Устройство для подгонки частот

 

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано при точной синхронизации генераторов автоматизированных энергосистем , например, судовых. Цель изобретения - повьшение надежности функционирования устройства, расширение функциональных возможностей путем обеспечения стабилизации частоты и области использования путем распространения на системы, содержащие больше двух генераторов. Сигналы прямоугольной формы с выхода формирователя 1 импульсов поступают на вход дифференциатора 3, который по заднему фронту дифференцирует указанную последовательность импульсов и подает импульсы на входы схем И II и 13. По переднему фронту импульсов формирователя 1 запускаются яодущие генераторы 5 и 7 импульсов эталонной длительности, которая выбирается из условия допустимого отклонения разности частот напряжений синхронизируемых генераторов, что обеспечивает стабилизацию частоты выбранного ведущего генератора. С выхода ждущего генератора 5 эталонные импульсы, длительность которых меньше длительиости эталонных импульсов с выхода ждущего генератора 7, поступают на второй вход схемы И 11, а с выхода ждущего генератора 7 чес (Л

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСГIУБ ЛИК

А1

„„SU„„1372476

15В 4 Н 02 J 3/40

5 ), I

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ и, I/g

Ъ п9

12 /7 12

am алов лпияеекто уппа8мния де Аее яогичеслто рюроблсмия Ф

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (2I) 4115293/24-07 (22) 04.06.86 (46) 07.02.88. Бюл. II 5 (72) Е.Н.Ивличев н А.Г.Рукавншникон (53) 621.316.729(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 319023, кл. Н 02 J 3/40, 1970.

Авторское свидетельство СССР

У 961044, кл. Н 02 J 3/40, 1981. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОДГОНКИ ЧАСТОТ (57) Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано при точной синхронизации генераторов автоматизированных энергосистем, например, судовых. Цель изобретения — повышение надежности функционирования устройства, расширение функциональных возможностей путем обеспечения стабилизации частоты и области е использования путем распространения иа системы, содержащие больше двух генераторов. Сигналы прямоугольной формы с выхода формиронателя 1 импульсов поступают на вход дифференциатора 3, который по заднему фронту дифференцирует указанную последовательность импульсов и подает импульсы на входы схем И 11 и 13. По переднему фронту импульсов формиронателя 1 запускаются ждущие генераторы 5 и 7 импульсов эталонной длительности, которая выбирается из условия допустимого отклонения разности частот напряжений синхронизируемых генераторов, что обеспечивает стабилизацию частоты выбранного ведущего генератора.

С выхода ждущего генератора 5 эталонЙ ные импульсы, длительность которых меньше длительности эталонных импульсон с выхода ждущего генератора 7, поступают на второй вход схемы И II, а с выхода ждущего генератора 7 чеI

1 рез инвертор 9 — на второй вход схемы И 13. При совпадении импульсов на схемах И 11 или И 13 выходные органы

l5 и 17 соответственно понижают или повышают частоту ведущего генератора .Второй канал, состоящий из аналогичных элементов для ведомого генерато372476 ра, работает аналогично. Коммутаторы

19 и 20 предназначены для подключения напряжения ведущего генератора к первому каналу, а ведомого — к второму, а также для возможности последовательной синхронизации требуемых генераторов. 2 ил.

Изобретение относится к электротехнике, в частности к устройствам для подгонки частот, обеспечивающим автоматическую подгонку частоты синхронных генераторов (СГ) путем воздействия на серводвигатели первичных двигателей СГ, и может быть использовано при точной синхронизации генераторов автоматизированных электроэнергетических систем (ЭЭС), например, 10 судовых.

Цель изобретения — повышение надежности функционирования устройства, расширение функциональных возможностей путем обеспечения стабилизации частоты и области использования в результате распространения на системы, содержащие больше двух генераторов.

На фиг.1 изображена функциональная схема предлагаемого устройства; на фиг.2 — эпюры напряжений, поясняющие принцип работы устройства.

Устройство для подгонки частот состоит из двух идентичных каналов подгонки частоты, каждый из которых содержит формирователь 1 (2) импульсов, дифференциатор 3 (4), два ждущих генератора 5 (6) и 7 (8) импульсов эталонной длительности, инвертор

-9 (10), две схемы И 11 (12) и 13 (14) и два выходных органа 15 (16) и 17 (18) соответственно. Кроме того, устройство содержит коммутатор 19 информационных сигналов и коммутатор 20 выходных сигналов. формирователи 1 35 и 2 импульсов своими входами соединены с разделительными выходами коммутатора 19 информационных сигналов.

Каждый иэ формирователей 1 и 2 соединен с группой своих функциональных 40 блоков, например с входами дифференциатора 3 иждущих генераторов 5 и 7 импульсов эталонной длительности, а выход ждущего генератора 7 через инвертор 9 подключен к второму входу схемы И 13, первый вход которой связан с дифференциатором 3 и с первым входом схемы И 11, второй вход последней соединен с выходом ждущего генератора 5. Выходной орган 15 связан с выходом схемы И Il, а выходной орган 17 — с выходом схемы И 13. Аналогично соединены четные блоки второго канала устройства. Выходные органы 15-18 соединены с коммутатором

20 выходных сигналов.

Информационные входы коммутатора

19 подключены к одноименным фазам п-синхронных генераторов, а управляющие входы (1-n) коммутаторов 19 и 20 соединены с пультом управления и блоком логического управления автоматизированной ЭЭС.

Устройство работает следующим образом.

В автоматизированной ЭЭС с п генераторами переменного тока напряжения одноименных фаз U, -U„ ïîñòóïàþò на информационные входы коммутатора 19.

