Устройство для автоматической синхронизации

(54)(57) У КОИ СИНРО рители угл скольжения подключени зируемых г ТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗАЦИИ, сод сдвига фаз и ускорения на напряже нераторов, ВТОМАТИЧЕС жащее измечастоты с входами дляия синхрони"уммирующий ОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ИСАНИЕ ИЗ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬ 3465730/24-07(56) 1. Авторское свидФ 455424, кл, Н 02 3 32. Авторское свидетР 532832, кл. Н 02 3 3 операционныи усилитель, входы которого подключены к выходам измерителей частоты скольжения и ускоренияскольжения, выход соединен с входомфункционального нелинейного преобразователя, выходы которого подключены к первому и второму входамамплитудного селектора, выход которого подключен к входу блока включениявыключателя, о т л и ч а ю щ е е с ятем, что, с целью повышения точностиустройство снабжено вторым суммирующим операционным усилителем,входы которого подключены к измерителямугла сдвига фаз, частоты скольженияи ускорения скольжения, а выходподключен к третьему входу амплитудного селектора.10980 б 7 40 45 50 55 Изобретение относится к электроэнергетике и может быть использовано в системах электроснабжения для включения синхронных генераторов на параллельную работу.Известно устройство для автоматической синхронизации синхронных генераторов, содержащее измерительный блок, выделяющий информацию о величине частоты скольжения и угла сдвига фаз между синхронизируемыми напряжениями, построитель линии включения, преобразователь частоты скольжения в соответствующие ей по граничной Фазовой траектории углы и логический блок, обеспечивающий подачу команды на включение генераторного включателя после попадания изображающей точки Фазовой траектории синхронизируемого генератора -в допустимую зону включения 11.Основным недостатком известного устройства является низкая точность, обусловленная неучетом ускорения скольжения, что существенно сужает область применения синхронизатора.Наиболее близким к изобретению является устройство для автоматической синхронизации синхронных ге" нераторов, содержащее измерители угла сдвига фаз, частоты скольжения и ускорения скольжения, выдающих на своих выходах информацию о текущих значениях этих величин, суммирующий операционный усилитель, на выходы которого подается информация о текущих значениях частоты скольжения и ускорения скольжения, Функциональный нелинейный преобразователь, вход которого подключен к выходу суммирующего операционного усилителя,а выход - к входу амплитуд. ного селектора, выход которого подключен к входу блока включения выключателя 2. Основным недостатком прототипа ,является низкая точность связанная со слохсность 1 о его настройки и обус-ловленная необходимостью перерасчета в процессе настройки граничной Фазовой траектории, внутри которой допускается замыкание контактов генераторного выключателя, в допустимую зону включения, в пределах которой должна Формироваться команда на включение этого выключателя.Цель изобретения - повышение точности работы синхронизатора. 5 10 15 20 25 30 35 Поставленная цель достигается тем, что устройство для автоматической синхронизации, содержащее измерители угла сдвига Фаз, частоты скольжения и ускорения скольжения с входами для подключения на напряжения синхронизируемых генераторов, суммирующий операционный усилитель, входы которого подключены к выходам измерителей частоты скольжения и ускорения скольжения, выход соединен с входом функционального нелинейного преобразователя, выходы которого подключены к первому и второму входам амппи. тудного селектора, выход которого подключен к входу блока включения выключателя, снабжено вторым суммирующим операционным усилителем, входы которого подключены к измерителям угла сдвига Фаз, частоты скольжения и ускорения скольжения, а выход подключен к третьему входу амплитудного селектора.На Фиг.1 представлена структурная схема устройства для автоматической синхронизации; на Фиг.2 граничная Фазовая траектория.