Устройство для автоматической синхронизации синхронного генератора
ОП ИСАЙ ИЕ
И ЗОБ РЕТЕ Н Ия
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
< >55I757
Союз Советскик
Социалистических республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 14.04.75 (21) 2123518/07 (51) М.Кл.- Н 02 J 3/42 с г<рисоединением заявки No— (23) Приорит г— (43) Опубликовано 25.03.7?. Бюллетень ."чЪ 11 (45} Дата опубликования оп..canпя 13.10.77
Государственный комитет
Совета Министров СССР оо аелам изобретений и открытий (53) УДК 621.316.729 (088.8) (72) Авторы изобретения (71) Заявитель
В. А. Бабушкин, О. М. Рыбалкин и А. П. Лазарев
Всесоюзный научно-исследовательский и проектноконструкторский институт электроагрегатов и передвижных электростанций (54) УСТРОЙСТВО
ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОЙ СИНХРОНИЗАЦИИ
СИ НХРОН НОГО ГЕНЕРАТОРА
Изобретение относится к устройствам для автоматической синхронизации генераторов переменного тока, в частности дизель-генераторов.
Известны устройства для автоматической спнхронизацли, используемые в генераторах переменного тока для подключения их на параллельную работу между собой и с электрической системой 1).
В этих устройствах фиксируется момент попадания текущего угла в зону включения, образуемую преобразователем построения линии включения из сигнала, пропорционального скольжению генератора. Частоты же синхронизируемых напряжений не выравниваются, что может привести к явлению, когда синхронизации либо вообще не произойдет (при большой разности частот), либо недопустимо она затянется (при малой разности частот).
Наиболее бллзким к предлагаемому по технической сущности является устройство, содержащее последовательно соединенные измеритель разностл частот, интегратор и блок периодизации угла включения, а также релейные усилители, управляющие изменением подачи эчергоносителя в первичный двигатель генератора и выключателем генератора (2).
Пепвый релейный усилитель подключен к измерителю разности частот, а второй — к блоку периодизации угла включения.
Уравнивание частот син 5 меньше допустимой. Включение происходиг после этого в первый момент совпадения фаз синхронизируемых напряжений. Такое подключение не позволяет осуществить процесс синхронизации за минимально 10 возможное время в условиях малых допустимых разностей частот синхронизируемых напряжений. Затягизание процесса синхронизации снижает надежность электроснабжения потребителей. 15 Цель лзобретения — сокращение времени синхронизации. Поставленная цель достигается тем, что в устройстве автоматической синхронизации, содержащем последовательно соединенные из20 меритель разности частот, и нтегратор и блок периодизации угля включения, а также выпрямители и суммирующие релейные усилители, один из которых воздействует на изменение подачи энергоносителя в первичный дви25 гатель генератора, а другой — на выключатель генератора, входы первого суммирующего релейного усилителя подсоединены к выходам измерителя разности частот п блока периодизацли угла включения, а выходы второго ЗО суммирующего релейноro усилителя подклю551757 чены через выпрямители к другим выходам измерителя разности частот и блока периодизации угла включения. Указанное подключение позволяет получить процесс синхронизации, близкий к or ò!!мальному по быстродействию. На фиг. 1 представлена блок-схема устрой тва для автоматической синхронизации; на фи".. 2 — изменения во времени входных и выходных с: гналов соответствующих элементов устройства для случая положительной началь ной разности частот синхронизируемых напряжений. Устройство автоматической синхронизации содержит измеритель разности частот 1, соединенный через интегратор 2,с входом блока и=-риодизации угла включения 8, один нз выхсдов которого соединен с входом выпрямителя 4. Измеритель разности частот 1 одним из выходов соединен через выпрямитель б с 20 суммирующим релейным усилителем б, а другим — с суммирующим релейным усилителем 7. Усилитель б связан с выпрямителем 4, а усилитель 7 — с блоком периодизации угла выключения 8. Выходы суммирующих релейных усилителей являются выходными устройства. Выходной сигнал измерителя 1 (U,„„i, фиг. 2), пропорциональный разности частот синхронизируемых напряжений, поступает на вход интегратора 2. Последний осуществляет операцию интегрирования по времени этого сигнала, выдавая на выходе сигнал, пропорциональный разности фаз синхронизируемых напряжений. 