Устройство для автоматической синхронизации синхронных генераторов

 

п11 48 64! 9

Союз Советских

Сопиалнстических

Респуолик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 26.11.73 (21) 1972888/24-7 с присоединением заявки М (23) Приоритет

Опубликовано 30.09.75. Бюллетень ¹ 36

Дата опубликования описания 20.01.76 (51) М. Кл. Н 02j 3/42

Государственный комитет

Совета Министров СССР по делам изооретений н открытий (53) УДК 621 316 729 (088.8) (72) Авторы изобретения А. К. Васильев, А. В. Воршевский, Vf. М, Петрузов и В. П. Пляшкевич (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ABTOMATH×EÑÊOÉ СИНХРОНИЗАЦИИ

СИНХРОННЫХ ГЕ11 ЕРАТОРОВ

Изобретение относится к области автоматической синхронизации синхронных генераторов и включения их на параллельную работу.

Известно устройство для автоматической синхронизации синхронных генераторов, которое основано на преобразовании напри>кения синхронизируемых генераторов в напряжение биений, а затем измерении частоты биения.

При достаточно малой величине частоты биений выдается сигнал, подготавливающий включение автоматов подключаемого генератора. Другой частью этого устройства является элемент, чувствительный к сдвигу фаз.

Измеряя переменный угол сдвига либо время до совпадения фаз по параметрам кривой напряжения биений, вырабатывают исполнительный сигнал на включение автомата синхронизируемого генератора либо с определенным углом опережения, либо с определенным временем опережения.

Целью изобретения является повь шение надежности и уменьшение времени синхро низации генераторов.

Для дости>кения указанной цели блок контроля совпадения фаз выполнен в виде логической схемы «И» на управляемом диоде, подключенной своими входами к формирователям импульсов, начало которых совпадает с нулевым значением напряжений синхронизируемых генераторов, а блок контроля частоты выполнен в виде интегрирующей цепочки, вход которой подключен к выходу схемы

«И», а выход через пороговый элемент связан с псголнительнь:м органом.

На фиг. 1 представлена принципиальная схема устройства; на фиг. 2 — диаграммы напряжений, сформированных на отдельных элементах.

10 Устройство включает в себя формирователи импульсов, начало которых совпадает с нулевым значением мгновенных напряжений синхронизируемых генераторов, снимаемых с трансфсрматоров напряжений ТР1 и ТР2, формирователи импульсов выполнены в виде выпрямителя-ограничителя на диодах Д1 — Д4

H стабилптро.la Ст1, Ст2 с сопротивлениями

R1, R2 и дифференцирующих цепочек CIRÇ и

C2R4, с которых снимаются входнь е импульсы схемы «И» (сформированные на этих элементах импульсы с7Ст1, с7Ст2, И З, UR4 показаны на фиг. 2); логический элемент «И» на управляемом диоде Д5, вырабатываемые им сигналы выделяются в виде импульсов напря>кения на сопротивлении Р5 (см. фиг. 2

UR5}; интегрирс ющую цепочку Д6К6СЗ с переменной постоя.Hlîé времени для заряда и разряда интегрирующего конденсатора; пороговый элемент напря>кения на интегрирующем конденсаторе, выполненный на стабили486419

55 троне СтЗ и сопротивлении 7; выходную цепь с дифференцирующей цепочкой C4R8, разделительным конденсатором С5, ограничительным диодом Д7 и выходным импульсным трансформатором ИТ.

Устройство работает следующим образом.

Обе половины напря>кения (см. фиг. 2) каждого из синхронизируемых генераторов с трансформаторов Трl и Тр2 через диоды Дl—

Д4 подаются в одной полярности па цепи ограничения, включающие стабилитроны Стl, Ст2 и сопротивления R l, R2.

Ограниченные сверху полуволны папря>кения поступают на дифференцирующие цепочки С1ЯЗ и C2R4.

