Устройство для автоматической синхронизации

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

Союз Советских

Социалистических

Реснубпнк (»i 746815

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6l ) Дополнительное к авт. саид-ву (22) Заявлено 28.03.7 8 (2! ) .2594355/24-07 (53)M. Кл.

Н 02 Х 3/42 с присоединением заявки М

Веудврстввниый комитет

СССР до делам изобретений н открытий (23) Приоритет

Опубликовано 07,07.80. Бюллетень М 25

Дата опубликования описания 07,07.80 (53) УДК 621.316Ф .7 29 (088. 8) (72) Автор изобретения

E. П. Королев

Горьковское отделение Ордена Октябрьской Революции

Всесоюзного государственного проектно-изыскательского и научно-исследовательского института Энергосетьпроект" (7l ) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОЙ

СИНХРОНИЗАЦИИ

w tоп„uvst

Я 2 Я.

Изобретение относится к автоматике энерг кистем и может быть использовано, например, для автоматического синхронного включения генераторов или энергосистем на параллельную работу с постоянным временем опережения.

Известны устройства для автоматической синхронизации с постоянным временем опережения, содержащие блоки выделения огибающей напряжения биений и ее первой производной по времени (1), 10 (2), -(3).

Недостатком известных устройств является погрешность синхронизации при увеличении частоты скольжения.

I5

Наиболее близким к предложенному устройству по технической сущности является устройс:гво для автоматической синхронизации (4).

Это устройство содержит блок выделения огибающей напряжения биений, дифференцирующий блок, блок разности синхронизируемых напряжений, блок запрета, логическую схему И и,блок вре2 мени опережения. В устройстве выход дифференпирующего блока, блока выделения огибающей напряжения биений и выход блока разности напряжений одновременно подключены к суммирующим входам блока времени опережения, выход которого подключен к одному из входов логической схемы И, другой вход которой подключен к выходу блока запрета.

Это устройство имеет ряд недостач ков, ограничивающих его применение.

К ним относятся:

1. Время опережения определяется на основании допущения, что где 0D — круговая, частота огибающей напряжения биений (частота скольжения); акоп- время опережения.

Огсюда видно, что с увеличением частоты скольжения (Oc снижается коррект-. ность приведенного допуйюния и, следо40

Устройство содержит блок 1 выделения огибающей напряжения биений; первый вательно, увеличивается погрешность синхронизации.

2. Время опережения зависит от разности модулей напряжений синхронизируемых энергообъектов.

Цель изобретения — повьппение надежности и точности синхронизации.

Это достигается тем, что известное устройство, содержащее блок выделения огибающей напряжения биений, к выходу 10 которого подключен первый дифференцируюший блок, блок разности синхронизируемых напряжений выход которого подключен к одному из двух входов блока запрета, первую логическую схему И, один 15 вход которой,соединен с выходом блока запрета, снабжено блоком измерения и памяти мгновенного значения напряжения, комйаратором, второй логической схемой

И., вторым дифференцирующим блоком, блоком пуска по времени опережения, выпрямителем и расширителем импульсов. При этом к выходу первого дифференцирующего блока подключен" второй вход блока запрета, к выходу блока выделения огибающей напряжения биений подключен вход блока измерения и памяти мгновенного значения напряжения, вход и выход которого подключены к двум входам компаратора, второй вход первой логической схемы И соединен с выходом расширителя импульсов,. вход которого через однополупериодный выпрямитель и подключенный на его вход второй дифференцирующий блок подключен к выходу второй логической схемы И, один из входов которой соединен с выходом компаратора, второй — с пусковым @ходом блока измерения и памяти мгновенного значения напряжения и с выходом блока пуска

iio времени опережения, а выход первого дифференцйрующего блока подключен к входу блока пуска по времени опережения.

Блок пуска по времени опережения содержит на входе первый и второй нульорганы, реагирующие соответственно на положительные и отрицательнйе полярности сигналов, блок задержки и логическую схему ИЛИ на выходе, причем 50 выход первого нуль -органа через блок задержки, а второго — непосредственно подключены к входам логической схемы

ИЛИ.

На чертеже изображена схема предложенного устройства.

1S ф дифференцирующий блок 2 для выделения первой производной огибающей напряжения биений; блок 3 пуска по времени опережения, состоящий из двух нуль-органов 4 и 5, реагирующих соответственно на положительные и отрипательные полярности сигналов, блока 6 задержки для задания уставки времени опережения и логической схемы ИЛИ 7; блок 8 измерения и памяти мгновенного значения напряжения, измеряющий в момент пуска от схемы ИЛИ 7 и запоминающий мгновенное значение огибающей напряжения биений; компаратор 9, логический сигнал

".Единица" на выходе которого появляется только в том случае, когда напряжение с выхода блока 1 станет выше напряжения с выхода блока 8; вторую логическую схему И 10; второй дифференцируюший блок 11; однополупериодный выпрямитель 12, выделяющий только отрицательные импульсы, сформированные в блоке 11; расширитель 13 импульсов; первую логическую схему И 14; исполнительный орган 15; блок 16 разности синхронизируемых напряжений, постоянное напряжение на выходе которого пропорционально разности амплитуд синхронизируемых напряжений; блок 17 запрета, постоянное напряжение на выходе которого становится равным нулю, если ,! разность синхронизируемых напряжений или, частота скольжения (напряжение на выходе блока 2) превысит заданный. уровень, чем обеспечивается запрет в срабатывании устройства.

Устройство работает следующим образом

При разности сийхронизируемых напряжений 0.4, 0 и их частот, не превышающей уставок срабатывания блока 17, на выходе блока 1 формируется огибающая напряжения биений, которая после дифференцирования по времени в блоке 2 поступает на входы нуль-органов 4 и 5 блока 3 пуска по времени опережения.

