149864. lajstromszámú szabadalom • Szinkronozó teljesítményt mérő és szabályozó műszer

Megjelent: 1962. november 15. MAGYAR NÉPKÖZTÁRSASÁG SZABADALMI LEÍRÁS ORSZÁGOS TALÁLMÁNYI HIVATAL 149.864 SZÁM Nemzetközi osztály: VI—295. ALAPSZÁM Magyar osztály: H 02 d 21 c 68—72 SZOLGÁLATI TALÁLMÁNY Szinkronozó teljesítményt mérő és szabályozó műszer Villamos Energetikai Kutató Intézet, Budapest Feltalálók: Bach Iván gépészmérnök, Budapest, Bókay Béla villamosmérnök, Budapest és Szilágyi László villamosmérnök, Budapest A bejelentés napja: 1959. december 23. Az együttműködő villamos rendszerek üzembiztonságát a rendszerek stabilitási helyzete igen nagy mértékben befolyásolja és így szükség van a stabilitási helyzet állandó és folyamatos mérésére és ingadozás esetén ennék szabályozására. A rendszer statikus stabilitását a generátorok teljesítményének a terhelési szög szerinti differenciál hányadosával a szinkronozó teljesítmény határozza meg. A rendszer stabilis, ha a terhelési szög szerinti differenciál hányados pozitív, illetve nulla értékű határesetben. A terhelési szög mérésére több módszer ismeretes és alkalmazott, azonban ezen módszerek nem minden esetben felelnek meg, mert a szinkron generátor terhelési szöge (a pólusfeszültség és kapocsfeszültség közötti szög) csak akkor határozza meg a stabilitási helyzetet, ha a hálózat végtelennek tekinthető. Tekintettel arra, hogy ez a helyzet a gyakorlatban nem áll fenn, a kapocsfeszültséghez mért szögtől eltérő értékek jönnek ki. Ha ohmos vagy söntimpedancia van a hálózatban az eltérés még nagyobb. Ha több gép dolgozik a hálózaton párhuzamosan, akkor a terhelési szög már nem jellemző a stabilitásra, mert íi számú gép esetén minden egyes gép stabilitása az n —"1 számú viszonylagos szögtől függ. Tárgyban lefolytatott kutatások és kísérletek alapján fenti hibákat kiküszöbölő megoldást találtunk, amelynek lényege egy mérő berendezés, amely a terhelési szög mérése helyett a szinkrongép mérhető villamos mennyiségeinek — a kapcsokon közvetlenül mérhető gerjesztő feszültség illetve áram, az állórész áram és a meddő teljesítmény — összefüggése alapján mutatja egy tetszőleges számú generátorból álló rendszer bármely generátorának a stabilitási helyzetét és működteti a szabályozást, illetve védelmet anélkül, hogy a rendszer többi generátorának üzemállapotát ismerni kellene. A gerjesztő feszültség, az állórész áram és meddő teljesítmény mérésére elektrodinamikus vagy indukciós műszereket alkalmazhatunk, amelyeknek nyomatéka a rájuk kapcsolt áram vagy feszültség négyzetével, illetve a teljesítménnyel arányos. Egymással közös mechanikai kapcsolatban levő több mérő rendszerű kivitelben alkalmasak áramnégyzettel, feszültségnégyzettel és teljesítménnyel arányos mennyiségek eredőjének leképzésére. Amennyiben indukciós műszerre visszatérítő rugó helyett fékmágnest szerelünk, akkor fordulatszáma a szinkronozó teljesítménnyel lesz arányos és így például impulzusadó rászerelésével alkalmas a szinkronozó teljesítmény távmérésére. Szinkronozó teljesítményt közvetlenül mutató műszer céljára legmegfelelőbb több mérő rendszerű dinamikus Watt-mérő felhasználása oly módon, hogy az egyes rendszerek mozgó, illetve állórész tekercseit a felhasználásnak megfelelő menetszámmal és huzalvastagsággal látjuk el. Az 1. ábra egy három mérő rendszerű dinamikus műszer kapcsolását vázolja, amelyen az —1— mérő rendszerre, mint meddő teljesítmény mérőre a —6— generátor egyik fázisáramával arányos áram az —5— áramváltón át és a másik két fázis láncoltfeszültségével arányos feszültség van a —4— feszültségváltón át kapcsolva, ily mó-