Способ синхронизации генератора агрегата гарантированного питания с электрической сетью

: а-дтплст 1 ЭОБРЕТЕНТЕЛЬСТВУ ТОРА ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР Н АВТОРСКОМУ СВИ(56) Авторское свидетельство СССР У 488282, кл, Н 02 Л 3/42, 1975.Авторское свидетельство СССР .У 1319165, кл. Н 02 1 3/42, 1987 (54) СПОСОБ СИНХРОНИЗАЦИИ ГЕНЕРА ; АГРЕГАТА ГАРАНТИРОВАННОГО ПИТАНИЯ С ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ СЕТЬЮ(57) Изобретение относится к электра- технике, в частности, может быть ис,пользовано в системах гарантированно: го питания, содержащих дизель-генераторную установку с маховиком и устрой Изобретение относится к электротехнике, в частности, может быть использовано в системах гарантированного питания (СГП), содержащих дизель- . генераторную установку с маховиком .и устройство синхронизации СГП с сетью.Целью изобретения является уменьшение времени синхронизации.На фиг.1 приведена функциональная схема устройства синхронизации, осуществляющего синхронизацию дизельгенераторных установок по предлагаемому:способу; на фиг.2 - временные диаграммы, поясняющие работу устрой- ства.Устройство синхронизации показано на примере системы гарантированного 2ство синхронизации системы гарантиро ванного питания с сетью. Цель изобре тения - уменьшение времени синхронизации. Для этого зону синхронизации расширяют до сохранения условия максимально допустимой величины уравнительного тока, вызывающей провалы напряжения на шинах, гарантированного питания не ниже допустимого. Включение генератора в сеть производят в каждый момент перехода через 0 нап ряжения биений, а отключение его от сети - при превышении величиной активного тока заданного значения. Окончательное включение генератора происхо дит в указаннои зоне при условииуменьшения величины активного тодо заданного значения. 2 ил. питания (СПГ), содержащей источник 1 энергии, понижающий трансформатор 2, быстродействующий выключатель, напри- ф мер тиристорный выключатель 3, трансформатор 4 тока, шины 5 гарантированного питания (ШГП), дизель-генератор- СфФ ную установку 6, содержащую генера Я торный автомат 7, синхронный генера- (ф тор 8,инерционный маховик 9, разобщительную муфту 10 и первичный двигатель(дизель) 11. Разобщительная муфта 10 осуществляет механическоесоединение вала первичного двигателя 11 с валом синхронного генератора 8, К шинам 5 гарантированного питания подключена нагрузка 12. Параллельно быстродействущцему выключателю 313, вторичная обмотка которого соеди -иена с входом выпрямителя 14 и свходом формирователя 15 прямоугольныхимпульсов. Формирователь 15 прямо 5угольных импульсов Формирует, прямоугольные импульсы определенной длительности в момент перехода напряжения биений через нуль. Выход выпрямителя 14 подключен к входу реле 16,частоты биений и к одному входу компаратора 17, при этом на другой входкомпаратора 17 при помощи потенциометра 18 подано опорное напряжейие(ц ), определяющее зону синхронизаопции. Выход компаратора 17 подключенк одному входу элемента И 19, приэтом к другому входу элемента И 19;подключен выход реле 16 частоты биений, причем выход элемента И 19 под 20,ключен к В-входу триггера 20, приэтом тактовый С-вход триггера 20 под,ключен к выходу Формирователя 15 пря,моугольных импульсов, причем установочный Е-вход триггера 20 подключен 25к выходу реле 21 активного тока,вход которого соединен с выходомтрансформатора 4 тока, при этом выходтриггера 20 подключен к входу блока22 управления быстродействующим выключателем 3. В качестве блока управления быстродействующим тиристорнымвыключателем может быть использованвухтактный усилитель мощности натранзисторах, вырабатывающий высоксчастотные импульсы управления. Выход35блока 22 управления соединен с цепямиуправления быстродействующего выключателя 3.На Фиг.2 также даны следующие40бозначения: напряжение биений 2 С 1,нимаемое с вторичной обмотки промеЖутачного трансформатора 13; выходнойсигнал 2 Г Формирователя 15 прямоугольных импульсов; выходной сигнал,452 реле 16 частоты биений;.выпрямЛенное напряжение 2 Я биений на выходевыпрямителя 14 - величина опорногонапряжения, снимаемого с потенциометра 18, определяющая зону синхрониза 50ции; выходной сигнал 2компаратора17; выходной сигнал 28 триггера 20;:Временная диаграмма 2 ж, поясняющаяработу реле активного тока, прямойлинией обозначена величина уставкиСрабатывания репе 2 1; выходной сигналу реле 21 активного тока,Устройство работает следующим об-.разом. В исходном состоянии дизель-генераторная установка 6 через включенныйгенераторный автоматобеспечиваетэнергоснабжение шин 5 гарантированного питания и подключенного к ним потребителя 12, быстродействующий выключатель 3 отключен.С вторичной обмотки промежуточноготрансформатора 13 снимается напряжение биений синхронизируемых источников (диаграмма 2 р), которое выпрямляется выпрямителем 14 (диаграмма 2 фЬ)и подается на вход реле 16 частотыбиений. Частота напряжения биенийравна разности частот синхронизируе-,мых напряжений. При достижении этойчастотой уставки срабатывания реле 16частоты биений на выходе реле 16 появляется сигнал (диаграмма 25), который подается на один вход элементаИ 19.