На выходе нуль-органа 4 формируются сигналы, соответствующие логической единице из положительных полуволн входного напряжения, а на выходе нуль органа 5 — из отрицательных. Длительность сформированных сигналов равна длительности полуволн входных напряжений.

С выхода нуль-органа 4 сигнал поступает на блок 6 задержки, на выходе которого логическая единица появляется после необходимого времени задержки, равного требуемому времени опережения.

5 7468

На выходе логической схемы ИЛИ 7 юру ируется единичный сигнал, длительность которого равна (Т вЂ” go ), где T —. длительность периода биений; - время опережения.

Этот сигнал поступает на пусковой вход блока 8 измерения и памяти мгновенного значения напряжения биений. До момента поступления сигнала от схемы

ИЛИ 7 блок 8 работает как обычный 16 масштабный усилитель. Сйгналом от схемы ИЛИ 7 в блок 8 включается орган памяти и отделяется входная цепь.

На выходе компаратора 9 после появления сигнала от схемы ИЛИ 7, т.е. 15 в момент, когда кривая напряжения бт . блока 1 превысит уровень сигнала от блока 8, появится логическая единица.

Длительность этого сигнала равна

-Т вЂ” 2 îï. Сигнал с выхода компаратора

9 поступает во вторую логическую схему

И 10, единичный сигнал на выходе которой существует в течение Т -2 от момента появления сигнала с компаратора 9.

Схема И 10 необходима для того, чтобы при отсутствии скольжения, когда сигнала от схемы ИЛИ 7 нет, не происходило срабатывания устройства.

Затем сигнал с выхода схемы И 10 дифференцируется. в блок 11, на выходе которого появляются узкие импульсы положительной полярности в момент появления сигнала на выходе схемы 10 и отрицательной — в момент его окончания.

Оцнополупериодным выпрямителем 12 выделяются только отрицательные импульсы, " соответствующие моменту времени, в который должен подаваться сигнал на исполнительный орган, 15 и далее на управление выключателем с учетом требуемого времени опережения.

Сигнал с выхода выпрямителя 12 расширяется в расширителе 13 импульсов по длительности до значения, равного 4

4S и поступает через логическую схему 14 совпадения на исполнительный орган: 15, 15 6

Если разность синхронизируемых нап-. ряжений с выхода блока 16 или разность частот этих напряжений, пропорциональ ная напряжению, с выхода блока 2, превышает уставки срабатывания блока 17 запрета, на его выходе появляется логический нуль, который поступает на второй вход схемы совпадения, запрещая г срабатывание устройства и целом.

Использование предлагаемого устройства для авточатпч ч:кой синхронизации обеспечивает по сравнению с известными устройствами следующие преимущества: возможность получения стабильного времени опережения включения выключателя, не зависящего в широких пределах от частоты скольжения и отношения синхронизифуемых налряжений; более высокую точность синхронизации; независимость точнОсти cHHxpoHRGBции От угла Опережения, определяемого временем опережения.

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 хода, что повьппает устойчивость рабс>ты энергосистем и Отдельных энергообъектов, а также повышает срок службы электроэнергетического Оборудования., Формула изобретения о

1. Устройство для автоматической синхронизации, содержащее блок выделения огибающей напряжения биений, к выходу которого подключен первый дифферен-, цирующий блок, блок разности синхронизируемых напряжений, выход которого подключен к одному из двух.входов блока запрета, первую логическую схему

И, один вход которой соединен с выходом блока запрета, о т л и ч а ю щ е е— с я тем, что, с целью повьпйения на- " дежности и точности синхронизации; yew ройство снабжено блоком измерения и памяти мгновенного значения напряжения, компаратором, второй логической схемой И, вторым дифференцирующим блоком, блоком Пуска по времени Ойережения выпрямителем и расширителем импульсов, причем к выходу первого дифференцирующего блока подключен второй вход блока запрета, к выходу блока выделеыя огибающей напряжения биений подключен вход блока измерения и памяти мгновенного значения напряжения, выход и вход которого подключены к двум входам компаратора, второй вход первой логической схемы И соединен с выходом расширителя импульсов, вход которого через однополупериодный выпрямитель и подключенный на его вход второй дифференцирующий блок подключен к выходу второй логической схемы И, один из вхо7 7 дов которой соединен с выходом компаратора, второй — с выходом блока нус"ка пб времени опережения и с пусковым входом блока измерения и памяти мгновенного значения напряжения, а выход первого дифференпируюшего блока подключен к входу блока пуска по времени опережения.

2. Устройство по и. 1, о т л ич а юще еcя тем, что блокпуска по времени опережения содержит на входе первый и второй нуль-органы, беагирующие соответственно на поло жительные и отрипательные полярности

=игналов, блок задержки и логическую

46815 8 схему ИЛИ на выходе, причем выход первого нуль-органа через блок задержкч, а второго - непосредственно подключены к входам логической схемы ИЛИ.

Источники информапии, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

% 126937 кл. Н 02 ХЗ/42, 1959.

lo 2. Авторское свидетельство СССР

% 486419, кл. Н 02 Х 3/42, 1973.

3. Авторское свидетельство СССР

% 488282, кл. Н 02 Т 3/42, 1972.

4. Авторское свидетельство СССР у М 471637, кл. Н 02 Х 3/42, 1974.

Составитель К. Фотина

Редактор Т. Загребельная Техред H. Асталош Корректор С. И1екмар, Заказ 3967/48 Тираж 7 83 Подписное

ILHHHIIH Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4