Реле скольжения и угла синхронного генератора

 

ОПИСАНИ Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик (33) 598178

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (63) Дополнительное к авт. свил-ву (22) Заявлено 1111275(23) 2301078/24-07 с присоединением заявки )оо (23) Приоритет (43) Онублиновано 150378. Бюллетень ph 10

2 (53) М. Кя.

Н 02 Т 3/40

Г663Д6Дотооооыо ооаотот оооото Моооотроо CCCP оо долом озобротооой о отярыто3 (53) УДК 621. 316. 729 (088. 8) (45} Дата опубликования онисания 2102.78

Э.A. Шестунов (72) )%втор изобретения

Научно-исследовательский сектор Всесоюзного ордена Ленина (73 Заяя66 6 6, пРоектно-изыскательского и наУчно-исслеДовательского института Гидропроект" им. С.Я. Жука (54) РЕЛЕ СКОЛЬЖЕНИЯ УГЛА СИНХРОННОГО

ГЕНЕРАТОРА

Дф

Предлагаемое устройство преднаэна чено для управления синхронными генераторами в составе схем самосинхрониэации илй точной синхронизации, а также в составе защиты от асинхронного хода. Известны бесконтактные системы управления различными объектами, в частности синхронными генераторами, в которых локальные устройства, имеющие 10 измерительные органы, например устройство для контроля, а также устройство для угла генератора при его ра6оте в сети, целесообразно выполнять на таких же унифицированных модулях, 16 при помощи которых строится логическая часть системы управления.

Для этого необходимо простое и надежное устройство, кОторое контролирует заданное значение Скольжения хО дважды за период скольжения, а при работе генератора в сети - заданное значение угла генератора.

Известно реле скольжения и угла синхронного генератора, содержащее 25 триггер, каждый выход которого включен на реле времени, а каждый из раздельных входов соединен с выходом потенциально-импульсной схемы совпадения. Емкостный и р эисторный входы 80 одной из схем совпадения подключены к сетевому и генераторному формирователям прямоугольных импульсов непосредственны, а емкостный вход второй схемы совпадения - через инверторы.

Потенциально-импульсная схема совпадения формирует серию остроугольных импульсов, управляющих состоянием триггера. Наличие двух инверторов. определяет попеременное переключение триггера с частотой сети, причем последним управляющим импульсом по одному иэ входов триггер длительно фиксируется в одном нэ устойчивых состояний, а первым импульсом по другому входу сбрасывается через полпериода скольжения. Так как -.длительность каждой серий управляющих импульсов пропорциональна периоду скольжения, то длительность фиксированного состояния триггера также пропорциональна периоду скольжения. Прн помощи реле времени эта длительность сравнивается с заданной уставкой, т.е. заданным скольжением 1) .

Известное устройство имеет два выходных блока — реле времени, контролирует заданное скольжение только один раэ эа период, что снижает надежность процесса синхронизации и, >98178 кроме того, затягивает его, т.е. достаточно выйти иэ строя одному нз реле времени, как устройство перестает контролировать скольжение данного знака. 5

Целью изобретения является повышение надежности.

Для этого в предлагаемом реле скольжения и угла синхронного генератора резисторный вход второй схемы совпадения соединен с генераторным формирователем прямоугольных импульсов

На фиг. 1 представлена блок-схема предлагаемого реле) на фиг. 2,3 временные диаграммы напряжений на выходах соответствующих блоков реле при его работе, как реле скольжения и как реле угла.

Устройство содержит формирователи

1 и 2 прямоугольных импульсов контролируемых напряжений сети и генератора инвертор 3 сетевых прямоугольных импульсов, потенциально-импульсные схемы 4 и 5 совпадения, триггер 6 и реле

9 и 8 времени, подключенные к выходам триггера соответственно. Потенциально- @ импульсные)схемы совпадения подключены своими входами идентично к формирователям 1 и 2, причем схема 5 подключена емкостным входом через инвертор 3. 30

Схемы 4 и 5 совпадения и.триггер 6 составляют вйявительный орган устройства, а потенциально-импульсная схема совпадения является его чувствительным органом. При подаче на входы потенциаль% но-импульсной схемы совпадения прямоугольных импульсов одинаковой амплитуды разной частоты на ее диодном выходе образуются остроугольные импульсы по.>ложительной полярности, только в те 4О моменты времени,.когда, при наличии положительного потенциала на ее резисторном (управляющем) входе,, потенциал емкостного.(импульсноГо) входа скачком изменяется с:бтрицательйого на 48 положительный..Это ойределяет.следующее фазовое условие арабатываиия потенциально-.импульсной .схемы еовнадения

2Ф y Й .— для случая f f,, (1)

1: p в Π— для случая Я г с () где y cp -y - разность фаз контролируемых напряжений (фиг. 2) . 65

Таким образом, в интервале углов скольжения (О,П, что соответствует половине периода скольжения, потенциально-импульсная схема совпадения вырабатывает серию остроугольных импульсов, следующих с частотой сети. Длительность 18 этой серии пропорциональна периоду скольжения, как это видно из диаграмм фиг. 2.

Длительность 1 5 пульсации можно определить, зная начало и конец 1 пульсации. Учитывая, что

М (P =6354 Q Я5 = 1

5 где Т8 — период скольжения, находим

Ь Я - <„> S д где V< и <р1 конечные значения интервала углов, определяемые по выражениям (1) или (2) .

