Реле скольжения и угла синхронного генератора

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз Советских Социаттистических Республик,т 3/4 и Ж присоелине вЛЯРвтввяяый яваятавета Мяаявтрвв С 66яв явяаы яавбвтввяяЯ атявытЯЯ(088.8) ллетень М 10ания 2102.78 3.7 Э.А. Шестуно 72) %втор изобретени ктор Всесонаучно"иссли. жука довательский скательского проект ф им. ена Ленинаского инстиного одовател 4) РЕЛЕ СКОЛЬЖЕНИЯ УГЛА СИНХРОННОГО ГЕНЕРАТОРА) Заявитель . проектно-итута фГидр Предлагаемое устройство преднаэна чено для управления синхронными генераторами в составе схем самосинхрониэации или точной синхронизации, а также в составе защиты от асинхронногохода.Известны бесконтактные системы управления различными объектами, в частности синхронными генераторами, в которых локальные устройства, имеющие в 0 измерительные органы, например устройство для контроля, а также устройст" во для угла генератора при его работе в сети, целесообразно выполнять на таких же унифицированных модулях, 1 при помощи которых строится логическая часть системы управления.Для этого необходимо простое и надежное устройство, кОторое контролирует заданное значение Скольжения 20 дважды за период скольжения, а при работе генератора в сети - заданное значение угла генератора,Известно реле скольжения и угла синхронного генератора, содержащее 25 триггер, каждый выход которого включен на реле времени, а каждый иэ раздельных входов соединен с выходом потенциально-импульсной схемы совпадения. Емкостный и рэисторный входы )О одной из схем совпадения подключенык сетевому и генераторному формирователям прямоугольных импульсов непосредственны, а емкостный вход второйсхемы совпадения - через инверторы.Потенциально-импульсная схемасовпадения формирует серию остроугольных импульсов, управляющих состояниемтриггера. Наличие двух инверторов.определяет попеременное переключениетриггера с частотой сети, причем последним управляющим импульсом по одному иэ входов триггер длительно фиксируется в одном иэ устойчивых состояний, а первым импульсом по другомувходу сбрасывается через полпериодаскольжений. Так как .длительностькаждой серий управляющих импульсовпропорциональна периоду скольжения,то длительность фиксированного состояния триггера также пропорциональнапериоду скольжения. Прн помощи релевремени эта длительность сравнивается с заданной уставкой, т.е, заданным скольжением 1),Известное устройство имеет двавыходных блока - реле времени, контролирует заданное скольжение толькоодин раз эа период, что снижает надежность процесса синхронизации и,кроме того, затягивает его, т.едостаточно выйти иэ строя одному нз реле времени, как устройство перестает контРолировать скольжение данного знака. 5Целью изобретения является повышение надежности,Для этого в предлагаемом реле скольжения и угла синхронного генератора резисторный вход второй схемы совпадения соединен с генераторным формирователем прямоугольных импульсовНа фиг. 1 представлена блок-схема предлагаемого реле) на фиг. 2,3 временные диаграммы напряженийна выходах соответствующих блоков реле при его работе, как реле скольжения и как реле угла.Устройство содержит формирователи 1 и 2 прямоугольных импульсов контролируемых нЬпряжения сети и генератора инвертор 3 сетевых прямоугольных импульсов, потенциально-импульсные схемы 4 и 5 совпадения, триггер б и реле 9 и 8 времени, подключенные к выходам триггера соответственно. Потенциально- (15 импульсныесхемы совпадения подключены своими входами идентично к формирователям 1 и 2, причем схема 5 подключена емкостным входом через инвер" тор 3. 30Схемы 4 и 5 совпадения и;триггер 6 составляют вйявительный орган устройства, а потенциально-импульсная схема совпадения является его чувствительным органом, При подаче на входы потенциаль% но-импульсной схемы совпадения прямоугольных импульсоЬ одинаковой амплитуды разной частоты на ее диодном выходе образуются остроугольные импульсы по; ложительной полярности, только в те 40 моменты времени,.когда, при наличии положительного потенциала на ее резисторном (управляющем) входе потенциал емкостного.(импульсноГо) входа скачком изменяется с:бтрицательйого на 45 положительныйЭто ойределяетт.следующее фаэовое условие арабатываиия потенциально-.импульсной .схемы еовнадения2 Ф9Й - для случая 11 , (1)601 ф 9 в О - для случая Я гс 1где ц)ф(р -Ч 7 - разность фаз контролируемых напряжений (фиг. 2) . 55 Таким образом, в интервале углов скольжения (,О,ц) , что соответствует половине периода скольжения, потенциально-импульсная схема совпадениявырабатывает серию остроугольныхимпульсов, следующих с частотой сети. Длительность 18 этой серии пропорциональна периоду скольжения, как это видно из диаграмм фиг. 2,Длительность 1 6 пульсации можноопределить, зная начало 1 и конец 1пульсации. Учитывая, чтоМ(р-.иэ 1, а Яэ = - ,ьгде Т 8 - период скольжения,находимь ягде Ч и (Р 1 конечные значенияинтервала углов, определяемые по выражениям (1) или (2),Поскольку эти значения, характеризующие принцип действия потенциальноимпульсной схемы совпадения, постоянны, то9 - =сонй=К и 1 =К Т6 э Благодаря инвертору, серия выходных импульсов схемы 5 совпадения сдвинута на угол Й. относительно серии выходным импульсов схемы 4.