Устройство для автоматической синхронизации

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспубпнк 1 ц 746815(53)М. Кл. Н 02 Х 3/42 с присоединением заявки М звеудврстввниый комитет СССР до делам изобретений н открытий(72) Автор изобретения Е. П. Королев Горьковское отделение Ордена Октябрьской РеволюцииВсесоюзного государственного проектно-изыскательскогои научно-исследовательского института фЭньргосетьпроектф(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОