Устройство для уравнивания угловых скоростей вращения синхронных генераторов

 

(iii951553

Союз Советскии

Социалистическии

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 03. 12. 80 (21) 3009923/24-07 с присоединением заявки № (23) Приоритет (5! )М. Кл.

Н Ог .1 У40

Гаоударстееииый комитет (53) УДК 621. 316.. 729(088. 8) но делан иэооретеиий и открытий

Опубликовано15.08.82..Бюллетень № 30

Дата опубликования описания 15.08. 82

Государственный союзный производственный т передвижных электростанций (7I ) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УРАВНИВАНИЯ УГЛОВЫХ

СКОРОСТЕЙ ВРАЩЕНИЯ СИНХРОННЫХ

ГЕНЕРАТОРОВ

Изобретение относится к электроэнергетике и может быть использовано в энергосистемах для автсматического включения синхронных генераторов на параллельную работу.

Известно устройстводля уравнивания угловых скоростей вращения синхронных генераторов при их синхронизации, в состав которого входит блок вывода из несинфазного вращения $ 1 ).

Однако в данном устройстве блок вывода из несинфазного вращения выдает команду только на, увеличение частоты вращения через заданный интервал времени, что приводит к увеличению, времени синхронизации.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство для уравнивания угловых ско- 20 ростей синхронных генераторов при . включении на параллельную работу, содержащее регулятор скоростей вращения с входами для подключения на напряжения генераторов, выходы которо. го соединены с блоком вывода синхронизирующего генератора из режима синхронного несинфазного вращения, продолжительность которого определяется жесткостью скоростных харак" теристик синхронизируемых генераторов.

Схема вывода генераторов из режима синхронного несинфазного вра" щения в известном устройстве включена между выходными реле и регулятором скорости и содержит элемент

ИЛИ, симметричный триггер, элемент

И, соединенный последовательно, и элемент выдержки времени, один вхо которого соединен с входом тригге" ра а другой - с входом элемента И 1 2).

В таком устройстве при синхронном, но несинфазном вращении генераторов схема вывода генераторов из режима синхронного несинфазного вращения выдает команду на.уменьшение

951553

3 частоты вращения синхронизируемого генератора через интервал времени, определяемый элементом выдержки времени, а построение устройства, при котором в режиме синхронного 5 несинфазного вращения генераторов выдается команда только на выход

"уменьшение частоты вращения" приводит к неоправданному увеличению времени вывода генераторов из режи- tg ма синхронного несинфазного вращения.

Цель изобретения - повышение быстродействия устройства.

Поставленная цель достигается тем, 15 что в устройство для уравнения угловых скоростей вращения синхронных генераторов, содержащее регулятор скорости вращения с входами для подключения на напряжение генераторов, выходы которого соединены с блоком вывода генераторов из режима синхронного несинфазного вращения, элементы И и ИЛИ и исполнительный блок, введены дополнительные элементы И и ИЛИ и блок выбора направления скольжения, входы которого соединены с соответствующими входами регулятора скорости и синхронизируемыми генераторами, а выходы — с первыми входами

50 элементов И, вторые входы которых подключены к блоку вывода из режима несинфазного вращения, входы которого соединены с первыми входами элементов ИЛИ, вторые входы -с выходом эле" ментов И, а выходы элементов ИЛИ подключены к исполнительному блоку.

Причем блок выбора направления скольжения выполнен в виде последовательно соединенных первого формирователя импульсов, первой дифференцирукхцей цепи, первого элемента И-НЕ, подключенных ко второму входу триггера, к первому входу которого подключены последовательно соединенные второй элемент И-НЕ, вторая дифференци- 45 рующая цепь, элемент НЕ и второй блок формирования импульсов, выход которого через третью дифференцирующую цепь подсоединен ко входу первого элемента И-НЕ.

На фиr. 1 представлена блок-схема уравнителя угловых скоростей вращения синхронных генераторов, на фиг. 2временные диаграммы, поясняющие выбор направления скольжения, на фиг.3то же, поясняющие принцип работы блока выбора направления скольжения.

/ 4

Уравнитель угловых скоростей скольжения включает в себя регулятор скорости 1, входы которого подключены к синхронизируемым генераторам и входам блока 2 выбора направления скольжения. Один выход регулятора скорости

1 соединен с первым входом элемента

ИЛИ 3, а другой - с первым входом логического элемента ИЛИ 4, при этом входы блока 5 вывода генераторов из режима синхронного синфазного.режима соединены каждый с соответствующими выходами регулятора скорости 1, а выход блока 5 соединен с вторыми входами логических. элементов И 6 и И 7.

Первый вход элемента И 6 соединен с инвертирующим выходом триггера 8, входящим в блок 2, а первый вход элемента И 7 соединен с неинвертирующим выходом триггера 8. Выход элемента

И 6 подключен ко второму входу элемента ИЛИ 3 ° Выход логического элемента И 7 соединен с вторым входом элемента ИЛИ 4. Выходы элементов

ИЛИ 3 и ИЛИ 4 подключены к исполнительному блоку (не показан).

