Синхронизатор с постоянным временем опережения

 

Изобретение относится к области электротехники , предназначено для автоматического включения синхронных генераторов на параллельную работу и является дополнительным к авт. св. № 705598. Цель изобретения - упрощение настройки времени опережения синхронизатора в процессе эксплуатации . Переключателями 10 и 11 триггеры (Т) 2 и 2 подключаются к выходу генератора (Г) 8 импульсов фиксированной частоты

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (50 4 Н 02 J 3 42

«®азца а тФ

OllHGAHHE ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А ВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (61) 705598 (21) 3853498/24-07 (22) 12.02.85 (46) 23.10.86. Бюл. № 39 (72) А. E. Церковный (53) 621.316.729 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 705598, кл. Н 02 J 3/42, 1977. (54) СИНХРОНИЗАТОР С ПОСТОЯННЫМ

ВРЕМЕНЕМ ОПЕРЕ)КЕНИЯ (57) Изобретение относится к области электротехники, предназначено для автоматического включения синхронных генераторов на параллельную работу и является дополнительным к авт. св. № 705598. Цель изобретения — упрощение настройки времени опережения синхронизатора в процессе эксплуатации. Переключателями 10 и 11 триггеры (Т) 2 и 2 подключаются к выходу генератора (Г) 8 импульсов фиксированной частоты ь = ь 0-..+ Ace. Эти импульсы перебрасывают Т 2 и 2 в «О» по второму выÄÄSUÄÄ 1265915 A 2 ходу. Управляемые импульсные Г 4 и 4 генерируют импульсы, поступающие на вторые входы Т2 и 2 и перебрасывающие эти Т в

«1». Частоты ж, м на выходе Г 4 и 4 в режиме захвата систем автоподстройки частоты равны юц, фазовые углы р4 и 4 их отставания от ведущих импульсов должны быть равны между собой и пропорциональны величине Ль; = = л+ КЛю (1), где

К вЂ” коэффициент пропорциональности, равный времени опережения синхронизатора и зависящий от коэффициентов усиления Т 2, 2, фильтров 3,3 и Г 4 и 4 . Подстраивая эти коэффициенты, добиваются выполнения равенства (1) в обеих системах. Переключив Т 2 и 2 на вход Г 9 импульсов фиксированной частоты в = iso . — Ла аналогично добиваются выполнения равенства р4 — — р4= л — КЛ<о (2) . Этот процесс быстро сходится, и после нескольких переключений условия (1) и (2) начинают выполняться. 2 ил.

1265915

1О

Изобретение относится к электроэнергетике, предназначено для автоматического включения синхронных генераторов на парал лельную работу и является усовершенствованием изобретения по авт. св. № 705598.

Целью изобретения является упрощение настройки времени опережения синхронизатора в процессе эксплуатации.

На фиг. 1 представлена функциональная схема синхронизатора с постоянным временем опережения; на фиг. 2 — временные диаграммы его работы (индексы при напряжениях сигналов соответствуют индексам блоков синхронизатора) .

Синхронизатор содержит формирователи 1 и 1 импульсов, триггеры 2 и 2, фильтры 3 и 3 нижних частот, управляемые им-! пульсные генераторы 4 и 4, инверторы 5 и 5 фаз, выходной триггер 6, релейный блок

7, генераторы 8 и 9 фиксированных частот, трехпозиционные переключатели 10 и 11 и выходные зажимы 12 и 13 для подключения средств контроля.

Вход формирователя импульсов 1 (1 ) присоединен к напряжению генератора U (сети U,), а его выход — к первому входному контакту первого 10 (второго 11) переключателя, к второму входному контакту переключателей 10 и 11 присоединен выход первого генетатора 8 импульсов фиксированной частоты, а к третьему входному контакту этих же переключателей — выход второго генератора 9 импульсов фиксированной частоты, выходной контакт первого

10 (второго 11) переключателя присоединен ! к первому входу триггера 2(2 ), второй вход триггера 2 (2 ) через последовательно включенные управляемый импульсный генератор

4(4 ) и фильтр 3(3 ) нижних частот присоединен к первому выходу этого же триггера

2(2 ), второй выход первого 2 (второго 2 ) триггера присоединен через инвертор 5 фазы (5 ) к первому (второму) входу выходного триггера 6 и непосредственно к первому 12 (второму 13) выходному зажиму синхронизатора для подключения средств контроля, выход выходного триггера 6 присоединен к входу релейного блока 7, с выхода которого сигнал поступает на включение генераторного выключателя.

Управляемый импульсный генератор 4(4 ) с фильтром 3(3 ) нижних частот и риггером

2 (2 ) образуют систему фазовой автоподстройки частоты (ФАПЧ), в которой при правильно выбранных собственной частоте !!!!(Ы,) генератора 4(4 ), его коэффициенте усиления К< (К4), коэффициенте усиления фильтра К! (Кз), коэффициенте усиления триггера К (Кz) и отрицательном характере обратной связи происходит захват частоты генератора 4(4 ) частотой импульсов, которые подаются на первый вход триггера 2(2 ). При этом частота ж4(ь4) импульсов генератора 4(4 ) равна частоте входных импульсов, но импульсы генератора отстают

55 от входных по фазе на угол 4(4), который тем больше (в пределах 0 — 2л), чем выше частота входных импульсов.

