реакции якоря;

·  характеристика холостого хода генератора Ug = f(If), аппроксимированная кусочно-ли­нейной функцией.

9.12  Датчик напряжения ротора

Схема измерения напряжения ротора представлена на рисунке 13

Для гальванического разделения цепей ротора и регулятора используется измерительный преобразователь LEM-U, установленный, из соображений электробезопасности, в силовой секции. Питание этого преобразователя производится от источника питания регулятора. Резистор в первичной цепи LEM-U выбирается таким образом, чтобы напряжение, поступающее на АЦП при форсировке не превышало 5 V. Измерение напряжения ротора производятся 24 раза за период напряжения генератора (через 15°).

Для масштабирования датчика предусмотрен коэффициент коррекции CorrUf. Программный нч-фильтр на выходе датчика имеет постоянную времени TaUf.

9.13  Датчик напряжения синхронизации

Измерение напряжения синхронизации выполнено в соответствии с рисунком 14.

На входы преобразователей LEM-U подаются переменные напряжения, пропорциональные напряжениям питания тиристорного преобразователя. Для сглаживания этих напряжений, искаженных коммутационными провалами, в блоке CVT установлены RC-фильтры второго порядка. При Usyn-AB = Usyn-BC = 380 V действующие значения напряжений на выходах LEM-U составляют 2,8 V. Эти напряжения искажены коммутационными провалами. Фильтрованные напряжения, поступающие на входы АЦП1 и АЦП2 равны 2,3 V. При этом амплитудные значения равны 3,3 V, а ограничение выхода датчика наступает при Usyn = 1,5. Масштабирование датчика производится с помощью коэффициента коррекции CorrUv. Амплитудное симметрирование напряжений uabv, ubcv достигается выбором коэффициента RaiseUabv так, чтобы параметр Uabv–Ubcv был близок к нулю. Предусмотрена автоматическая компенсация постоянных составляющих напряжений, поступающих на АЦП. Смещения BiasUabv, BiasUbcv не должны превышать значения 0,05.

Измерение напряжения тиристорного преобразователя производится 24 раза в течение периода (через 15°). Мгновенное значение трехфазного напряжения вычисляется как полусумма абсолютных значений мгновенных линейных напряжений:

uv_t = (|uabv_t| + |ubcv_t| + |uсav_t|)/2.

Полученное значение подается на вход нч-фильтра с постоянной времени TaUsyn.

Предусмотрен контроль цепей измерения напряжения синхронизации, фиксирующий обрыв фазы, нарушение чередования фаз, а также исчезновение напряжения синхронизации.

10.  РЕГУЛИРОВАНИЕ ВОЗБУЖДЕНИЯ

10.1  Формирование регулирующего воздействия

Структурная схема, поясняющая формирование регулирующего воздействия, представлена на рисунке 15.

Основными узлами регулятора являются:

·  регулятор напряжения. При работе генератора в сети осуществляется ПИД-регулирование напряжения на шинах станции с заданным статизмом по реактивному току. Уставка регулятора по напряжению может изменяться в заданном диапазоне вручную, при переходе на регулирование реактивной мощности или Cosj, а также при выполнении регулятором технологических функций. При работе генератора на холостом ходу регулирование напряжения производится по ПИ-закону;

·  ограничители перегрузки по току ротора и току статора; ограничитель минимального возбуждения. Эти ограничители формируют сигнал, пропорциональный отклонению ограничиваемого параметра от соответствующей уставки. При вступлении ограничителя в работу его сигнал заменяет сигнал регулятора напряжения. В режиме ручного управления эти ограничители не работают;

·  системный стабилизатор, формирующий сигнал по изменению активной мощности и изменению частоты напряжения генератора;

·  ручной регулятор тока возбуждения возбудителя, формирующий сигнал, пропорциональный отклонению этого тока от уставки. Этот сигнал замещает сигнал автоматического управления. Переход на ручное управление производится по команде оператора, либо автоматически, при возникновении частичных отказов, препятствующих выполнению функций автоматического управления;