Устройство содержит зажимы 1 и 2 для подключения на синхронизируемые напряжения, измеритель 3 угла сдвига фаз, измеритель 4 частоты скольжения, измеритель 5 ускорения скольжения, первый суммирующий операционный усилитель 7, Функциональный нелинейный преобразователь 8, амплитудный селектор 9 и блок 10 включения выключателя . Синхронизируемые напряженияи 2 подаются на измерители угла сдвига Фаз 3, частоты гкольжения 4, ускорения скольжения 5, которые вырабатывают на своих выходах сигналы текущего угла сдвига Фаз, частоты и ускорения скольжения, Измерители 4 и 5 включены на входы первого суммируощего операционного усилителя б, кроме того, измерители 4,5 и измеритель 3 включены на входы второго суммирующего операционного усилителя 7, Первый суммирующий операционный усилитель б своим выходом подключен к входу Функционального нелинейного преобразователя 8, а выходы функционального нелинейного преобразователя подключены к первому и второму входам амплитудного селектора 9. Второй суммирующий опе1098067 20 25 30 Е 5= сопят С 0 40 50 3рационный усилитель 7 своим выходом подключен к третьему входу амплитудного селектора 9. Выход амплитудного селектора 9 включен на вход блока 10 включения выключателя,На фиг.2 представлена граничная фазовая траектория %5- ч (5), в пре" делах которой допускается по условиям синхронизации замыкание контактов генераторного выключателя, где точка а - изображающая точка фазовой траектории синхронизируемого генератора в текущий момент времениф а - расчетное положение точки а спустя время срабатывания выключателя, Ь, с - точки пересечения текущей Фазовой траектории генератора с граничной фазовой траекторией.Синхронизатор работает следующим образом.Измерители 3-5 по синхронизируемым напряжениям 1 и 2 определяют текущие значения угла сдвига фаз, частоты и ускорения скольжения д,а и Е соответственно. Этим величинам (фиг.2) соответствует изображающая точка фазовой траектории а. Сама фаэовая траектория показана пунктирной прямой, наклон которой к оси абсцисс свидетельствует о том, что существует ускорение скольжения На основании текущих значений си,дб второй суммирующий операционный усилитель 7 выдает на своем выходе сигнал ожидаемого к моменту времени С+с в значения угла сдвига фаз 2) вк р 1 ф 5 ВКЛ 2 где С- время срабатывания выклю 45 чателя, а первый суммирующий операционный усилитель б выдает на своем выходе сигнал ожидаемой частоты скольжения наемом случае на выходах функционального преобразователя 8 существуют сигналы - с и +О (Фиг.2) соответственно,Амплитудный селектор 9 осущест вляет контроль за выполнением неравенства-сг.( сГд( , (3) и если условие (3) выполняется,то с выхода амплитудного селектора 9 поступает разрешающий сигнал на блок 10 включения генераторного выключателя, Включение выключателя разреэается ца всем отрезке Ьс Фазовой траектории.В общем случае комацда ца включение генераторного выключателя может быть подана только тогда, когда ожидаемый к моменту замыкания его контактов угол сдвига Фаэ между синхронизируемыми напряжениями попадает в пределы, задаваемые грацпчной Фазовой траекторией для ожидаемой частоты скольжения.Для согласования синхронизатора с другим синхронным генератором достаточно в Функциональном нелинейном преобразователе 13 набрать соответствующую граничную фазовую траекторию, определенную расчетным путем заранее. При переходе на другой гецераторцый выключатель с ицыч временем срабатывания достаточно внести в первый и второй суммирующие операционные усилители новые2 значения величин С ,, которыег Вкл в выражениях (1) и (2) Фигурируют в качестве постоянных для используемого выключателя коэффициентов.Предлагаемый синхронизатор может бьгть выполнен на базе ин 1 егральных микросхем любой серии, содержащей в своем составе операционные усилители, способные выполнять арифметические и простейшие логические операции с аналоговыми сигналами и допускающие построения нелинейных функциональных преобразователей на базе диодных нелинейных элементов, Величинам Ф,а" (фиг.2) соответствует точка а,Функциональный нелинейный преобразователь 8 вырабатывает на своих выходах сигналы, которые соответ" ствуют - ба и + б ю ветвям гранич 5ной фазовой траектории. В рассматриТаким образом, технико-экономический эффект заключается в том,что ввод в состав зонного синхронизатора построителя ожидаемого угла сдвига фаз позволяет повысить точность работы устройства, а также упростить устройство и ускорить настройку1098067 Составитель К. ФотинаРедактор А. Гулько Техред И.Надь Корректор А, Дзятко Заказ 4218/43 Тираж 614 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб д. 4/5Филиал ППП "Патент", г, Ужгород, ул. Проектная,4 синхронизатора в целом как в процессе его производства, так и в процессе эксплуатации за счет исключения громоздкой и трудоемкой операцииопределения границ допустимой зоны включенияпо граничной Фазовой траектории.