Устройство для автоматической синхронизации синхронных генераторов

(п 48649 Союз Советских Соииалнстических Республик(23) Приорите вета Министров СССРо делам изооретений Опубликовано 30.09.75, БюллетеДата опубликования описания(71) Заявител 54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОЙ СИНХРОНИЗА СИНХРОННЫХ ГЕНЕРАТОРОВ шениинхро н н Изобретение относится к области автоматической синхронизации синхронных генераторов и включения их на параллельную работу.Известно устройство для автоматической синхронизации синхронных генераторов, которое основано на преобразовании напряжения синхронизируемых генераторов в напряжение биений, а затем измерении частоты биения.При достаточно малой величине частоты биений выдается сигнал, подготавливающий включение автоматов подключаемого генератора. Другой частью этого устройства является элемент, чувствительный к сдвигу фаз. Измеряя переменный угол сдвига либо время до совпадения фаз по параметрам кривой напряжения биений, вырабатывают исполнительный сигнал на включение автомата синхронизируемого генератора либо с определенным углом опережения, либо с определенным временем опережения.Целью изобретения является повы е адежности и уменьшение времени сизации генераторов.Для достижения указанной цели блок контроля совпадения фаз выполнен в виде логической схемы И на управляемом диоде, подключенной своими входами к формирователям импульсов, начало которых совпадает с нулевым значением напряжений синхронизируемых генераторов, а блок контроля частоты выполнен в виде интегрирующей цепочки, Вход которой подключен к Выходу схемы И, а выход через пороговый элемент связан с псголнительнь:м органом.На фиг. 1 представлена принципиальная схема устройства; на фиг. 2 - диаграммы напряжений, сформированных на отдельных элементах.Устройство включает в себя формирователи импульсов, начало которых совпадает с нулевым значением мгновенных напряжений синхронизируемых генераторов, снимаемых с трансфсрматоров напряжений ТР 1 и ТР 2, формирователи импульсов выполнены в виде выпрямителя-ограничителя на диодах Д 1 - Д 4 и стабилитропа Ст 1, Ст 2 с сопротивлениями Я 1, Я 2 и дифференцирующих цепочек С 1 РЗ и С 2 Я 4, с которых снимаются входные импульсы схемы И (сформированные на этих элементах импульсы с 7 Ст 1, с 7 Ст 2, ИЗ, И 4 показаны на фиг, 2); логический элемент И на управляемом диоде Д 5, вырабатываемые им сигналы выделяются в виде импульсов напряжения на сопротивлении Я 5 (см. фиг, 2 И 5); интегрирующую цепочку Д 6 К 6 СЗ с переменной постоянной времени для заряда и разряда интегрирующего конденсатора; пороговый элемент напряжения на интегрирующем конденсаторе, выполненный на стабили10 15 20 25 30 35 1 О 45 50 55 троне СтЗ и сопротивлении 7; выходную цепьс дифференцирующей цепочкой С 4 К 8, разделительным конденсатором С 5, ограничительным диодом Д 7 и выходным импульснымтрансформатором ИТ.Устройство работает следующим образом.Обе половины напряжения (см. фиг. 2)каждого из синхронизируемых генераторов странсформаторов Тр 1 и Тр 2 через диоды Д 1 -Д 4 подаются в одной полярности па цепи ограничения, включающие стабилитроны Ст 1,Ст 2 и сопротивления Л 1, Р 2.Ограниченные сверху полуволны напряжения поступают на дифференцирующие цепочки С 1 ЯЗ и С 2 Л 4.В результате дифференцирования на сопротивлениях ЯЗ и Я 4 будут появляться импульсы, близкие к прямоугольным, с частотой, равной частоте каждого их синхронизируемых генераторов, Начало каждого импульса совпадает с моментом перехода кривой напряжения через 0. Импульсы, снимаемые с сопротивления Ю подаются на управляемый диод Д 5 через сопротивления Л 5, аимпульсы, снимаемые с сопротивления Я 4 через диод Д 8, выделяющий импульсы однойполярности, подаются на управляющий электрод диода Д 5.