Устройство для уравнивания напряжений

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических . Республик

<и>1005242

Ъ

I (61) Дополнительное к авт. саид-ву (22) Заявлено 16. 03. 81 (21) 3300033/24-07

1И) М. Кп. с присоединением заявки ¹

Н 02 У 3/40

Государствеииый комитет

СССР ио делам изобретеиий и открытий (23) Приоритет (33 УДК621.316 ° 729 (089.8) Опубликовано 150383. Бюллетень ¹ 10

Дата опубликования описания 1/0383

™ .

II .

В.В.Буевии, О.A.Êàðïîâè÷ и О.И.Башкин % ",1," Л; . (72) Авторы изобретения

Всесоюзный научно-исследовательский инст электромашиностроения (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УРАВНИВАНИЯ НАПРЯЖЕНИЙ

Изобретение относится к электр& технике и может быть использовано на электростанциях.

При включении синхронных.генераторов на параллельную работу используют устройства для уравнивания частот и напряжений по величине и по фазе.

Известна система автоматической синхронизации, содержащая устройство согласования напряжения и вырабаты-. вающая дискретные двухпозиционные сигналы управления (11..Однако.это устройство является сложньва.

Наиболее близким к предлагаемому является устройство для уравнивания напряжений, содержащее блок формирования задания, измерительный преобразователь напряжения генератора, соединенный с входным сумматором регу- . лятора напряжения, и измерительный преобразователь напряжения сети (2) .

Недостатком этого уотройства является ограниченное быстродействие;

Напряжение генератора приближается к уровню напряжения сети медленно, в соответствии с ограниченной скоростью перемещения вала.серводвигателя. Поэтому синхронизация затруд» иена, если напряжение сети изменяется быстрее, чем время отработки серводвигателя. Такое положение возможно, например, при качаниях, т.е„ именно тогда,.когда очень важно закончить синхронизацию в кратчайшее время;

Целью изобретения является рас- . ширение функциональных возможностей

1ð и повьхаение быстродействия. Поставленная цель достигается тем, что устройство, содержащее блок формирования задания, измерительный преобразователь напряжения генератора, соединенный .с входным сумматором ре- гулятора напряжения; и измерительный преобразователь напряжения сети,. снабжено коммутирующим элементом, . пусковым органом и следящим запоми20 нающим блоком, соединенным с выходом .измерительного преобразователя напря"-. жения сети, с выходом-блока формирования задания и с входным сумматором, регулятора напряжения, выход пускового органа соединен с управляющими входами коммутирующего элемента и следящего запоминающего блока, а выход измерительного преобразователя напряжения сети соединен через комму.-. тирующий элемент с входным сумматором регулятора напряжения.

1005242

На фиг. 1 представлена принципиальная схема устройства на фиг. 2 диаграммы, поясняющие его работу.

Устройство содержит синхронный генератор 1,выключатель генератора 2, измерительный трансформатор напряжения се- 5 ти З,измерительный трансформатор напря- жения генератора.4,измерительный преобразователь напряжения сети 5, изме-! рительный преобразователь напряжейия

10 генератора 6, коммутирующий элемент

7, источник тока возбуждения 8 регулятор напряжения 9, входной сумматор 10 регулятора напряжения, следящий запоминающий блок СЗУ) 11, блок

20 формирования задания 12, интегрирую" щий усилитель СЗУ 13, истоковый пов" торитель 14, ключ 15, входной усилитель СЗУ 16, формирователь 17, -запоминающий койденсатор 18, сумматоринвертор 19, пусковой орган 20, формирователь установки 21, серводвигатель-22, переключающий элемент 23.

На фиг. 2 приняты обозначения слвдующих величин: Лс - отклонение напряжения сети от номинального; ДПотклонение напряжения, генератора от., номинальногot U - уставка регуля- ...

7 тора напряжения.

Устройство работает следующим об-; разом. 30

Если коммутирующий элемент 7 отключен, регулятор напряжения поддер« жизает напряжение генератора в "соответствии с заданной уставкой. При1 синхронизации, когда выключатель гв-,З5

1 нератора 2 отключен, а коммутирующий; элемент 7 включен, на выходе сумматора 10 образуется сигнал ошибки регулирования.

Таким образам, ошибка регулирова- 40 ния зависит от разности напряжений генератора и сети, а также от значений уставки.. Если значение уставки 0 =О, то, регулятор изменяет напряжение генератора так, чтобы оно 45 было равно напряжению сети. Если

U 0, возможно поддерживать напряже- ние генератора таким, что оно всегда остается больше или меньше напря-, жения сети на заданную величину. Таким образом, в режиме уравнивания формирователь уставки регулятора напряжения может быть использован для дополнительной подстройки уровня напряжения. Назначение следящего запоминающего блока СЗУ 11 — коррвк тировка величины задания регуляторав режиме синхронизации, СЗУ имеет три входа и один выход. Входы СЗУ подключены -к выходу.измерительного преобразователя .напряжения сети 5,- 60 к блоку формирователя. задания 12 и" к пусковому органу 20, а выход - на сумматор регулятора напряжения 10.

Следящий запоминающий блок работает следующим образом. 65

Если ключ 15 замкнут, то тем ci-, мым замкнут контур обратной связи, образованный элементами 13 - 16. В; этом случае интегратор 13 действует как -следящая система, отрабатывая на своем выходе напряжение ьЦ" .- Поскольку входной усилитель 16 имеет коэффициент усиления порядка 104, .быстродействие этой следящей системы такое, что переходный процесс за-канчивается менее чем за 0,01 с.

