180762. lajstromszámú szabadalom • Kapcsolási elrendezés forgódiódás főgerjesztőjével kapcsolt szingrongép gerjesztő áramának mérésére
3 180762 4 gével ezt a jelet visszaalakítják analóg — esetleg digitális — jellé. A nagyfrekvenciás jelátvitel a forgó jeladó berendezések kialakítási nehézségein és költséges kihatásain túlmenően azért is nehezen járható, mert ezt nagymértékben zavarják mind a közeli nagyteljesítményű villamos berendezések üzemi és átmeneti folyamatai, mind az erőműben alkalmazott egyéb nagyfrekvenciás jelátvivő berendezések. Egy másik eljárás a csúszógyűrűkön keresztül történő jelátvitel, amelynél célszerűen egy egyenáramú előmágnesezés elvén működő — a főgerjesztővel együtt forgó egyenáramú áramváltó erősáramú kimeneti jelét vezetik át a csúszógyűrűkön. Ezzel zavarmentes árammérés biztosítható, de a forgó áramváltó megvalósítása nem kevés tervezést és költséget igényel amellett, hogy az árammérő csúszógyűrűk hosszirányú helyet és kezelést igényelnek. További ismeretes módszer a gerjesztő áram mérésére az induktív jelátvitel, melynél a gerjesztő árammal egy álló — általában vasmagos — tekercsben feszültséget indukálnak és ezen indukált feszültség nagyságából határozzák meg a gerjesztő áram értékét. Ezt a rendszert alkalmazzák akkor is, ha egy egyenirányító ágba több dióda van párhuzamosan kötve; ekkor az egyes diódákon átfolyó árammal gerjesztik az álló mérőtekercset. Ezt a módszert az egyes párhuzamos diódákon átfolyó áram összehasonlításával a diódák épségének folyamatos távellenőrzésére is használják, azonban a tapasztalati adatok szerint ezen elvi módszer csak igen komplikált és minden szempontból kompenzált berendezés esetén alkalmas a gerjesztőáram olyan pontos mérésére, hogy abból a szinkron gép gerjesztő tekercselése ellenállására, ill. hőfokára megfelelő következtetést lehessen levonni. Jelen találmány olyan kapcsolási elrendezés, melynek segítségével a forgódiódás főgerjesztővel kapcsolt olyan szinkron gépek gerjesztő áramát, melyeknél a szinkron gép gerjesztő feszültsége a szinkron gép gerjesztő tekercselésének sarkaira kapcsolt csúszógyűrűkhöz van kivezetve, úgy mérik, hogy a szinkron gép gerjesztő áramát mérő műszer bemenetére a főgerjesztő gerjesztő áramát mérő készülék mérő kapcsai és a csúszógyűrűk ellentétes polaritással vannak kapcsolva. A találmányt a mellékelt ábrák segítségével mutatjuk be. 1- es ábra a főgerjesztő kimenő feszültségének függvényében a főgerjesztő kimenő áramát ábrázolja, a főgerjesztő különböző gerjesztő áramai esetén. 2- es ábra főgerjesztő kimeneti és bemeneti összefüggéseit az üzemszerű állapot határai között mutatja be. 3- as ábra a soros kompenzáció egy lehetséges kapcsolását ábrázolja. 4- es ábra a párhuzamos kompenzálás egy lehetséges kapcsolását mutatja be. A forgódiódás főgerjesztők kimeneti és bemeneti összefüggései egy újszerű formában az 1. ábrán vannak felrajzolva. Az ábrán a főgerjesztő U kimenő feszültsége függvényében a főgerjesztő I kimenő árama van feltüntetve, a főgerjesztő különböző G gerjesztő áramai mellett. Az ábrán vastag vonallal vannak feltüntetve a főgerjesztőnek a szinkron gép forgórész tekercselése Rh hideg és Rm meleg ellenállásai által határolt üzemszerű kimeneti összefüggései. Az ábra alapján I értéke jó közelítéssel az Ie = a • Gc — b • Uc függvénnyel jellemezhető, ahol „a”, ,,b” és ,,c” konstansok. Jellemző az összefüggésre, hogy mind az U = 0 mind az I = 0 esetén, azaz a főgerjesztő rövidrezárt és nyitott kimenete esetén — a főgerjesztő telítődésétől eltekintve — pontos értéket szolgáltat, továbbá az, hogy ,,c” értéke 1,3 és 1,7 között van, ezért az összefüggés egy olyan rövid szakaszon, melynek szélső pontjait a szinkron gép Rh hideg és Rm meleg ellenállásai határolják, egyenessel jól helyettesíthető. Előzőek alapján a 2. ábrán a főgerjesztő kimeneti összefüggései az üzemszerű állapot határai között vastag egyenes vonallal vannak feltüntetve, melyek vékonyan U = 0 értékig meg vannak hosszabbítva. Az egyenesek egymással párhuzamosak és az origótól a főgerjesztő gerjesztő áramával arányos távolságra vannak, és a szinkron gép tekercselésének Rh hideg és Rm meleg ellenállásai által határolt területen belül igen jól megközelítik a főgerjesztő tényleges kimeneti összefüggéseit. A főgerjesztő kimeneti összefüggéseire a 2. ábra és az ábrák fent közölt tulajdonságai alapján a főgerjesztő üzemszerű működési tartományában tehát az I = r - G — s-U összefüggés jellemző, ahol „r” és „s” konstansok. Ezen lineáris összefüggés alapján könnyen belátható, hogy ha a főgerjesztő áramával arányos értéket a főgerjesztő kimenő feszültségével lineárisan kompenzáljuk, azaz ha egy mérőműszer bemenetére egy, a főgerjesztő bemeneti áramával arányos villamos jellel párhuzamosan vagy sorban egy, a főgerjesztő kimeneti feszültségével arányos villamos jelet is megfelelő polaritással rákapcsolnak, a műszer bemeneti értékei a főgerjesztő üzemszerű működési tartományában a szinkron gép gerjesztő tekercselésének hőfokától függetlenül a főgerjesztő kimeneti áramával arányosak lesznek. A kompenzáció elvileg soros vagy párhuzamos lehet. A 3. ábrán a soros kompenzáció egy lehetséges kapcsolása van feltüntetve, ahol a főgerjesztő áramával arányos jellel a mérőműszer és a főgerjesztő kimeneti feszültségével arányos jel sörbe van kapcsolva. Az elrendezés működése az alábbi: Az 1 szinkron gép gerjesztéséhez szükséges egyenáramú teljesítményt a forgódiódás 2 főgerjesztő állítja elő, mely az 1 szinkron géppel közve,len tengelykapcsolatban van. A 2 főgerjesztő gerjesztéséhez szükséges teljesítményt az 1 szinkron géppel ugyancsak tengelykapcsolatban levő 3 segédgerjesztő állítja elő, mely feszültségforrásból és annak 4 vezérelt egyenirányítójából áll. A 3 segédgerjesztő kimenete és a 2 főgerjesztő 5 tekercse közé a 6 árammérő készülék adott 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
