Реле величины скольжения и угла генератора

 

-: »а»: »„ »

»ю»»» пасен. Нс.т. б, : " елнмческая о иотеиз, Ч@

Оп ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

CoIo3 Советскнх

Социалистических

Республик

75531 (61) Дополнительное к авт. саид-ву

» (22) Заявлеио260577 (21) 2492436/24-07

Л2

02;) 3/40 с присоединением заявки Йо

Государственный комитет

СССР ио делам изобретений и . открытий (23) Приоритет

ДК 621.316.729 (088.8) Опубликовано 25Р7.79. Бюллетень М 27

Дата опубликования описания 25. 07.79 (72) Авторы изобретения

Э.A.Øåñòóíoâ, Л.Б.Рутковский и И.М.Ннцберг

Научно-исследовательский сектор Всесоюзного ордена Ленина проектно-изыскательского и научно-исследовательского института Гидропроект им- .С.Я.Жука и Ленинградское отделение Всесоюзного ордена Ленина проектноиэыскательского и научно-исследовательского института Ги оцроект им. С.Я.Жука (71) Заявители (54 ) РЕЛЕ ВЕЛИЧИНЫ СКОЛЬЖЕНИЯ И УГЛА

ГЕНЕРАТОРА

Устройство предназначено для управления синхронными генераторами в составе схем синхронизации и защиты от асинхронного хода.

В йастоящее время распространены бесконтактные системы управления различными объектами, в том числе, синхронными генераторами. В этих сис-" темах локальные устройства, имеющие измерительные органы, в частности, устройство.для контроля величины скольжения генератора при его включении в сеть, а также устройство для койтроля угла генератора при его работе в сети целесообразно выполнять на таких же унифицированных модулях, при помощи которых строится логическая часть системы управ ления. Задача состоит в том, чтобы получить возможно более простое устройство, которое контролировало бы заданное значение скольжения дважды за период скольжения, а при 25 работе генератора в сети - контролировало бы заданное значение угла генератора.

Известно устройство для контроля величины скольжения и угла генератора, содержащее триггер, каждый выход.2 которого включен на реле времени,а каждый иэ раздельных входов соединен с выходом импульсно-потенциальной схемы совйадения,управляющие входы обеих схем совйадення подключены к генераторному формирователю прямоугольных импульсов непосредственно, имйульсный вход одной из схем совпадений йодс»уединен к сетевому формирователю прямоугольных импульсов нрпосредсхвенно, а импульсный вход второй схемы — через инвертор, импульсно-потенциальная. схема совйадеийя формирует серию остроугольных импульсоВ, управляющих состоянием триггера f13. наличие инвертора определяет расположение каждой из двух таких серий в разных полупериодах скольжения, причем последним .импульсом одной из серий длительно фиксируется в одном иэ устойчивых состояний, а первым импульсом другой серии — переводится в другов состояние через полнериода скольжения. Длительность фиксированного состояния триггера, равная полупериоду скольжения, сравнивается с заданной уставкой реле времени, т.е. с заданным скольжением.

675531

Недостаток известного устройства состоит в том, что оно сложно.

Целью изобретения является упрощение устройстна.

Это достигается н устройстве реле величины скольжения и угла генератора, содержащем триггер, каждый выход которого включен на реле времени, а каждый из входон соединен с выходами импульсно-потенциальных ,схем сонпадения, одна из которых, подсоединена своими импульсным и управляющим входами к выходам сетевого и генераторного формирователей прямоугольных импульсов соответственно, импульсный и управляющий входы второй схемы совпадения подключены соответственно к управляющему и импульсному входам первой схемы совпадения.

На фиг. 1 представлена структурная электрическая схема предложенного устройствау на фиг. 2 и 3— временные диаграммы напряжений на выходах Соответствующих блоков устройства при его работе как реле скольжения и как реле угла; на фиг. 4 — векторные диаграммы наприжений.

Устройство содержит Формирователи 1 и 2 прямоугольных импульсов контролируемых напряжений сети и генератора, импульсно-цотенциальные схемы 3 и 4 совпадения, триггер

5 и реле 6 и 7 времени, подключен ные к выходам триггера соответственно. Импульсный и управляющий входы схемы 3 совпадения подключены к формирователям 1 и 2 сооI âåòñòâeííî, а импульсный и управляющий входы ,схемы 4 - в обратном порядке.

Формирователи 1 и 2 Формируют пря:моугольные отрицательные импульсы

Ыириной йалпериада контролируемого напряжения. Импульсно-потенциальная, схема совпадения является:сравните™ лем Фаз. Она срабатывает при скачкаобразнбм изменении потенциала на импульсном входе, если на управляющем входе s этот момент имеется разре- шающий сигнал. В частности, емкастно-резисторно- диодная схема совпадения вырабатывает на циоднбМ "вМха- де остроугольные импульсы положительной полярности только в те момейты времени, когда при наличии полoжитeльнoга потенциала йа Йе Ре- зисторнам входе потенциал емкостнаго (импульсного) входа скачком из" меняется с отрицательного иа положительный. Это опред йчяет,;следующее фаэовое условие срабатывания импульсно-потенциальной. схемы совпадения:

2%> Р> i — для случая Мв <Х ) (1) J

" 3F>g () - для случая f„o f«(2); где = -ф - разйость Фаз контролируемых напряжений.

