Структурная схема замкнутой системы с жесткой отрицательной обратной связью по скорости ДПТ показана на рис. 3.19, а. Ее основу составляет разомкнутая схема П—Д. На валу ДПТ находится датчик скорости — тахогенератор ТГ (BR), выходное напряжение которого UТг, пропорциональное скорости ДПТ ω, является сигналом обратной связи. Коэффициент пропорциональности γ носит название коэффициента обратной связи по скорости и определяется данными тахогенератора.
Сигнал обратной связи UТГ = UОС сравнивается с задающим сигналом скорости U3,c, и их разность в виде сигнала рассогласования (ошибки) UВХ подается на вход дополнительного усилителя У, который с коэффициентом ky усиливает сигнал рассогласования UВХ и подает его в виде сигнала управления Uy на вход преобразователя П.
Таким обр., UВХ = UЗС – γω; UУ = kУUВХ. Формулы для характеристик ДПТ в замкнутой системе имеют вид: где с = СФНОМ; - общий коэффициент усиления системы. |
Для анализа жесткости получаемых характеристик сопоставим перепады скорости в разомкнутой ΔωР и замкнутой ΔωЗ системах при одном и том же токе или моменте:
Так как KС > 0, то всегда ω3 < ωР, т.е. жесткость получаемых характеристик в замкнутой системе больше жесткости характеристик в разомкнутой системе. Это показано на рис. 3.19,6, где для сравнения приведены характеристики ДПТ в разомкнутой (прямая 3) и замкнутой (прямая 2) системах. На этом же рисунке приведены характеристики замкнутой системы при меньших значениях задающего сигнала U3,c (прямые 4 и 5), которые располагаются параллельно характеристике 2.
Для нахождения предельной по жесткости характеристики будем увеличивать коэффициент усиления системы kС. При kС → ∞ Δω3 → 0, т.е. в пределе в данной замкнутой системе может быть получена абсолютно жесткая характеристика. Эта характеристика изображена на рис. 3.19,6 в виде штриховой линии 1.
Отметим, что абсолютно жесткая механическая характеристика на практике не реализуется из-за существенного ухудшения при этом динамики электропривода. Предельные коэффициенты усиления и обратных связей ограничиваются по условиям получения заданных динамических свойств электропривода.
2.Виды оперативного тока используемые для защит силового трансформатора (автотрансформатора). Достоинства и недостатки. Блоки питания и заряда.
Защиты трансформаторов мощностью 6,3 и 10 МВА выполнены на переменном оперативном токе, а 16 и 25 МВА на выпрямленном оперативном токе.
Оперативным током называется ток питающий цепи дистанционного управления выключателями, оперативные цепи релейной защиты, автоматики, телемеханики и различные виды сигнализации.
Главное требование, которому должен отвечать источник оперативного тока, состоит в том, чтобы во время к. з. и при ненормальных режимах в сети напряжение источника оперативного тока и его мощность имели достаточную величину как для действия вспомогательных реле защиты и автоматики, так для надежного отключения и включения соответствующих выключателей.
Для питания оперативных цепей применяются источники постоянного и переменного тока.
Постоянный оперативный ток. В качестве источника постоянного тока используются аккумуляторные батареи с напряжением 110-220 В, а на небольших подстанциях 24-48 В, от которых осуществляется централизованное питание оперативных цепей всех присоединений. Для повышений надежности сеть постоянного тока секционируется на несколько участков, имеющих самостоятельное питание от сборных шин батареи.
Аккумуляторные батареи обеспечивают питание оперативных цепей в любой момент времени с необходимым уровнем напряжения и мощности независимо от состояния основной сети и поэтому являются самым надежным источником питания.
В то же время аккумуляторные батареи значительно дороже других источников оперативного тока, для них требуются зарядные агрегаты, специальное помещение и квалифицированный уход.
Кроме того, из-за централизации питания создается сложная, протяженная и дорогостоящая сеть постоянного тока.
Переменный оперативный ток. Для питания оперативных цепей переменным током используется ток или напряжение сети. В соответствии с этим в качестве источников переменного оперативного тока служат трансформаторы тока, трансформаторы напряжения и трансформаторы собственных нужд.
Трансформаторы тока являются весьма надежным источником питания оперативных цепей для защит от к.з. При к.з. ток и напряжение на зажимах трансформаторов тока увеличиваются, поэтому в момент срабатывания защиты мощность трансформаторов тока возрастает, что и обеспечивает надежное питание оперативных цепей.
Однако трансформаторы тока не обеспечивают необходимой мощности при повреждениях и ненормальных режимах, не сопровождающихся увеличением тока на защищаемом присоединении. Поэтому их нельзя использовать для питания защит от замыкания на землю в сети с изолированной нейтралью, защит от витковых замыканий в трансформаторах и генераторах или защит от таких ненормальных режимов, как повышение или понижение напряжения и понижение частоты.
Трансформаторы напряжения и трансформаторы собственных нужд непригодны для питания оперативных цепей защит от к.з., так как при к. з. напряжение в сети резко снижается и может в неблагоприятных случаях стать равным нулю. В то же время при повреждениях и ненормальных режимах, не сопровождающихся глубокими понижениями напряжения в сети, трансформаторы напряжения и трансформаторы собственных нужд могут использоваться для питания таких защит, как, например, защиты от перегрузки, от замыканий на землю, повышения напряжения и т. д.
Выпрямленный оперативный ток. Используется энергия предварительно заряженного конденсатора.
Разрядный ток конденсатора, имеющий необходимые величину и продолжительность, может питать оперативную цепь в момент действия защиты независимо от характера повреждения или ненормального режима в сети. Предварительный заряд конденсатора обычно осуществляется в нормальном режиме от напряжения сети. При исчезновении напряжения на подстанции запасенная конденсатором энергия сохраняется. Поэтому заряженный конденсатор может использоваться также для питания защит и автоматов, которые должны работать при исчезновении напряжения на подстанции.