Последний по сигналу с пульта управления или блока логического управления ЭЭС производит при номинальных напряжениях (U,-U ) последовательное подключение ведущего генератора к первому каналу устройства (функциональные блоки с нечетными номерами), а ведомого генератора — к второму каналу (функциональные блоки с четными номерами). Причем коммутатор 19 информационных сигналов производит по сигналам на его информационных и управляющих входах выбор ведущего генератора в зависимости от условий работы автоматизированной ЭЭС и его первоочередное (по сравнению с ведомым

СГ) подключение к формирователю 1 им1372476 пульсов. Одновременно по указанным сигналам происходит подключение выходных органов через коммутатор 20 выходных сигналов к соответствующим серводвигателям ведущего и ведомого генераторов.

Рассмотрим работу одного из указачных каналов. Формирователь 1 импульсов производит формирование пря- lp моугольных импульсов из синусоидельного сигнала входного напряжения ведущего генератора. При нормальной или искаженной форме кривой входного напряжения формирователь импульсов, выполненнчй в виде регенераторных компараторов цифровой последовательности, обеспечивает формирование прямоугольных импульсов с частотой следования, равной частоте входного сигнала, и длительностью пропорциональной длительности полупериода (фиг.2а), т.е. исключает влияние искажения формы кривой напряжения, возникающего, например, при работе 25 тиристорной нагрузки в ЭЭС. Далее выходной сигнал формирователя 1 импульсов поступает на входы блоков 3, 5 и 7. Дифференциатор 3 дифференцирует указанную последовательность импульсов по заднему фронту (фиг.2б) и подает их на первые входы схем И 11 и

13. По переднему фронту прямоугольных импульсов формирователя 1 запускаются ждущие генераторы 5 и 7 им35 пульсов эталонной длительности. Длительность импульсов этих ждущих генераторов (5, и 3 t< соответственно) регулируется и выбирается из условия допустимого по условиях синхрониза- 40 ции отклонения разницы частот напряжений синхронизируемых генераторов, например 1,5-0,5Х от номинальной частоты, т.е. с точностью заданной частоты, большей, чем точность в динами- 45 ческих режимах работы автономных (судовых) ЭЭС, что обеспечивает стабилизацию частоты выбранного ведущего генератора. Причем длительность йt, выбирается меньше длительности dt и

50 соответствует верхней границе допустимой разницы частот, а Bt< — нижней границе этой допусковой золы. С выхода ждущего генератора 5 эталонные импульсы длительностью dt поступают на второй вход схемы И ll (фиг.l u

2в), а с выхода ждущего генератора.7 через инвертор 9 — на второй вход схемы И 13 (фиг.l и 2). При совпадении во времени двух логических единиц на входах схем И 11 и 13 срабатывает та или иная схема И, т.е. на их выходах появляется сигнал логической (фиг.2д,е). Сигнал от схемы И 1! приходит на вход выходного органа 15, а сигнал от схемы И 13 — на второй выходной орган 17. Наличие сигнала на входе выходного органа 15 говорит о том, что частота ведущего генератора больше верхней границы допусковой зоны, и, следовательно, частоту необходимо понизить (f ().

Наличие логической ">" иа входе выхоцнОГО Орган;< 17 i. Bcp lT 0 ьом, что частоту необходимо повысить (< ) ), т.е. част. тз ведущего генера тора меньше нижней границы допусковой зоны. Выходной орган 15 или 17 работает до тех пор, пока частота данного СГ не войдет в допускс:;ую зону.

Второй канал подгонки частоты ведомого генератора paG гает аналогично. При отклонении или несоответствии его частоты пределам допусковой зоны срабатывают схема И 14 или

12 и соответственно выходной орган

18 или 16. Следовательно, подгонка частоты ведомого СГ продолжается до тех пор, пока его частота не войдет в заданную зону отклонения частот, допустимую по условиям синхронизации.

Причем частота ведущего генератора все время поддерживается в заданноч допусковой зоне и стабилизируется в ней, а частота ведомого генератора подгоняется к частоте ведущего генератора — в данную зону.

Формула и э о б р е т е н и я

Устройство для подгонки частот при синхронизации генераторов переменного тока, входящих в электроэнергетическую систему, содержащее два формирователя импульсов, четыре схемы И, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности функционирования устройства, расширения функциональных возможностей путем обеспечения стабилизации частоты и области использования путем распространения на системы, содержащие больше двух генераторов, оно дополнительно снабжено коммутэ гором информационных сигналов с входами для подключения на напряжение генераторов, выходы которого подключены к

fc

Составитель К.Фотина

Редактор 0.10рковецкая Техред М.Моргентал Корректор О.Кундрик

Заказ 492/48

Тираж 649 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприят е У и, г. жгород, ул. Проектная, 4

5 13724 входам формирователей импульсов, двумя идентичными группами функциональных блоков, содержащих дифференциатор, два ждущих генератора импульсов

5 эталоннои длительности, своими входами связанными с выходом одного иэ упомянутых формирователей импульсов, два выходных органа, каждый из которых подключен к выходу двух из четырех упомянутых схем И, инвертор, входом соединенный с выходом одного иэ ждущих генераторов импульсов эталонной длительности, а выходом — с вторым входом одной иэ схем И, первый вход которой соединен с первым входом второй схемы И и с выходом дифференциатора, выход второго ждущего генератора импульсов эталонной длительности соединен с вторым входом второй схемы И, коммутатором выходных сигналов, входами связанным с выходными органами, формирователи импульсов выполнены в виде регенераторных компараторов цифровой последовательности, а управляющие входы коммутаторов подключены к зажимам для подключения к блокам управления электроэнергетической системой.