регулятори збудження (АРВ) повинні підтримувати величину напруги генератора по можливості незмінною незалежно від коливань навантаження і забезпечити стійку роботу в електричній системі при різних збуреннях в ній і пригнічувати хитання як окремих генераторів, так і системи в цілому.
Розглянемо структурну схему роботи АРВ (рис.9).
Припустимо, з якої-небудь причини зменшилася напруга генератора UГ, тоді це зміна передається в перетворювальний елемент (ПЕ). Подане напруга перетвориться в постійну і передається у вимірювальний елемент (ІЕ), де відбувається порівняння реального значення напруги з еталонним U0. або номінальною напругою і визначається різниця DU=UГ -U0. Залежно від знака і величини DU виробляється сигнал, який відпрацьовується в усилительном елементі (УЕ) і далі вплив виявляється на виконавчий елемент (ІСЕ). У результаті регулювання струму збудження напруга генератора змінюється до тих пір, поки не виконається умова DU=0, тобто значення напруга генератора буде рівним номінальному (еталонному), або ж повернеться до початкового значення. Відзначимо, що незалежно від типу і системи регулювання підсилювальним елементом є підзбудника, а виконавчим - збудник.
CГ U г
лінія
U в
U вв
U o
D U
Рис.9. Структурна схема автоматичного регулювання збудження синхронного генератора
Якщо вимірювальний елемент реагує на будь-яке як завгодно мале відхилення UГ, т.е не володіє нечутливістю, то система АРВ носить назву системи без зони нечутливості.
Якщо вимірювальний елемент містить механічні пристрої та в силу інерційності не може реагувати на деякі малі зміни Uг, то система АРВ носить назву системи із зоною нечутливості.
Необхідно підкреслити, що регулятори, мають механічні рухомі частини, обов'язково володіють зоною нечутливості.
Автоматичні регулятори збудження, що реагують на знак і величину відхилення регульованого параметра режиму, називаються регуляторами пропорційного типу (АРВ-П).
На сучасних великих генераторах електростанцій, пов'язаних з енергосистемою довгими лініями електропередачі, застосовуються більш складні АРВ, так звані регулятори сильної дії (АРВ-С). Ці АРВ регулюють струм і напруга збудження генератора по складному закону, реагуючи не тільки на знак і величину зміни UГ і I та інших параметрів режиму, але також на швидкість їх зміни.
Є ще пристрій, чинне на відхилення струму статора. Це пристрій носить назву - пристрій компоундірованія збудження. Принцип компоундірованія полягає в тому, що здійснюється додаткова підживлення обмотки збудження збудника і сумарний струм складається з струму компаундування і струму збудника обмотки збудження.
Питання впливу АРВ і їх типів на режим і стійкість електричної системи будуть розглянуті більш докладно по ходу викладу матеріалу курсу.
Синхронні генератори в сучасних електричних станціях забезпечуються різними типами автоматичних регуляторів збудження (АРВ), що дозволяють реагувати на зміни параметрів режиму, придушувати коливання, підтримувати постійним або регулювати по заданому закону обраний параметр режиму.
Автоматичні регулятори збудження дозволяють вибрати необхідний закон управління режимом збудження і відповідно режимом електричної системи, що забезпечує стійку її роботу. У деяких випадках АРВ в розрахунках представляються різними Е.Д.С., які можна вважати постійними за деяким опором
Раніше ми в загальних рисах розглядали системи АРВ, проте їх особливості та впливу на режим електричної системи вимагають більш строгого опису.
Розглянемо їх і опишемо математично, максимально спрощуючи викладки, але не на шкоду виявленню фізики процесів.
а) Регулювання збудження пропорційного типу (Е1q=пост).
Автоматичні регулятори збудження відносяться до цієї категорії, реагують на відхилення параметрів режиму, тому й називаються «пропорційного типу» (рис.9). Фізично це означає компенсацію реактивного опору генератора, за яким Е.Д.С. можна вважати постійним. В даному випадку це перехідна Е.Д.С. за перехідним опором.
Кожен елемент в структурній схемі АРВ має власне постійне часу і коефіцієнт посилення, які характеризують динамічні властивості регулятора.
При перехідних режимах е.р.с можна представити що складається з двох складових:
DE q=DE Qсв + DE qe, (2)
де DE Qсв=Tdc? p DE 'q -е.д.с від вільних струмів, DE qe - е.р...