Блок 2 выбора направления скольжения включает в себя первый и второй формирователи 9 и 10, входы которых являются входами блока 2, причем выход формирователя 9 подключен к первой дифференцирующей цепи 11, а выход формирователя 10 - ко второй дифференцирующей цепи 12 и к входу элемента НЕ 13, соединенного своими выходами с дифференцирующей цепью

14, выход которой подключен к одному из входов логического элемента

И-НЕ 15, другой вход которого соединен с выходом дифференцирующей цепи 11, а выход - с первым входом триггера 8, вторым входом соединенным с выходом элемента И-НЕ 16, входы которого соединены соответственно с выходами дифференцирующих цепей 11 и 12. Выходы триггера 8 служат выходами блока 2 выбора направления.скольжения. На фиг. 2 приведены временные диаграммы, соответствующие двум случаям синхронного несинфазного вращения генераторов. В первом случае напряжение U опережает по фазе наС пряжение U а во втором - отстает по фазе от напряжения Ог, Для того, чтобы затратить наименьшее время при выводе генераторов из режима несинфазного вращения необходимо в первом случае сместить

5 95 последовательность импульсов U влег во, а во втором — вправо, т.е. изменить направление скольжения.

Принцип действия блока выбора на" правления скольжения поясняется временными диаграммами (см. Фиг ° 3).

На фиг. За показан момент времени, когда напряжение 0 и U 1- (или, что тоже самое, напряжение U и 0 на

9 <о выходе формирователей 9 и 10) сдвинуты на 180 эл. град. В этом случае напряжение 0< на выходе элемента

НЕ 13 совпадает по фазе с напряже.кием 09 и с выходов дифференцирующих цепей 11 и 14 на входы элемента

И-НЕ 15 подаются короткие импульсы напряжения О,, и U <. С выхода элемента И-НЕ 15 в момент совпадения передних фронтов импульсов 0о и U . снимается потенциал логического йуля на один из входов триггера 8, который при этом меняет свое состояние, С выхода элемента И-НЕ 16 при этом снимается потенциал логической единицы, так как íà его входы с дифференцирующих цепей 11 и 12 подаются корот ки е импул ьсы проти воположной полярности. Триггер 8, начиная с момента совпадения Фронтов импульсов напряжения 09 и 04, находится в Фиксированном состоянии до момента времени, когда совпадут передние фронты импульсов U и Uf, что соответствуетт нулевому сдвигу по фазе между напряжениями U и 0г (см. Фиг. 3б).

В момент совпадения передних фронтов импульсов 09 и U о на выходе элемента И-HE 16 будет потенциал логического нуля, который перебрасыва- . ет триггер 8 в противоположное состояние. На выходе элемента И-НЕ 15 потенциал не изменяется, так как на его входы подаются короткие импульсы противоположной полярности. В таком состоянии триггер 8 находится до тех пор, пока сдвиг по фазе между напряжениями U и 0„ не станет равным

180 эл. град.

Таким образом, триггер 8 находится в одном устойчивом состоянии все время, пока разность фаз между напряжениями U и U изменяется от

180 эл. град. до нуля и в другом устойчивом состоянии, пока разность фаз изме" няется от 0 до 180 эл. град. причем эти состояния не зависят от направления скольжения последовательности импульсов 0„о относительно последовательности импульсов 0о.

1553 г5 зо

5

1О

15 го

При возникновении режима синхронного несинфазного вращения с выхода блока 2 вывода из режима синхронного несинфазного вращения, спустя выдержку времени, формируется команда на изменение угловой скорости вращения синхронизируемого генератора, которая подается на первые входы логических элементов И 6 и И 7.

В зависимости от того, опережает на- . пряжение 0„ по фазе напряжение U или отстает при синхроннм несйнфазном вращении генераторов, на выходах триггера 8 формируется команда, подаваемая или на второй вход элемента И 6, или на второй вход элемента

И 7. На выходах элементов И 6 и И 7 формируются соответственно команды

"прибавить" и "убавить" частоту вращения синхронизируемого генератора, которые, проходя через элементы

ИЛИ 3 и ИЛИ 4 поступают на выходы устройства.

Введение в устройство для уравнения угловых скоростей вращения блока выбора направления скольжения и дополнительных. элементов ИЛИ и

И позволяет сократить время выхода генераторов из режима синхронного несинфазного вращения.

Формула изобретения

1. Устройство для уравнивания угло-. вых скоростей вращения синхронных генераторов, содержащее регулятор скорости вращения с входами для подключения на напряжение генераторов, выходы которого соединены с блоком вывода генераторов из режима синхронного несинфазного вращения, элементы И и ИЛИ и исполнительный блок, отли чающееся тем, что, с целью быстродействия, в него введены дополнительные элементы И и ИЛИ и блок выбора направления скольжения, входы которого соединены с соответствующими входами регулятора скорости, а выходы - с первыми входами элементов И, вторые входы которых подключены к блоку вывода из режима несинфазного вращения, входы которого соединены с первыми входами элементов ИЛИ, вторые входы — с выходом элементов И, а выходы элементов ИЛИ подключены к исполнительному блоку.

951553 8 рой блок формирования импульсов, выход которого через трет be диффере н цирующую цепь подсоединен ко вхоДу первого элемента И-НЕ.

2. Устройство по и. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что блок направления скольжения выполнен в виде последовательно соединенных первого формирователя импульсов, первой дифференцирукщей цепи, первого элемента

И-НЕ, подключенных ко второму входу триггера, к первому входу которого подключены последовательно соединенные второй элемент И-НЕ, вторая дифференцирующая цепь, элемент НЕ и втоИсточники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР 758377, кл. H 02 J 3/40, 1978.

1о 2. Авторское свидетельство СССР 349890, кл. Н 02 J 3/42, 1973.

951553

Тираж 9 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, К-35, Раушская наб., д. 4/5 филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, Составитель K. Фотина

Редактор М.Бандура Техредй. Гергель Корректор.И.Коста

Заказ 5 5