·  ограничитель максимального возбуждения. Регулятор ограничивает максимальный ток возбуждения возбудителя, максимальное напряжение ротора, двукратный ток ротора. При перегорании предохранителей в двух ветвях вращающегося выпрямителя регулятор ограничивает ток ротора значением при Cosj = 1 и Pg = 1. При вступлении ограничителя максимального возбуждения в работу, его сигнал заменяет сигнал автоматического или ручного регулирования;

·  общий канал регулирования, формирующий пропорционально-интегральное воздействие. Наличие интегратора в этом канале обеспечивает астатическое регулирование и ограничение режимных параметров, а также безударный переход при изменении закона регулирования или при передаче управления резервному регулятору. Для повышения быстродействия бесщеточного возбудителя предусмотрен ввод в общий канал регулирования сигнала жесткой отрицательной обратной связи по напряжению ротора. Результирующий сигнал подвергается arccos-преобразованию, в результате которого формируется угол управления AlfaReg. Поскольку зависимость выпрямленного напряжения тиристорного преобразователя от угла управления имеет косинусную характеристику, то применение arccos-преобразования превращает регулировочную характеристику возбудителя в линейную;

·  система импульсно-фазового управления, формирующая импульсы управления тиристорным преобразователем, фаза которых зависит от величины управляющего воздействия. При тестировании регулятора предусмотрено задание угла управления AlfaTest c экрана сенсорного дисплея.

10.2  Формирование уставки регулятора по напряжению

Для формирования уставки регулятора по напряжению используется интегратор с ограничением (см. рисунок 16).

Изменение уставки производится:

·  по командам оператора на увеличение Больше (X1:20) или уменьшение Меньше (X1:8) возбуждения со скоростью vSetU;

·  с экрана сенсорного дисплея при наладке регулятора;

·  при начальном возбуждении, когда уставка увеличивается со скоростью vSUExc от исходного до заданного значения;

·  при подгонке напряжения генератора Ug к напряжению сети Ubar перед включением генератора в сеть;

·  при переходе на регулирование реактивной мощности или Cosj. В этих случаях формируется корректирующее воздействие на уставку по напряжению для поддержания требуемого значения регулируемого параметра;

·  при разгрузке генератора по реактивной мощности;

· 

при работе канала регулирования напряжения в режиме off-line. Переход в этот режим происходит при работе регулятора в горячем резерве и при переходе на ручное регулирование тока возбуждения. В режиме off-line уставка отслеживает напряжение в точке регулирования Uctrl. Для отстройки от переходных процессов используется фильтр низкой частоты с постоянной времени 0,64 s. Совместно с интегратором в общем канале регулирования режим слежения обеспечивает безударное включение канала напряжения.

Диапазон изменения уставки ограничен значениями MinSetU и MaxSetU. При начальном возбуждении ограничение минимальной уставки не производится. При работе V/Нz–ограничителя максимальное значение уставки уменьшается пропорционально снижению частоты.

При достижении уставкой максимального значения, либо при работе ограничителей, препятст­вующих увеличению возбуждения, формируется выходной дискретный сигнал Уставка MAX (X3:20). При достижении уставкой минимального значения, либо при работе ограничителей, препятствующих уменьшению возбуждения, формируется выходной дискретный сигнал Уставка MIN (X3:8).

10.3  Регулирование напряжения при работе генератора в сети,
статизм регулирования

Регулирование напряжения является основным режимом работы регулятора и устанавливается по умолчанию. Переход в этот режим из других режимов регулирования производится по команде Автоматическое управление (X1:5).

На рисунке 17 представлена структурная схема канала напряжения при работе генератора в сети. Выходной сигнал пропорционален отклонению напряжения в точке регулирования Uctrl от уставки и производной этого напряжения. Производная формируется передаточной функцией WUcnl(p) = (1+pT1Ucnl)/(1+pT2Ucnl) при задании T1Ucnl > T2Ucnl. С учетом интегратора в общем канале регулирования формируется ПИД-закон регулирования напряжения. При этом напряжение в точке регулирования поддерживается астатически.

