Устройство для автоматической синхронизации синхронного генератора

 

ОПИСЛНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВ ИЛЬСТВУ

Союз Советскмк

Социалистических

Республик

«1)875534 (61) Дополмительмое к ает. сеид-ву (22) Заяелемо1501,80 (21) 2869756/24-07 (51)М. Кл.З

Н 02 У 3/42 с присоединением заявки М .—

Гесударстаемммй кеимтет

СССР мо дмаи мзобретеммм м еткрытмй (23) Приоритет

Опубликовано 23.1081 Бюллетень |49 39 (33) УДК 621.316.

729(088.8) Датаоиубликоваммяописаммя 23. 10.81

Н.И.Григоров, Б.Т.Кононов и А.Е.Цер (72) Авторы изобретения (71) Заяамтель (54) YCTPONCTBO ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОИ СИНХРОНИЗАЦИИ

СИНХРОННОГО ГЕНЕРАТОРА

Изобретение относится к электроэнергетике и может быть использовано в системах электроснабжения для вклю-. чения на параллельную работу синхронных генераторов.

Известен синхронизатор активного типа, т.е. осуществляющий подгонку частот, содержащий в своем составе измеритвль разности частот на базе интегрирующей RC-цепи и релейные усилители, один из которых управляет подачей энергоносителя в первичный двигатель, а другой - включением генераторного выключателя fl),.

Недостатком данного устройства 15 является то, что воэдействке. на пер-, вичный двигатель s нем осуществляется только в зависимости от знака раз.,ности частот короткими импульсами, длительность которых ограничена с . 20 целью исключения. возможного перерегулировання в процессе подгонки частот.

В результате процесс синхронизации имеет большую длительность, что отркцательно влияет на надежность электро-25 снабжения.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство для автоматической синхронизации синхронного генератора, содер- 30 жащее измеритель разности частот синхронизируемых напряжений, выход которого подключен ко входу интегратора и ко входу выпрямителя, выход выпрямителя подключен к первому входу первого суммирующего релейного усилителя, ко второму входу которого подключен выход второго выпрямителя, Выход измерителя разности частот подключен также к первому входу второго суммирующего релейного усилителя, причем первый суммирующий релейный усилитель установлен в цепи управления подачей энергоносителя в первичный двигатель генератора, а втоpoN - в цепи включения выключателя генератора (21. ускорение прсцесса синхронизации в известном устройстве досткгается за счет того, что в нем управление подачей энергоносителя поставлено в зависимость не только от знака разности частот, но и от величины угла сдвига фаз синхронизируемых напряжений

u —. sign fcqМ + с дК), (1) где gf,Ад - текущие значения разности частот к угла сдвига фаэ;

С4,Су. высокие коэффициенты.

875534

Знак минус в выражении (1) учитывает отрицительный характер обратной связи в контуре подгонки частоты генератора к частоте сети.

Кроме того, устройство формирует команду на включение генератора не на линии включения, а в зоне, зада.ваемой выражением

I)„/6%1 221ь !-Р (2) где D, D — высокие коэффициенты;

Š— положительная величина.

Для формирования слагаемых дд и D / дЮ/ в выражениях (1) и (2) в известном устройстве используется интегратор, подключенный к выходу ,измерителя разности частот дй и

:Ъ периодизируемый по уровню блоком пе- 15 риодиэации угла включения.

Периодизация по уровню напряжения, соответствующему углу 2, является основным недостатком, снижающим точность работы устройства. Действитель- Щ но, наличие даже незначительной систематической ошибки измерителя разнос- ти частот и незначительных отклонений постоянной интегрирования от ее расчетного значения с течением времени не- 5 избежно приведет к ошибке в определении угла u,êàê следствие, — к ошибке синхронизации и возмущениям в системе электроснабжения.

Цель изобретения — повышение точности устройства для автоматической

30 синхронизжции синхронного генератора.