Таким образом, в интервале углов

"скольжения (О 7ij, что соответствует половине периода скольжения, импульсно-потенциальная схема совпадения вырабатывает серию остроугольных импульсов, следующих с частотой сети. Длительность tg этой серии пропорциональна . периоду скольжения

5 (см. Фиг. 2,а). Аналитически длительность

23k = г где Т - период скольжения, найдем 4- А V>- А

= T- —-09 5 87i

15 Здесь 4 г и, — конечные значения интервала углов, определяемые по (1) или (2).,Поскольку эти значения, характеризующие принцип действия, импульсно-потенциальной схемы совпаур денияi постоянны То

v — 9 g = cotLs k = К

Благодаря инвертированному вкпючечению схем 3 и 4, серия выходных импульсов схемы 4 совпадения сдвинута на угол У относительно серии выходных импульсов схемы 3. Посколь ку схемы 3 и 4 управляют состоянием триггера 5, то первым импульсом од ной из серий триггер устанавливает ся в одйо иэ устойчивых состоянийна время 6э, а первым импульсом другой серии — н другое состояние на время 4g .

Если величина Жэ скольжения боль ше заданной, то реле 6 и 7 не срабатывает, так как длйтельность t. меньше заданнбй уставки временй g

При 4> itg реле 6 и 7 срабатывают . поочередно, в каждом периоде сколь40 жения, свидетельствуя о том, что полупериад скольжения стал больше заданного значения; т.е ° скольжение - меньше заданного значения.

Таким образом, эаданйое значение скольжения контролируется дважды за период скольжения.

Если в качестве датчика модельного генератарнога напряжения. испольэовать тахогенератор, имеющий такую же частоту, как и основной генератор, и жестко связанный с его валом, то данное устройство наряду с контролем скольжения может койтролйровать также и задан.ное значение угла скольжения, в частности, внутреннего угла генератора. Для этого на вход -Формирователя 2 следует подать напряжение

Юrr тахагенератора такой фазы, чтобы она опережало напряжение сети

60 Мс, при любой активной нагрузке генератора. Этому условию соответствует векторная диаграмма (см.фиг. 4), где индексами о, н и . ас обозначены режим нулевой и номиналь65 ной нагрузок и достижения заданно5 6755 го значения угла. Угол 8 - внутренний угол генератора, характеризующий выбег ротора относительно ненагруженного положения. Угол 8 угол регулировки срабатывания устройства.

На фиг. 2 показано состояние выходов соответствующих блоков устройства при нормальной работе генератора. Видно, что пульсирует только схема 3, а схема 4 не вырабатывает выходных сигналов-.- Поэтому . 10 триггер 5 находится в таком состоянии, что на его выходе б, а, следовательно, на выходе реле 7 - нулевой сигнал. На фиг. 3 имитируется скольжение генератора относительно сети в начале асинхронного хода, когда частота генератора еще не изменилась. Как видно из диаграмм, если угол 8=дф+8 увеличивается и, становясь больше номинального, пРИнамает значения 5q ъ У, то схема

3 перестает пульсировать, а схема

4 начинает вырабатывать сигналы, которые переводят триггер в другое:по- ложение. Если указанное состояние сохраняется в течение < 4 g, то срабатывает реле 7 времени, сигнализируя о том, что угол генератора достиг заданного значения. При этом реле 6 времени также срабатывает, но инверсно: постоянный сигнал 1 на его выходе сменяется длительным сигналом 0, т.е. заданное значение угла контролируется при помощи двух выходных блоков, что обеспечивает надежность устройства. В слу- 35 чае асинхронного хода устройство срабатывает как реле скольжения, дважды за период сигнализируя о на- личии асинхронных поворотов.

Устройство реализовано на логи- 40 ческих элементах серии Логика-Т, 31 но может быть построено и на элементах других унифицированных серий °

Предложенное устройство проще известного, что снижает его стоимость и повышает надежность.

Эффективность предложенного устройства определяется не только указанным преимуществом, но также и тем, что оно построено исключительно иэ типовых блоков, что позволяет реализовать его на унифицированных функциональных и логических элементах любой промышленной серии.

Формула изобретения

Реле величины скольжения и угла генератора, содержащее триггер, каждый выход которого включен на реле времени, а"каждый иэ входов соединен с выходами. импульсно-потенциальных схем совпадения, одна из которых подсоединена своим импульсным и управляющим вхОдами к выходам сетевого и генераторного формирователей прямоугольных импульсов соответственно, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью упрощения, импульсный и управляющий входы второй схемы совпадения подключены соответственно к управляющему и импульсному. входам Первой схем совпадения.

Источники информации, принятые во внимание при экспертйзе

:1. Заявка 9 2301078/24-07, кл. 8 02 ".Г.З/40, 1975, по которой принято решение о выдаче авторского свидетельства. и

675531

/ .

Ф б-6

err Vc

I

Vrrac фиа Ф тираж 856 Подписное

ЦЙИИПИ Государственйого комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 4324/46

Филиал ППП Патент, г.ужгород, ул.Проектная,4

Составитель К.Фатина

Редактор О.Стенина Техред М.Петко Корректор О.Ковинская