Ввод в канал напряжения составляющей, пропорциональной реактивному току генератора, позволяет скомпенсировать падение напряжения в блочном трансформаторе и установить требуемый статизм регулирования напряжения на шинах станции. Отметим, что при расчете Uctrl реактивный ток приводится к базисному значению, равному номинальному току статора. Коэффициент приведения SinNom равен номинальному Sinj.

Обычно статизм регулирования напряжения на шинах станции устанавливается равным от 2 до 3%. Меньшее значение статизма приводит к неустойчивому распределению реактивных мощностей между параллельно работающими блоками. Настройка Xctrl устанавливается равной компенсируемой величине сопротивления трансформатора. Например, если сопротивление трансформатора Хтр = 12 %, то для получения статизма, равного 2 % следует установить Xctrl = +10 %. При задании Xctrl < 0 точка регулирования напряжения перемещается "вглубь" генератора.

Отметим, что введение тестового сигнала yTest эквивалентно изменению уставки регулятора по напряжению.

10.4  Регулирование напряжения при работе генератора на холостом ходу

Выходной сигнал канала напряжения при работе генератора на холостом ходу пропорционален отклонению напряжения генератора от уставки (рисунок 18).

Поскольку общий канал регулирования содержит интегратор, напряжение генератора поддерживается равным уставке (астатическое регулирование).

10.5  Регулирование реактивной мощности

При работе генератора в сети в режиме регулирования напряжения по команде оператора Регулирование Q (Х1:6) включается регулятор реактивной мощности. При отключении генератора от сети производится автоматический переход на регулирование напряжения генератора.

Структура регулятора реактивной мощности представлена на рисунке 19.

Для формирования уставки регулятора реактивной мощности SetQ используется интегратор. Ручное изменение уставки производится командами Больше (X1:20), Меньше (Х1:8) со скоростью, равной vSetQ. Диапазон изменения уставки по реактивной мощности ограничен диапазоном изменения уставки по напряжению. Для обеспечения безударного включения регулятора реактивной мощности предусмотрено отслеживание уставкой значения реактивной мощности при работе этого канала в режиме off-line. Для отстройки от переходных процессов используется фильтр низкой частоты с постоянной времени 0,64 s.

Сигнал, пропорциональный отклонению реактивной мощности от уставки, подается на интегратор уставки по напряжению. Интенсивность воздействия определяется настроечным коэффициентом KsQ. Таким образом, уставка регулятора по напряжению корректируется в соответствии с требуемым значением реактивной мощности. При этом обеспечивается астатическое регулирование реактивной мощности.

10.6  Регулирование Cosj

При работе генератора в сети в режиме регулирования напряжения с током, превышающим 0,1Ignom, по команде оператора Регулирование Cosj (X1:19) включается регулятор Cosj. При отключении генератора от сети, или при уменьшении тока генератора Ig < 0,1 , когда снижается точность расчета CosPhi, производится автоматический переход на регулирование напряжения генератора.

Структура регулятора Cosj представлена на рисунке 20.

Для формирования уставки SetCos используется интегратор с ограничением. Напоминаем, что значение уставки и CosPhi выводятся на экран со знаком реактивной мощности. Ручное изменение уставки производится командами на увеличение возбуждения Больше (X1:20) и на уменьшение возбуждения Меньше (X1:8) со скоростью, равной vSetCos. При наладке возможно изменение уставки с экрана. Отметим, что при увеличении возбуждения SetCos уменьшается; при уменьшении возбуждения - увеличивается. Диапазон изменения уставки SetCos ограничен диапазоном изменения уставки по напряжению. Для обеспечения безударного ввода в работу предусмотрено отслеживание уставкой значения CosPhi при работе этого канала в режиме off-line. Для отстройки от переходных процессов используется фильтр низкой частоты с постоянной времени 0,64 s. При малых токах генератора (Ig<0,1) возрастает погрешность датчика CosPhi и этому параметру при выводе на экран условно присваивается нулевое значение. При этом уставка устанавливается равной номинальному значению T222 CosNom.

