Способ автоматической синхронизации

 

Взамен ранее изданного! i 0746812

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 21.03.78 (21) 2592939/24-07 с присоединением заявки № (51) М. Кл.

Н 02J 3/42

Опубликовано 07.05.82. Бюллетень № 17

Дата опубликования описания 07.05.82 (53) УДК 621.316.729 (088.8) по делам изобретений н открытий (72) Автор изобретения (71) Заявитель

E. П. Королев

Горьковское отделение ордена Октябрьской революции

Всесоюзного Государственного проектно-изыскательского и научно-исследовательского института энергетических систем и электрических сетей «Знергосетьпроект» (54) СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОЙ СИНХРОНИЗАЦИИ

ИСТОЧНИКОВ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА

Государственный комнтет (23) Приоритет

Изобретение относится к области автоматики энергосистем и может быть использовано, например, для включения синхронных генераторов или энергосистем на параллельную работу методом точной син- 5 хронизации с постоянным временем опережения.

Известны способы включения энергосистем и синхронных генераторов на параллельную работу с постоянным временем 10 опережения, реализованные в устройствах для автоматической синхронизации (1, 2, 3).

Общим недостатком этих способов является то, что они осуществляются при небольших частотах скольжения. 15

Известен способ автоматической синхронизации путем выделения огибающей напряжения биений, ее первой производной по времени и подачи сигнала на управление выключателем (41. 20

В известном способе для получения постоянного времени опережения осуществляется выделение огибающей разности напряжений одноименных фаз синхронизи- 25 руемых энергетических объектов (огибающей биений), разности амплитуд синхронизируемых напряжений и первой производной по времени огибающей напряжения биений. 30 . 1 г,,:, й:,: " °,.

Время опережения фиксйруется йо моменту перехода через нуль суммы выделенных величин.

Известный способ получения постоянного времени опережения основан на допущении, что

tg (1) где о — круговая частота огибающей напряжения биений (частота скольжения);

t„— время опережения, Отсюда видно, что с увеличением частоты скольжения быстро снижается корректность указанного допущения и, следовательно, увеличивается погрешность синхронизации. При этом область применения способа ограничивается частотой скольжения, не превышающей обычно 1 — 2% от номинальной частоты сети.

Вторым существенным недостатком известного способа является зависимость времени опережения от разности модулей напряжений синхронизируемых энергообъектов.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является способ автоматической синхронизации, согласно которому формируют огибающую напряжения

746812

05 биений, фиксируют переход огибающей напряжения биений через нуль, запоминают мгновенное значение огибающей напряжения биений на измеренном уровне по истечении времени, равного требуемому времени опережения, и команду на включение выключателя подают в момент, когда огибающая напряжения биепий пересечет этот уровень .(5).

Недостатком этого спосооа является недостаточная надежность, так как он позволяет зафиксировать минимальное значение огибающей напряжения биений, равное нулю. Однако в реальных условиях минимум будет выше нулевой линии и зафиксировать момент перехода огибающей через нуль в этих случаях нельзя.

Кроме того, по известному способу для фиксации нуля биений обязательно требуется пропуск, по крайней мере, одного цикла биений, что при малых скольжениях приводит к существенной задержке включения синхронизируемых систем на параллельную работу.

Цель изобретения — повышение надежности и быстродействия.

Эта цель достигается при реализации способа автоматической синхронизации источников переменного тока путем выделения огибающей напряжения биений, фиксации минимального значения огибающей напряжения биений, запоминания мгновенного значения огибающей напряжения биений на измеренном уровне по истечении времени, равного требуемому времени опережения, и выдачи команды на включение выключателя в момент времени, когда огибающая напряжения биений пересечет этот уровень.

Новым в способе является то, что выделяют производную огибающей напряжений биений, фиксируют момент перехода ее через нуль в область положительных значений и в этот момент фиксируют минимальное значение огибающей напряжения биений, Сущность предлагаемого способа поясняется эпюрами, приведенными на чертеже.

Фиксируется момент iI перехода первой производной огибающей 1 напряжения биений через нуль из области отрицательных (относительно огибающей 2) значений. Этот момент соответствует переходу огибающей

2 напряжения биений через свое минимальное значение. Затем с выдержкой времени

1», равной требуемому времени опережения, т. е. в момент t> измеряется мгновенное значение огибающей 2 и запоминается на измеренном уровне 3 до момента времени t3, когда огибающая 2 снова снизится до пересечения с этим уровнем 3. В момент времени t3 подается сигнал на управление выключателем.

Огибающая 2 симметрична относительно вертикальной оси 4, проходящей через мак5

IO

20 >5, 0

4 симум огибающей напряжения биений, на эпюре видно, что

tç, — =tã, — l — tîï т. е. если при правильном выборе 1„„curIIà7 на влючение выключателя будет подан в момент t3, то его контакты замкнутся в момент /, когда напряжение биений примет минимальное значение.

На приведенной эпюре видно, что предлагаемый способ точной синхронизации может быть применим, если t» не превышает половины периода напряжения биений.

Предложенный способ может найти применение также для отключения линии электропередачи при асинхронном ходе в момент перехода тока биений через минимальное значение, облегчая условия коммутации выключателя.

Практически предлагаемый способ может быть легко реализован путем использования общеизвестных функциональных блоков, выполненных, например, на операционных усилителях в интегральном исполпени и.

Использование предлагаемого способа автоматической синхронизации обеспечивает возможность получения постоянного времени опережения включения выключателя, IIc зависящего в широких пределах от частоты скольжения и отношения напряжений синхронизируемых энергообъектов; более высокое быстродействие.

Это позволяет значительно расширить область применения автоматической синхронизации как для включения энергообъектов на параллельную работу, так и для отключения асинхронного хода.

В результате снижается время синхронизации или отключения асинхронного ход",, что, в свою очередь, повышает устойчивость работы энергосистем и отдельных энергообъектов, а также повышает срок службы электроэнергетического оборудования.

Формула изобретения

Способ автоматической синхронизации источников переменного тока путем выделения огибающей напряжения биений, фиксации минимального значения огибающей напряжения биений, запоминания мгновенного значения огибающей напряжения биений на измеренном уровне по истечении времени, равного требуемому времени опережения, и выдачи команды на включение выключателя в момент времени, когда огибающая напряжения биений пересечет этот уровень, отличающийся тем, что, с целью повышения быстродействия и наде>кпости, выделяют производную огибающей напря>кения биений, фиксируют момент перехода се через пуль в область поло>кительных значений и в этот момент фиксиру746812

Составитель К. Фотина

Корректор P. Беркович

Техред А. Камышникова

Редактор П. Горькова

Заказ 711/5 Изд. № 150 Тираж 673 Подписное

НПО «Поиск» Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, 7К-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2 ют минимальное значение огибающей напряжения биений.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 126937, кл. Н 02J 3/42, 1959.

2. Авторское свидетельство № 486419, кл. Н 02J 3/42, 1973.

3, Авторское свидетельство № 488282, кл. Н 02J 3/42, 1972.

4. Авторское свидетельство № 471637, кл. Н 02J 3/42, 1971.

5. Авторское свидетельство № 604081, кл. Н 02J 3/42, 1970.