35 Как известно, в режиме синхронизации разность фаз синхронизируемых напря>кений может изменяться в неограниченных пределах. Поэтому выходной сигнал интегратора 2 периодизируется по уровню блоком периоди- 40 зации угла включения 8. Операция периодизации осуществляется путем разряда конденсатора в цепи интегратора 2. Разряд осуществляется кратковременным замы канием контактов реле настроенного так, чтобы срабатыва- 45 нне его происходило при дости>кении выходным напряжением величины, соответствующей значению угла периодизации, равному 2п, т. е. выходной сигнал интегратора 2 квантуется по уровню блоком периодизации угла включения 3 с уровнем квантования, равным 2л. На фиг. 2 выходной сигнал блока периодизации 8 обозначен U„„„, а моменты квантования— , и 1 . Дополнительно на фиг. 2 обозначен уровень квантования 2л. Выходные сигналы измерителя разности частот 1 и блока периодизации угла включения 8 поступают íà входы релейного усилителя 7, воздействующего на серводвиràòåëü изменения подачи энергоносителя в первичный двигатель генератора. Релейный усилитель 7 осуществляет суммирование сигналов, пропорциональных разности частот и периодизированной разности фаз синхронизируемых напряжений, и преобразование их согласно выражению V = — sign (Cihf+Cqh6), где U — управление, подаваемое на серводвигатель изменения подачи эперrîносителя в первичный двигатель генератора; Л/,Ло — разность частот и периодизированная разность фаз синхронизируемых напряжений; Ci, C — весовые коэффициенты. На пря>кения на входе и выходе релейного усилителя 7 обозначены на фиг. 2 соответственно U„,.-, и U„„.-,. Пока сумма (С Л/+ + СдЛ6) поло>кительна, управление на серводвигателе равно минус единице, т. е. серводвнгатель уменьшает подачу энергоносителя в первичный двигатель генератора и соответственно уменьшает разность частот синхронизируемыхх напря>кений. Это продол>кается до тех пор, пока разность частот, изменив знак, не станет такой, при которой сумма (Cikf + СЛ6) н соответствующее ей управ",åнпе тоже переменит зна к. Указанный момент ооозначен на фиг. 2 через t3. Другие выходы измерителя разности частот 1 и блока периодизации угла включения 8 через выпрямители 4 и б подключены на входы релейного усилителя б, осуществляющего подачу сигнала на включение выключателя генератора. Релейный усилитель б осуществляет суммирование сигналов, пропорциональных модулям разности частот и периодизирован ной разности фаз синхронизируемых напряжений. Операцию модуля выполняют выпрямите лн 4 н б. При выполнении условия где, Л1/, /Ло/ — модули разности частот и периодизированной разности фаз синхронизируемых напряжений; D,, Dz — весовые коэффициенты; е — достаточно малое положительное число, релейный усилитель б срабатывает, выдаивая сигнал на включение выключателя генератора. Напряжения на входе и выходе релейного усилителя 6 обозначены на фиг. 2. U„.; и U„.,„., а момент подачи сигнала на включение обозначен через 14. Дополнительно на фиг. 2 символом в обозначен уровень срабатывания релейного усилителя б. Выбирая соответствующим образом весовые коэффициенты Сь С, Di и D, добиваются выдачи сигнала на включение выключателя генератора вблизи момента оптимума, обозначенного на фиг. 2 через 1 . Указанное подключение элементов позволяет получить процесс синхронизации, близкий к оптимальному по быстродействию. Сокращение времени синхронизации позволит повысить надежность электроснабжения потребителей. 551757 Формула изобретения Устройство для автоматической синхронизации синхронного генератора, содержащее последовательно соединенные измеритель раз- 5 ности частот, интегратор и блок периодизации угла включения, а также выпрямители и суммирующие релейные усилители, один из которых воздействует на изменение подачи энергоносителя в первичный двигатель генератора, 10 а другой — на выключатель генератора, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью сокращения времени синхронизации, входы первого суммирующего релейного усилителя подсоедииены к выходам измерителя разности частот и блока периодизации угла включения, а входы второго суммирующего релейного усилителя подключены через выпрямители к другим выходам измерителя разности частот и блока периодизации угла включения. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе: 1. Авторское свидетельство 455424, кл. Н 02 J 3/42, 1972. 2. журнал «Электричество» № 3 за 1967, стр. 14 — 19, «Импульсный автоматический синхронизатор», И. И. Бобров (прототип). 551757 две О е2 Фиг Г Составитель Л. Фотина Текред В. Рыбакова Корректор В. Гутман Редактор P. Киселева Тип, Харьк. фил. пред. «Патент» Заказ 529)1421 Изд. № 75 Тираж 917 Подписное ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытии Москва, Ж-35, Раушская наб., д, 4/5