Сигнал, пропорциональный отклонению CosPhi от уставки, подается на интегратор уставки регулятора по напряжению. Интенсивность воздействия определяется настроечным коэффициентом KsCos. Таким образом, уставка регулятора по напряжению корректируется в соответствии с уставкой SetCos, обеспечивая астатическое регулирование CosPhi.

10.7  Cистемный стабилизатор

При работе генератора в сети в режиме автоматического управления для повышения пределов статической и динамической устойчивости, улучшения демпфирования колебаний используется системный стабилизатор (PSS). Для формирования сигнала системного стабилизатора используются изменение частоты напряжения генератора и изменение активной мощности. Структурная схема формирования этих сигналов представлена на рисунках 21 и 22.

Сигнал изменения частоты ChangeF формируется фильтром с постоянной времени Ta0F, исключающим постоянную составляющую в сигнале отклонения частоты от номинальной DeltaFg. Аналогично формируется сигнал изменения активной мощности ChangeP.

Системный стабилизатор вводятся в работу при Pg > Pg@PSS (рисунок 23).

Для предотвращения недопустимого повышения напряжения генератора предусмотрена блокировка системного стабилизатора по любому из следующих условий:

·  при увеличении отклонения частоты генератора от номинальной до уровня DeltaF@Blk;

·  при повышении напряжения генератора до значения Ug@Blk;

·  при одновременном увеличении напряжения генератора до значения Ug@F' и повышении производной частоты до уровня F'@Ug.

Системный стабилизатор блокируется также

·  при работе генератора в режиме холостого хода;

·  по команде оператора Отключить PSS;

·  при отключении короткого замыкания в энергосистеме, когда сигналы системного стабилизатора действуют ложно в сторону развозбуждения.

10.8  Ручной регулятор тока возбуждения возбудителя

Регулирование напряжения, реактивной мощности и Cosj являются вариантами автоматического управления. Для повышения надежности работы системы возбуждения предусмотрен ручной регулятор тока возбуждения. Переход на ручное управление производится по команде оператора Ручное управление (Х1:7), либо при частичном отказе, когда автоматическое управление становится невозможным.

Регулирование тока возбуждения применяется также в режиме зарядки линии. В этом случае изменяется структура регулятора и вводятся индивидуальные настройки.

На рисунке 24 представлена структурная схема формирования уставки регулятора тока возбуждения возбудителя.

Изменение уставки SetIe производится:

·  по командам оператора на увеличение Больше (X1:20) или уменьшение Меньше (X1:8) возбуждения со скоростью vSetIe;

·  с сенсорного дисплея при наладке системы возбуждения;

·  при начальном возбуждении, когда уставка увеличивается с заданной скоростью от исходного до заданного значения;

·  в момент отключения генератора от сети, когда уставка устанавливается соответствующей току при холостом ходе генератора IeOff;

·  при работе этого канала в режиме off-line уставка отслеживает ток возбуждения. Для отстройки от переходных процессов используется фильтр с постоянной времени 0,64 s. Совместно с интегратором в общем канале регулирования это обеспечивает безударное включение ручного регулятора.

Диапазон изменения уставки ограничен значениями MinSetIeOff, MaxSetIeOff при работе генератора на холостом ходу и значениями MinSetIe, MaxSetIe при работе в сети. При достижении уставкой максимального значения формируется выходной дискретный сигнал Уставка MAX (X3:20). При достижении уставкой минимального значения формируется выходной дискретный сигнал Уставка MIN (X3:8).

На рисунке 25 представлена структурная схема канала регулирования тока возбуждения. Выходной сигнал канала пропорционален отклонению тока возбуждения от уставки. С учетом интегратора в общем канале регулирования, ручной регулятор осуществляет астатическое поддержание тока возбуждения.

Отметим, что введение контрольного сигнала yTest эквивалентно изменению уставки регулятора по току возбуждения.