Устройство для автоматической точной синхронизации синхронных генераторов

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Севетскнк Сецналнстнческни Республнк,и от 3) УДК 621. 316 . 729 (088. 8 ата опубликования описан 5,05.7 72) Авторы изобретения и 1) Заявитель й ТОЧНОЙ ЕРАТОРОВ 54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СИНХРОНИЗАЦИИ ОМАТИЧЕС РОННЫХ Г Изобр энергети но в сис автомати ных генетение е и мо емах э еского аторов б 2 стор тносится к электроет быть использоваектроснабжения для включения синхронна параллельную раИэ вест ны устройства для синхронизацииии синхронных генераторов, которые содержат подключенные к синхронизируемым напряжениям формирователи импульсов и работают на основе информации и текущем угле сдвига Фаз между синхронизируемыми напряжениями заключенной в импульсных последовательностях на выходе Формирователей .импульсов 1,2,3).Недостатком этих устройств является значительная сложность схемы и ограниченные возможности йо построению угла опережения.Наибслее близким к изобретению по технической сущности является импульсный автоматический синхронизатор 41.Этот синхронизатор имеет два идентичных канала, в каждом иэ которых содержится Формирователь импульсов, управляемый одновибратор, триггер и реле. Сигналы с выхода Формирователя импульсов каждого канала подаютононов и А.Е.Церковный ся на запускающий вход одновибраторасвоего канала и первый вход триггерасоседнего канала; управляющий входодновибратора через цепь обратнойсвязи подключен к первому выходутриггера своего канала, выход одно"вибратора подключен ко второму входутриггера этого же .канала, ко второмувыходу триггера каждого канала черездиФФеренцирующие конденсаторы подключены реле контроля совпадения поФазе эходных импульсов триггера, ак первым выходам триггеров обоихканалов подключены последовательно синтегрирующими ВС-цепями и замыкающими контактами, реле контроля совпадения по Фазе обмотки двухобмоточного реле контроля величины скольжения оно же - выходное реле синхронизатора). Аппаратурный состав и междублоч . ные связи импульсного автоматичес" кого синхронизатора позволяют реализовать способ синхронизации, при котором команду на включение генераторного выключателя подают вмомент совпадения синхронизируемых на пряжений по фазе, предварительно сдвинув в ону отставания на угопропорциональный скольжению, то напряжение, частота которого меньше,Отличаясь нысокой точностью исравнительной простотой, импульсныйавтоматический синхронизатор обладает ограниченными воэможностями подопустимой частоте скольжения Ес, ии времени опереженияи = нА, йроизведение которых должно удовлетворятьнераненству"опо" макс 1 Осоп оо (1)Здесь ЕСАоп допустимая по выбранномукритерию синхронизации частота скольжения в Гц.1 ор в . вРемЯ опеРежениЯ синхро,.низатора в с, равное нремени включения выключателя4 п а - максимальный угол опережения синхронизатора в градусах электрических. . . 20ак.как)оп акформиРУетсЯ н синхрониэаторе путем сдвига в сторону отставания напряжения меньшей частотына угол, пропорциональный скольжению, причем величина этого углане может превысить 360", то неравенство (1) может быть приведенок видусоп " (2)АопВыражение (2) определяет областьприменения импульсного автоматического синхронизатора, Из (2) следует,что его применение в системах электро,снабжения повышенной частоты, гдедопускаются большие значения Гс 38ноэможно только с быстродействующими выключателями. Соответственно,применение синхронизатора с медленно действующими выключателями возможно только при условии ограничения 40величины,Го о,что требует подгонкичастот синхронизируемых напряженийс повышенной точностью и приводитк затягиванию процесса синхронизации. 45Целью изобретения является расши- .рение области применения синхронизатора,Поставленная цель достигаетсяв устройстве для автоматической точной синхронизации синхронных генераторов, содержащем двухобмоточноереле контроля величины скольженияи дна идентичных канала, каждыйканал содержит формирователь импульсов, управляемый одновибратор, триг-.гер и реле контроля совпадения пофазе входных импульсов триггера,причем управляющий вход однонибратора через цепь обратной связи подключен к первому выходу триггера 60своего канала, выход однонибратораподключен ко второму входу триггераэтого ж 4 канала, ко второму выходутриггера каждого канала через дифференцирующие конденсаторы подклю 661682 4чены реле контроля совпадения пофазе входных импульсов триггера,а к первым выходам триггеров обоихканалов подключены последовательнос интегрирующими цепями и замыкающйми контактами реле контроля совпадения по фазе обмотки днухобмоточного реле контроля величины скольжения тем, что в каждый канал введенделитель частоты с кратностью деления и, вход которого подключен квыходу формирователя импульсов своего канала, а выход - к запускающему входу одновибратора своего канала и к первому входу триггера соседнего канала.Поскольку частота скольжения Йопределяется как разность частотК и Гсинхронизируемь:х напряженийО и Б переход в синхронизаторек частотам Г = и и 1 = и приводит2 и ик уменьшению в й раз и частоты сколь.жения= с(и Значит, выражение (2)теперь следует записывать в видес оп- допДругими слонами, введЕние н схемусинхронизатора делителей частотына и эквивалентно увеличению в ираз его максимального угла опережения Ю;,ио, что обуслонливае. Разширение области применения как по .Х , так и по С.о допф 4 иСтруктурная схема устройства дляавтоматической точной синхронизациипредставленана чертеже.