В результате дифференцирования на сопротивлениях R3 и R4 будут появляться импульсы, близкие к прямоугольным, с частотой, равной частоте каждого их синхронизируемых генераторов. Начало каждого импульса совпадает с моментом перехода кривой напряжения через «О». Импульсы, снимаемые с сопротивления R8 подаются на управляемый диод Д5 через сопротивления R5, а импульсы, снимаемые с сопротивления R4 через диод Д8, выделяющий импульсы одной полярности, подаются на управляющий электрод диода Д5.

В случае совпадения импульсов одной полярности по времени, иначе говоря, при совпадении фаз напряжения синхронизируемых генераторов, диод Д5 открывается, пропуская сигнал с сопротивления 3. В результате на сопротивлении R5 появляется импульс напряжения.

Этот импульс через диод Дб поступает на интегрирующую цепочку с большой постоянной времени по сравнению с продолжительностью импульса. Диод Дб служит для резкого увеличения сопротивления разрядной цепи интегрирующего конденсатора СЗ, что уменьшает сии>кение напря>кения на СЗ в паузах между импульсами.

Если фазы напряжения и частота синхронизируемых генераторов будут равны, то на интегрирующую цепочку R6C3 будет проходить ряд импульсов, увеличивая напряжение на СЗ. При достижении некоторого уровня напряжения стабилитрон СтЗ пробивается, и на сопротивлении R7 появляется импульс напряжения, который дифференцируется цепочкой C4R8 и используется как управляющий сигнал на включение генераторпого автомата синхронизируемого генератора.

В приведенной на фиг. 1 схеме сигнал с сопротивления R8 поступает на импульсный трансформHfop ИТ. Выходные обмотки

11 льc110ГО Гряпсформilfор<1 Г!Ода!От сиI ИBлы В

ЦсIIH 1 IIPHI3ëoiiHß автоъ1 1 Гичсс! ими Вь:клIО IатГ-. ляыи, oc) ществля101цими вкл!О ICIIHQ ге11сраторов на параллельную работу.

Необходимо отметить, что длительность импульса на сопротивлениях ЯЗ и R4, определяющая возможное расхождение фаз, зависит от соотношения амплитудного напряжения вторичной обмотки трансформатора и напряжения ограничения. Количество импульсов, которое будет пропущено к интегрирующей .цепочке будет зависеть от длительности импульсов на соГ!ротивлении ЯЗ и скорости расхождения фаз, —. е. разности частот генераторов, а при определенном и постоянном соотношении напряжения вторичной обмотки ТР1 и напряжения ограничения стабилитроном

Стl — только разности частот генератора.

При этом условии существует максимальная разность частот синхронизируемых генераторов, при которой количество поданных на интегрирующую цепочку импульсов будет достаточно для повышения напря>кения на конденсаторе СЗ до величины пробоя стабилитрона СтЗ, а значит, и для выработки сигнала на включение генераторного автомата.

При еще большей разности частот генераторов сигнал на включение автоматов не вырабатывается.

Таким образом, сигнал вырабатывается при совпадении фаз и частот синхронизируемых генераторов с определенной задаваемой параметрами схемь! точностью. Уровень точности определяется требованиями к допустимым величинам расхождения частоты и фаз синхронизируемых генераторов при включении.

Предмет изобретения

Устройство для автоматической синхронизации cHFlxpoFIHI Ix генераторов, снабженных быстродействующими выключателями, содержащее блоки контроля совпадения фазы и частоты, связанные с исполнительным органом, воздействующим на включение выключателя, отличающееся тем, что, с целью уменьшения времени синхронизации, олок контроля совпадения фаз выполнен в виде логической схемы «И» на управляемом диоде, подключенной своими входами к формирователям импульсов, начало которых совпадает с нулевым значением напря>кеГ!Ий синхронизируемых генераторов, а блок контроля частоты вь:полнен в виде интегрирующей цепочки, вход которой подключен к выходу схемы «И», а выход через пороговый элемент связан с исполнительным органом. 0&

1 сто (" 1/

Редактор В. Левятов

Корректор Л. Котова

Заказ 3262/13 Изд. M 1856 Тираж 782 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 475

Типография, пр. Сапунова, 2

Составитель К. Фотина

Текред 3. Тасненко!!! !!

1 !

1 !