Поскольку эти значения, характеризующие принцип действия потенциальноимпульсной схемы совпадения, постоянны, то

9 -

Благодаря инвертору, серия выходных импульсов схемы 5 совпадения сдвинута на угол k относительно ce-. рии выходным импульсов схемы 4.Посколь. ку схемы 4 и 5 управляют состоянием триггера 6, то первым импульсом одной из серий триггер устанавливается в одно иэ устойчивых состояний на время

1 а первым импульсом другой сериив другое устойчивое; состояние на время 1

Если величина айте скольжения боль-, ше заданной, то реле 7 и 8 не срабРтывают, так как длительность 15 меньше заданной уставки времени 1.8 . При t z ) Тв реле 7 и 8 срабатывают поочередно, в каждом периоде скольжения, свидетельствуя о том, что полупериод скольжения стал больше заданного значения, т.е.- .скольжение Фу меньше заданного..

Таким обраэсик, дважды за период при помощй.одного выявительного органа и двуХ реле времени контролируется заданное. скольжение независимо от его знака "чуб ускоряет синхронизацию генератора и повыаает надежность устрой,е ства в случае выхода иэ строя одного из реле времени.

Если в качестве датчика модельного генераторного напряжения испольэовать тахогенератор, имеющий такую же частоту, как и основной генератор, и жестко связанный с его валом, то устройство наряду с контролем скольжения может контролировать также и заданное значение внутреннвге yraa генератора. для этого на вил. фо@МироваФеля 2 подают напряжейие 1) z тахогенератора такой фазы,.что оно ойережает напряжение IJ сети при любой активной нагрузке генератора. Этому условию соответствует векторная диаграмма (фиг. 3, a).. где c, H, ac — режим нулевой и номинальной нагрузок и достижения заданного значейия угла (в

) 38 l i 8 частности, начала асинхронного хода);

6 — внутренний угол генератора, характеризующий выбег ротора относительно ненагруженного положения;

b — угол регулировки срабатывания устройства н запаса (последний может быть необходим для отстройки от срабатывания при качаниях генератора с заходом в двигательную область).

На фиг. 3, б показано состояние вы- 10 ходов соответствующих блоков устройства при нормальной работе.грнерафора, причем пульсирует. только схема 4, а схема 5 не вырабатывает выходных сигналов, поэтому триггер 6 находится в

L таком состоянии, что на его выходе б, следовательно, на выходе реле 8 находится нулевой сигнал. На фиг. З,в имитируется скольжение генератора относительно сети в начале асинхронного хода, когда частота генератора еще не изменилась. Если угол 8 8„ 8увеличивается и, становясь больше номннальнаго, принимает значения& а A > то схе ма 4 не пульсирует, а схема 5 начинает вырабатывать сигналы, которые пере- 5 водят триггер 6 в другое положение.

Если указанное сОстояние сохраняется в течением>Фв, то срабатывает реле 8

-времени, сигнализируя о том, что угол генератора достигает заданное значение, при этом реле 7 времени также срабатывает, но инверсно: постоянный сигнал 1 на его выходе сменится длительным сигналом 0, т.е. заданное значение- угла контролируется при 35 помощи двух. выходных блоков, что обеспечивает надежность устройства. В случае асинхронного хода устройство срабатЫвает Как реле скольжения, т.е. дважды за период сигнализирует о на- 4О личин асинхронных проваротов.

Таким образам, преурнэженное устройство наряду с коитролем скольжения вы опняет также функции контроля угла генератора.

Устройство реализовано на логичес-. ких элементах серии Логика-Т, но может быть построено и на элементах других унифицированных серий

Предложенное устройство позволяет контролировать заданное скольжение дважды за период, что повышает надежность выходных блоков устройства и снижает длительность синхронизации.

Эффективность предложенного устройства определяется также и тем, что оно построено исключительно из типовых блоков, что позволяет реализовать его на унифицированных функциональных и логических элементах любой серии. Благодаря этому в случае внедрения устройства в составе управляющей логической системы гидроагрегата отпадает необходимость в конструировании или использовании специального устройства, выполняемого обычно иэ отдельных деталей. Это повышает однородность и технологичность изготовления всей логической системы, удобства обслуживания системы, снижает капитальные и эксплуатационные расходы.

Формула изобретения

Реле скольжения и угла синхронного генератора, содержащее триггер, каждый выход которого включен на реле времени, а каждый нз раздельных входов соединен с выходом потенциально-импульсной схемы совпадения, емкостный н резисторный входы одной из которых подключены к сетевому и генераторному формирователям прямоугольных импульсов, а емкостный вход второй схемы совпадения:подключен к сетевому формирователю через ннвертор, О т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с цепью повышения надежности, резисторный вход второй схемы совпадения соединен с генераторным формирователем прямоугольных имйульсов.

Источники. информации принятые во внимание при экспертизе:

ЗаявКа М 1971434/07 кл. Н 02 3 3/40, 1973, по котс рой выдано решение !о выдачи авч орай@е свидетельство.

598178

tfrrd ItC и

urtui

Составитель К. Фотина

Редактор Т. Окунева Техред М.Келемеш Корректор йева

Заказ 1264/46 Тираж 892 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий .

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

Ка б,b

Филиал IIIIII Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4