При отключении ключа.15 интегра тор 13 переходит в режим хранения, т.е. сохраняет на- своем выходе напряжение,.которое было в момент от" ключения ключа 15. Чтобы исключить разряд запоминающего конденсатора

l8 через входную цепь усилителя, предусмотрен истоковый повторитель 14.

Поскольку истоковый повторитель имеет очень большое сопротивление-между входными и выходными зажимами, он обеспечивает возможность хранения заряда запоминающим конденсатором 18 на протяжении достаточно большого времени (порядка десятков тысяч ча сов).

Таким образом, СЗУ может вырабатывать сигнал, повторяющий изменения

hU<> хранить сигнал, равный величине в момент отключения ключа 15, Управление ключом 15 производитая от пускового органа 20 через формирователь 17. При включении пускового органа 20 замыкается коммутирующий элемент 7, а формирователь 17 быстродействует. При отключении пускового органа 20 размыкается коммутирующий элемент 7, а формирователь 17 выра-. батывает импульс, кратковременно за-, мыкающий ключ 15.СЗУ переходит в режим слежения на время, пока замкнут ключ 15, и затем сохраняет постоянным напряжение на выходе интегрирующего усилителя 13. Таким образом, величина ЬУс, отключаемая от входа автоматического регулятора возбужде- . ния коммутирующим элементом 7, замещается сигналом СЗУ.

Особо следует отметить назначение сумматора-инвертора 19. Поскольку на выходе усилителя 13 сигнал АПС инвертирован, то вторая инверсия не» обходима перед подачей сигнала на сумматор 10. Сумматор-инвертор, кроме того, служит для ввода сигнала формирования задания 12, который содержит серводвигатель. Следует,. од-. нако, отметить имеющиеся возможности упрощения блока формирования за-. дания. Непосредственно на вход истокового повторителя 14 может быть подан сигнал постоянной величины,. под действием которого напряжение на-инвертирующем усилиФеле 13 изменяется с постоянной скоростью. Таким образом может быть получен эф-1005242 фект полностью аналогичный действию кнопок Больше, Меньше в традиционных системах ввода. задания. Естественно, что в этом случае серводвигатель становится ненужным, поскольку его функции берет на-себя

СЗУ

Далее возможно вводить сигнал бло- ка формирования задания и сигнал СЗУ . непосредственно в сумматор 10, если последний позволяет суммировать сиг- 10 налы с произвольныя знаком.

При отсутствии СЗУ отключение ком-, мутирующего элемента 7 может привести к скачкообразному изменению сигала йа входе регулятора, а .следо- 15 ательно, и регулируемого напряжения.

Предлагаемое техническое решение обеспечивает следующее расширение функциональных возможностей устройства сок ращение времени-уравнивания напряжений до нескольких десятых секунды1 .возможно включение выключателя генератора как при разомкнутой, так и при замкнутой цепи регулирования напряжения без перевода регулятора на режим ручного управления.

Последнее обстоятельство целесооб разно пояснить. Если сначала включать коммутирующий элемент 7„ затем выключатель -генератора 2,.после чего отключать коммутирующий -элемент. 7, синхронизация генератора с сетью происходит при разомкнутой цепи регулирования. -В самом деле, сигнал ошибки . регулирования в этом случае оказывается взаимно скомпенсированньам (,ь0=

kU .). Если же в начале отключить коммутирующий элемент -7, а затем вклю-.;. чить выключатель генератора 2, цепь регулирования напряжения оказывается замкнутой. Предпочтение следует от- 40 .дать первому способу синхронизации, поскольку в этом случае меньше-опасность влияния случайных измейений напряжения сети.

Техническая эффективность изобретения определяется повышением мобильности оборудования, расширением диапазона режимов работы сети, в которых возможна синхронизация генератора.

Формула изобретения

Устройство для уравнивания напряже- ний, содержащее блок формирования задания, измерительный преобразователь напряжения генератора, соединенный с входным сумматором регулятора напряжения, и измерительный преобразователь напряжения сети, о т л и ч а- . ю щ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных- возможностей и повыаения быстродействия устройства, оно снабжено коммутирующим элементом, пусковьам органом и следящим запоминающим блоком, соединениям с выходом измерительного преобразователя напряжения:сети, с выходом блока формирования задания и с входным сунааторомрегулятора напряжения, выход пускового органа соединен с управляпщямн входами коммутирующего элемента и следящего запоминающего блока, а вы» ход измерительного преобразователя напряжения сети соединен через коммутирующий элемент с входньве суваматором регулятора напряжения.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1 Патент США 9 3794.846 кл. 307-87, 1972 °

2. Регулятор возбуждения автомати-. иеский унифицированный типа APB-СД. Гехиическое описание и инструкция пе монтажу и эксплуатации. ВЭИ, им. В.И.Ленина, М., 1972.

1005242

gggus

>ана

Яекнуипрующиц" и Вк ю

Йа.f

Составитель О.Наказная

Редактор М.Петрова Техред A.Бабинец . Корректор М.Демчик

Ю

Заказ 1920/74 Тираж 615 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, РаУшскаЯ:иаб., д. 4/5

Филиал ППП Патент, г.ужгород, ул.Проектная 4