Посколь. ку схемы 4 и 5 управляют состоянием триггера б, то первым импульсом одной из серий триггер устанавливается в одно иэ устойчивых состояний на время 1 ба первым импульсом другой серии- в другое устойчивое; состояние на время 1Если величина сан скольжения боль- ше заданной, то реле 7 и 8 не срабР- тывают, так как длительность 1 в меньше заданной уставки времени 1 8 . При 1 эТв реле 7 и 8 срабатывают поочередно, в каждом периоде скольжения, свидетельствуя о том, что полупериод скольжения стад больше заданного значения, т.ескольжение Фу меньше заданногоТаким образом, дважды за период при помощй.одного выявительного органа и двуХ реле времени контролируется заданное.:скольжение независимо от его знака, чтб ускоряет синхронизацию генератора и повьааает надежность устрой,с ства в случае выхода иэ строя одного из реле времени.Если в качестве датчика модельного генераторного напряжения испольэовать тахогенератор, имеющий такую же частоту, как и основной генератор, и жестко связанный с его валом, то устройство наряду с контролем скольжения может контронироватЬ также и заданное значение внутреннего уела генератора. для этого на вил. форМировМеля 2 подают напряжейие Ю г тахогенератора такой фазы,.что оно ойережает напряжение Ц сети при любой активной нагрузке генератора. Этому условию соответствует векторная диаграмма (фиг. З,а). где с, н, ас - режим нулевой и номинальной нагрузок и достижения заданного эначейия угла (вчастности, начала асинхронного хода);6 - внутренний угол генератора, характеризующий выбег ротора относительно ненагруженного положения;о - угол регулировки срабатывания устройства н запаса (последний может быть необходим для отстройки от срабатывания при качаниях генератора с заходом в двигательную область).На фиг. 3, б показано состояние вы ходов соответствующих блоков устройства при нормальной работе.грнераора, причем пульсирует. только схема 4, а схема 5 не вырабатывает выходных сигналов, поэтому триггер 6 находится в4 таком состоянии, что на его выходе б, а следовательно, на выходе реле 8 находится нулевой сигнал. На фиг. З,в имитируется скольжение генератора относительно сети в начале асинхронного хода, когда частота генератора еще не изменилась. Если угол 8 ав ф 6 увеличивается и, становясь больше номинального, принимает значениябрто схема 4 не пульсирует, а схема 5 начинает вырабатывать сигналы, которые переводят триггер б в другое положение. Если указанное сОстояние сохраняется в течениемФв,1 о срабатывает реле 8 -времени, сигйализируя о том, что угол генератора достигает заданное значе- ф 1 ние, при этом реле 7 времени также срабатывает, но инверсно: постоянный сигнал фф 11 ф на его выходе сменится длительным сигналом Офф, т.е. заданное значение угла контролируется при 35 помощи двух. выходных блоков, что обеспечивает надежность устройства. В случае асинхроннЬго хна устройство срабатйвает Как реле скольжения, т.е. дважды за период сигнализирует о на лично асинхронных проваротов.Таким образам, прейвэжвнное устройство наряду с коитролем скольжения выполняет также Функции контроля. угла генератора. 45Устройство реализовано на логичес-. ких элементах серии 1 фЛогика-Т, но может быть построено и на элементах других унифицированных серий.Предложенное устройство позволяет контролировать заданное скольжение дважды за период, что повышает надежность выходных блоков устройства и снижает длительность синхронизации.Эффективность предложенного устройства определяется также и тем, что оно построено исключительно из типовых блоков, что позволяет реализовать его на унифицированных функцно" нальных и логических элементах любой серии, Благодаря этому в случае внедрения устройства в составе управляющей логической системы гидроагрегата отпадает необходимость в конструировании или использовании специального устройства, выполняемого обычно иэ отдельных деталей. Это повышает однородность и технологичность изготовления всей логической системы, удобства обслуживания системы, снижает капитальные и эксплуатационные расходы.изобретенияформулаРеле скольжения и угла синхронного генератора, содержащее триггер, каждый выход которого включен на реле времени, а каждый нз раздельных входов соединен с выходом потенциально-импульсной схемы совпадения, емкостный и резисторный входы одной из которых подключены к сетевому и генераторному формирователям прямоугольных импульсов, а емкостный вход второй схемы совпадения подключен к сетевому Формирователю через ннвертор, б т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с цепью повышения надежности, резисторный вход второй схемы совпадения соединен с генераторным формирователем прямоугольных имйульсов.Источники. информации, принятые во внимание при экспертизе:ЗаявКа М 1971434/07 кл, Н 02 Ю 3/40, 1973, по котсрой выдано решение о выдачи авчороМФе свидетельство.598178 б,тель К. Фотина М.Келемеш Корректо Редактор Т е ева каз 1264/4 НИИПИ Госу ПП Патентф, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 Фили СостаТехре ираж 892арственногопо делам и5, Москва,Подписное комитета Совета бретений и откр -35, Раушскач н Министров ССС ий д, 4/5