В случае совпадения импульсов одной полярности по времени, иначе говоря, при совпадении фаз напряжения синхронизируемыхгенераторов, диод Д 5 открывается, пропускаясигнал с сопротивления 3. В результате насопротивлении й 5 появляется импульс напряжения.Этот импульс через диод Дб поступает наинтегрирующую цепочку с большой постоянной времени по сравнению с продолжительностью импульса. Диод Дб служит для резкого увеличения сопротивления разрядной цепиинтегрирующего конденсатора СЗ, что уменьшает снижение напряжения на СЗ в паузахмежду импульсами,Если фазы напряжения и частота синхронизируемых генераторов будут равны, то наинтегрирующую цепочку ЯбСЗ будет проходить ряд импульсов, увеличивая напряжениена СЗ. При достижении некоторого уровнянапряжения стабилитрон СтЗ пробивается, ина сопротивлении Л 7 появляется импульс напряжения, который дифференцируется цепочкой С 4 Л 8 и используется как управляющийсигнал на включение генераторпого автоматасинхронизируемого генератора.В приведенной на фиг. 1 схеме сигнал ссопротивления Л 8 поступает на импульсныйтрансформатор ИТ. Выодные Обмоки им 1 сьс 110 О РрапсфОрматор 1 полаОт синалы в 1 сР 1 правления автоъ 11 тичсским и Вь:кл 101 ателяыи, Осуществляю 1 цими вклОчсние Генераторов на параллельную работу.Необходимо отметить, что длительность импульса на сопротивлениях ЯЗ и Я 4, определяющая возможное расхождение фаз, зависит от соотношения амплитудного напряжения вторичной обмотки трансформатора и напряжения ограничения. Количество импульсов, которое будет пропущено к интегрирующей .цепочке будет зависеть от длительности импульсов на сотротивлении ЯЗ и скорости расхождения фаз, т. е. разности частот генераторов, а при определенном и постоянном соотношении напряжения вторичной обмотки ТР 1 и напряжения ограничения стабилитроном Ст 1 - только разности частот генератора.При этом условии существует максимальная разность частот синхронизируемых генераторов, при которой количество поданных на интегрирующую цепочку импульсов будет достаточно для повышения напряжения на конденсаторе СЗ до величины пробоя стабилитрона СтЗ, а значит, и для выработки сигнала на включение генераторного автомата. При еще большей разности частот генераторов сигнал на включение автоматов не вырабатывается,Таким образом, сигнал вырабатывается при совпадении фаз и частот синхронизируемых генераторов с определенной задаваемой параметрами схемь точностью, Уровень точности определяется требованиями к допустимым величинам расхождения частоты и фаз синхронизируемых генераторов при включении. Предмет изобретения Устройство для автоматической синхронизации синхронных генераторов, снабженных быстродействующими выключателями, содержащее блоки контроля совпадения фазы и частоты, связанные с исполнительным органом, воздействующим на включение выключателя, отличающееся тем, что, с целью уменьшения времени синхронизации, блок контроля совпадения фаз выполнен в виде логической схемы И на управляемом диоде, подключенной своими входами к формирователям импульсов, начало которых совпадает с нулевым значением напряжеРИй синхронизируемых генераторов, а блок контроля частоты вь:полнен в виде интегрирующей цепочки, вход которой подключен к выходу схемы И, а выход через пороговый элемент связан с исполнительным органом.Составитель К. Фотинадактор В. Левятов Текред 3. Тарененко Корректор Л. Котов аказ 3262/13ЦНИИПИ Го Подписноов СССР шография, пр. Сапунова, 2 Изд.1856сударственного комитета по делам изобретений иМосква, Ж, Раушская Тираж 78 Совета Минис открытий наб., д. 475