С выхода выпрямителя 14 выпрямленное напряжение биений подается такжена вход компаратора 17, где сравнивается с величиной опорного напряженияПо, задаваемого потенциометром 18.При сравнении уровней огибающей напряжения биений и опорного напряженияна входах компаратора 17, последнийвыдает сигнал (диаграмма 2) на другой вход элемента И 19,При совпадении этих сигналов нгвходах элемента И 19 на выходе егопоявляется сигнал, который подаетсянаЗ -вход триггера 20.Напряжение биений, снимаемое свторичной обмотки промежуточноготрансформатора 13, поступает такжена вход Формирователя 15 прямоугольных импульсов, который формируетпрямоугольные импульсы определеннойдлительности в момент перехода напряжения биений через. нуль (диаграмма2 о), С выхода Формирователя 15 прямоугольные импульсы поступают на тактовый С-вход триггера 20. При наличиисигнала на 1)-входе на выходе триггерапоявляется сигнал (диаграмма 2 Я),который поступает на вход блока 22управления быстродействующим выключателем 3, Блок 22 управления вырабатывает управляющие сигналы и быстродействующий тиристорный выключатель 3включается.Трансформатор 4 тока регистрируетвеличину тока между шинами 5 гарантированного питания и источником 1.Сигнал трансформатора 4 тока поступа12353 6 10 5 16 ет на вход реле 21 активного тока. Работу реле 21 активного тока поясняет диаграмма 2 А . При превышении заданной уставки реле 2 1 выдает сигнал о перегрузке диаграмма 2) на К-вход триггера 20. По этому сигналу триггер 20 устанавливается в исходное состояние. Быстродействующий выключатель отключается. С приходом следующего импульса формирователя 15 триггер 20 снова выдает сигнал в блок 22 управления на включение быстродействующего выключателя 3, и цикл подключения дизель-генераторной установки 6 к источнику 1 повторяется.Указанный процесс заканчивается при уменьшении тока синхронизации до величины, при которой уровень тока синхронизации не превысит уставки срабатывания реле 21 активного тока.На фиг.2 даны диаграммы для случая, соответствующего режиму вхождения в синхронизм дизель-генератора с питающей сетью за три цикла подключения его к сети,После окончания процесса синхронизации осуществляется непрерывная выдача управляющих сигналов в быстродействукнпий выключатель 3 блоком 22 управления, при этом быстродействующий выключатель 3 включен и энергоснабжение шин 5 гарантированного . питания осуществляется от источника 1 и дизель-генераторной установки 6. Таким образом, благодаря циклическому подключению дизель-генераторной установки 6 к источнику 1 энергии с помощью быстродействующего тиристорного выключателя 3 в момент перехода напряжения биений через нуль при определенном угле включения и осуществлению контроля за величиной активной составлякщей полного уравнительного тока синхронизации оказывается возможным существенно снизить величину бросков тока, значительно уменьшить время синхронизации, ослабить вредные воздействия на дизель при синхронизации. Уменьшение бросков уравнительно 5 20 25 30 35 40 45 50 го тока синхронизации, в свою очередь, позволяет существенно снизить колеба-, ния напряжения на шинах 5 гарантиро,ванного питания при синхронизации,Указанные преимущества предлагаемого способа синхронизации позволяют существенно повысить надежность СГП в целом. Формула из о бр ете ния Способ синхронизации генератора агрегата гарантированного питания с электрической сетью, согласно которому измеряют напряжения сети и генератора, формируют напряжение биений, контролируют огибающую напряжения биений, определяют разность частот напряжений сети и генератора и при достижении разностью частот допустимого значения, при условии того, что огибающая напряжения биений находится в зоне синхронизации, подключают генератор к сети, после чего измеряют параметр, характеризующий наличие связи генератора с сетью, сравнивают его величину с заданным значением и при превышении измеренным значением параметра заданного, отключают генератор от сети, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью уменьшения времени синхронизации, контролируют напряжение биений и подключение генератора к сети осуществляют при выполнении дополнительного условия перехода через нуль напряжения биений в зОне синхронизации, которую формируют путем сравнения огибающей напряжения биений с опорным напряжением, в результате чего в качестве эоны синхронизации используют ту часть огибающей напряжения биений, в которой напряжение огибающей меньше опорного напряжения, величины которого выбрана из условия поддержания требуемого уровня напряжения при включении генератора, а в качестве параметра, характеризующего наличие связи генератора с сегью измеряют активную составляющую уравнительного тока.1612353 Составитель К.ФотинаРедактор Г.Гербер Техред И,Дидык М Л 1 ароши орр ри ГКНТ СССР Производственно-издательский комбинат Патент , г. Ужгород, ул, Гагари11 н каз 3833НИИПИ Госуда УютцуЯИР 17ЮФЯ Тираж 419твенного комитета по и 113035, Москва, Ж,Подписноебретениям и открытияаушская наб д. 4/5