Здесь 1,2 - синхронизируемыенапряжения П и Б, 3, 4 - первыйи второй каналы устройства, каждыйканал содержит формирователь 5 импульсон на входе, делитель Ь частоты следования импульсов на выходеФормирователя импульсов; запускающий 7 и уйравляющий 8 входы одновибратора 9. Вход 7 управляемогоодновибратора подключен к выходуделителя, а к входу 8 подключенацепь обратной связи 10. Первый 11и второй 12 входы триггера 13 подключены соответственно к выходу делителя соседнего канала и к выходуодновибратора своего канала. Первыйвыход 14 триггера 13 подключен кцепи обратной связи 10, а второй15 - через дифференцирующий конденсатор 16 к обмотке 17 контроля совпадения по фазе входных импульсовтриггера 13.Интегрирующая ВС - цепь 18, 19подключена к первому выходу 14 триггера 13, а выход этой цепи череззамыкающий контакт 20 реле 17 подключен к обмотке двухобмоточногореле 21 койтроля величины скольжения.Синусоидальные синхронизируемыенапряжения 1 и 2 в Формирователях 5импульсов превращаются в последовательности импульсов, каждый из которых жестко привязан по фазе к входнойсинусоиде. В делителях 6 осуществляется необходимое для расширения возможностей устройства деление частоты следования импульсов, поступающих с выходов формирователей 5.Импульсы с выходов делителей 6 подаютсяна запускающий вход 7 одновибратора 9своего канала, а также на первыйвход 11 триггера 13 соседнего канала. С приходом каждого очередногозапускающего импульса одновибратор9 переходит во временно-устойчивоесостояние, длительность осуществления которого определяется величинойсигнала на управляющем входе 8 отцепи обратной связи 10. В момент возврата одновибратора 9 в устойчивоесостояние формируется импульс дляподачи на второй вход 12 триггера13 своего канала. Тем самым обеспечивается сдвиг по фазе в сторонуотставания синхронизируемого напряжения своего канала. Триггеры 13 выполняют функции фазочувствительныхустройств; длительность импульсовна их вторых выходах 15 зависит отугла сдвига фаз запускающих импульсов на входах 11 и 12, Так как этотугол в общем случае не остаетсяпостоянным, а монотонно изменяется,то длительность импульсов такжебудет изменяться. В одном каналедлительность будет плавно увеличиваться от нуля до максимальной искачком возвращаться на нуль, вдругом - плавно уменьшаться от максимальной до нуля и скачком возвращаться на максимум, Скачкообразное изменение длительности импульсов на выходе триггера 13 происходит в моментсовпадения по фазе импульсов на входах 11 и 12. Данное совпадение, Должно происходить на время 1 р раньше,чем совпадение по фазе выходных импульсов делителей.6. Это достигается за счет задержки импульсов, подаваемых на вход 12, в одновибратор 9,причем необходимая задержка формируется только в том канале, входноенапряжение которого имеет меньшуючастоту.Характерным признаком канала,работающего с меньшей частотой, является скачкообразный переход длительности импульсов на выходе 15триггера 13 от нуля до максимальной.Для выявления данного признака используются дифференцирующий конденсатор 16 и реле 17, которое срабатывает в момент скачкообразного перехода. Замыкающими контактами 20реле 17 подключает к интегрирующейВС-цепи 18, 19 обмотку выходногореле 21,Если разность частот синхронизируемых напряжений лежит в допусти 661682 6мых пределах, то за время между очередными скачкообразными переходамитриггера 13 конденсатор 19 успеваетзарядиться до уровня, обеспечивающего срабатывание реле 21, При разности частот, большей допустимой,подключение обмотки реле 21 к кон,денсатору 19 вызывает только разрядконденсатора, но" не срабатываниереле, Так обеспечивается контрольдопустимой разности частот синхронизируемчх напряжений.Введение новых элементов - делителей импульсов - выгодно отличаетпредлагаемое устройство для автоматической синхронизации от прототипа,так как позволяет увеличить максимальный угол опережения, В результате оказывается возможным применение предлагаемого устройства всистемах электроснабжения, имеющихйнерционные выклюЧатели с большим20 временем и допускающих точную синхронизацию при больших разностях частотвключения,формула изобретения.Устройство для автоматической точ 25 ной синхронизации синхронных генераторов, содержащее двухобмоточное релеконтроля величины скольжения и дваидентичных канала, каждый канал содержит формирователь импульсов, уп 30 равляемыйодновибратор, триггер иреле контроля совпадения по фазевходных импульсов триггера, причемуправляющий вход одновибратора черезцепь обратной связи подключен к перво-.35 му выходу тРиггеРа своего канала,выход одновибратора подключен ко второму входу триггера этого же канала,ко второму выходу триггера каждогоканала через дифференцирующие конден 40 заторы подключены Реле контроля совпадения по фазе входных импульсовтриггера, а к первым выходам триггеров обоих каналов подключены последовательно с интегрирующими цепямии замыкающими контактами реле контроля совпадения по фазе обмоткидвухобмоточного реле контроля величины скольжения, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что, с целью расширенияобласти применения синхронизатора,в каждый канал введен делитель частоты с кратностью деления и, входкоторого подключен к выходу формирователя импульсов своего канала, авыходы - к запускающему входу одно 55 вибратора своего канала и к первомувходу триггера соседнего канала.Источники информации, принятыево внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР60 9394890, кл. Н 02 У 3/42, 1972.2. Авторское свидетельство СССР9416805, кл. Н 02 3 3/42, 1972.3. Авторское свидетельство СССР9438080, кл. Н 02 1 3/42, 1973.4. Электричество, 1967, Р 3,статья Боброва И.И.бб 1682 Заказ 2503/59 Тираж 856 Подписное НИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 35, Москва, Ж, Раушская наб., д.4