Сущность изобретения состоит в том, что синхронизируемые источники (сеть и генератор) имитируются генераторами импульсов фиксированной частоты, трехпозиционные переключатели позволяют легко создавать различные ситуации по соотношению частот синхронизируемых источников, а дополнительные выходы облегчают подключение измерительных приборов, используемых для оценки поведения синхронизатора при настройке.

Частота первого генератора 8 импульсов выбирается больше номинальной частоты синхронизируемых источников о.ом. на величину Л <о, второго генератора 9 — меньше номинальной на ту же величину ь.

Значение А со выбирается при изготовлении синхронизатора в зависимости от того, с каким выключателем он должен работать.

Настройка времени опережения синхронизатора производится следующим образом.

Переключателями 10 и 11 триггеры 2 и 2 систем ФАПЧ 2, 3, 4 и 2, 3, 4 подключаются по первым входам к выходу генератора 8 импульсов фиксированной частоты 03!!=

=а- +Ла Эти импульсы, назовем их ведущими, перебрасывают триггеры 2 и 2 в состояние «О» по второму выходу.

Управляемые импульсные генераторы 4 и

4 генерируют импульсы, назовем их ведомыми, поступающими на вторые входы триггеров 2 и 2 соответственно и перебрасывающие эти триггеры в состояние «1».

Частоты ю4, !!4 следования импульсов на выходе генераторов 4 и 4 в режиме захвата систем ФАПЧ равны частоте ы, а фазовые углы (34, Р4 их отставания от ведущих импульсов должны быть равны между собой и пропорциональны величине а в соответствии с зависимостью 4= р,!= л+К,л,ь (1), где К вЂ” коэффициент пропорциональности, равный времени опережения синхронизатора и зависящий от коэффициентов усиления К (К ) Кз(Кз) К4(К4)Подстраивая коэффициенты Кь Кз, К (K>, Кз, К4) в системах ФАПЧ, добиваются выполнения равенства (1) в обеих системах.

Переключив триггеры 2 и 2 на выход генератора 9 импульсов фиксированной частоты а = а-.— а и подстраивая собственную частоту !!!!(а1!) управляемых импульсных генераторов 4 (4 ) добиваются, чтобы в системах ФАПЧ установились уг-! лы 4= 4= л — К а (2).

После этого вновь переключают триггеры

2 и 2 на выход генератора 8 и добиваются ! выполнения условия (1), затем после переключения триггеров на генератор 9 уточняют факт выполнения условия (2) и т. д. Этот процесс быстро сходится и уже после нескольких переключений условия (1) и (2) 1265915 начинают выполняться для обеих систем ФАПЧ.

Значение угла р контролируется по осциллографу или измерителю длительности импульсов на выходном зажиме 12, P — на выходном зажиме 13. Для перехода от вре„.менных величин к угловым используют тот факт, что полная длительность периода Тц или Т9 соответствует углу 2п,. Тогда длительность импульсов тз или т, на первом выходе триггера 2(2i) соответствует углу — ° zs

2л

Т8

2л или — -т9.

Tg

При использовании вольтметра среднего значения, который также подключают к выходным зажимам 12 или 13, угол P (P ) оценивают по показаниям вольтметра. Пусть состоянию «О» триггера соответствует напряжение на его выходе Vo, а состоянию

«1» — напряжение V . Так как состоянию

«О» соответствует угол р4= P4 — — О, а состояI нию «Т» — угол р4 — — $4= 2л,, то приращению угла 2л соответствует приращение показаний вольтметра Vi — Vo. Очевидно, что текущему значению угла р4 будет соответствовать показание вольтметра. (3)

Инверторы 5 и 5 фазы проебразуют углы р4 и р4 в их дополнения до 2л у = 2л — р4, y = 2ë — P4 (4) Продолжая настройку переключателями

10 и 11 подключают генератор 8 к первому триггеру 2, а генератор 9 — к второму триггеру 2 и убеждаются в том, что релейный блок 7 срабатывает с частотой биения

5 1,= 2лсоз= 2п(о8 — (og) = 4я Хсзр (5)

Таким образом, включение в предлагаемый синхронизатор двух генераторов импульсов фиксированных частот с двумя трехпозиционными переключателями и офор10 мление в нем двух дополнительных выводов позволяет упростить настройку времени опережения синхронизатора, проводить ее с помощью простейших измерительных приборов — вольтметров среднего значения

15 без использования синхронизируемых источников или каких-либо специальных стендов.

Формула изобретения

Синхронизатор с постоянным временем опережения по авт. св. Ng 705598, отличаюи ийся тем, что, с целью упрощения настройки его времени опережения в процессе эксплуатации, он дополнительно содержит два генератора импульсов фиксированных частот и два трехпо3иционных переключателя, причем выходной контакт каждого переключателя присоединен к первому входу соответствующего триггера, первый, второй и третий входные контакты переключателя присоедизо иены к выходам соответствующего формирователя импульсов и первого и второго генератора импульсов фиксированных частот, а второй выход каждого триггера служит для подключения средств контроля.

1265915 Лг)

lpga) Ф4)

Составитель К. Фотина

Редактор В. Данко Техред И. Верес Корректор А. Зимокосов

Заказ 5676/54 Тираж 612 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП <Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4