Поставленная цель достигается тем, что устройство для автоматической синхронизации синхронного генератора, содержащее измеритель разности частот синхронизируемых напряжений, выход которого подключен ко входу интегратора и ко входу выпрямителя, выход выпрямителя подключен к первому входу первого суммирующего релей- 40 ного уСилителя, ко второму входу которого подключен выход второгo выпрямителя, выход измерителя разности частот подключен так же к первому входу второго суммирующего релейного усилителя, причем первый суммирующий релейный усилитель установлен в цепи управления подачей энергоносителя в первичный двигатель генератора, а второй — в цепи включени. выключате50 ля генератора, снабжено блоком фиксации совпадения фаз синхронизируемых напряжений, выход которого подключен к управляющему входу интегратора выход интегратора подключен ко входу второго выпрямителя и ко второму вхо- 55 ду второго суммирующего релейного усилителя.

На фиг. 1 представлена структурная схема устровства; на фиг.2 — временные диаграммы работы устройства. 40

Устройство содержит синхронизируемые напряжения U< и П, измеритель

1 разности частот синхронизируемых напряжений,блок 2 фиксации совпадения фаз синхронизируемых напряжений, вы- 65 прямители 3 и 4, вход одного иэ которых подключен на выход измерителя разности частот, а вход второго - к выходу интегратора 5, управляющий вход 6 которого подключен к выходу блока фиксации совпадения фаз, . основной вход 7 интегратора, к которому подключен выход измерителя раз(ности частот, релейные суммирующие усилители 8 и 9, входы одного из которых подключены к выходам выпрями1 телей, а входы второго — к выходам интегратора и измерителя разности частот, цепи 10 и 11 управления подачей энергоносителя в первичный двигатель и включения выключателя.

На фиг. 2 изображены временные диаграммы работы синхронизатора.

Напряжение биений и в синхронизаторе не используется, а приведено для того, чтобы отразить изменение по времени реального угла ьЮ и, в частности, моменты его перехода через нуль.

Устройство работает следующим образом.

В начальный момент времени разность частот (ей соответствует напряжение U ) положительна, поэтому релейный усилитель 8 формирует сигнал U<< 0 (т.е. убавить частоту). В результате разность частот со временем уменьшается и в момент времени 1, переходит через нуль после чего создаются условия для переключения релейного усилителя 8 в соответствии с выраженнем (1) момент времени

Угол аФ, достигнут максимума при t = t<, также начинает уменьшаться, так что к моменту складываются условия для выполнения неравенства (2) и релейный усилитель 9 подает команду на включение генераторного выключателя. Замыкание его контактов происходит при t = 14, когда и Ьд мало отличается от нуля.

Периодизация интегратора 5 сигналами U с выхода блока фиксации совпадения фаз, па существу, эквивалентна периодической коррекции интегратора, поэтому в его выходном сигнале не происходит накапливание ошибки, обусловленной систематическими погрешностями измерителя 1 разности частот и самого интегратора 5.

В результате точность формирования угла в предлагаемом устройстве .будет в общем случае всегда выше, чем в известном.

Синхронизатор может быть выполнен на базе интегральных микросхем любой серии, содержащей в своем составе логические элементы И, ИЛИ, НЕ и операционны усилители.

Формула изобретения

Устройство для автоматической синхронизации синхронного генератора, содержащее измеритель разности час875534

Фиг.1

4 З 4 4

Составитель К.Фотина

Техред.М.Рейвес

Корректор Л. Бокшан

Редактор A.Øàíäoð

Тираж 678

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и. открытий

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

Заказ 9372/82

Подписное

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 тот синхронизируемых напряжений, выход которого подключен ко входу интегратора и ко входу выпрямителя, выход выпрямителя подключен к первому входу первого суммирующего релейного усилителя, ко второму входу которого подключен выход второго выпрямителя,, выход измерителя разности частот подключен также к первому входу второго суммирующего релейного усилителя. причем первый суммирующий релейный усилитель устанбвлен в цепи управления подачей энергоносителя в первичный даигатель генератора, а второй — в цепи включения выключателя генератора, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точ !5 ности интегратор выполнен управляемым, а устройство снабжено блоком фиксации совпадения фаз синхронизируемых напряжений, выход которого подключен к управляющему входу интегратора, выход интегратора подключен ко входу второго выпрямителя, и ко второму входу второго суммирующего релейного усилителя.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Бобров И.И. Импульсный автоматический синхронизатор. Электричество, 1967, Р 3.

2. Авторское свидетельство СССР

В 551757, кл. Н 02 J 3/42, 1975.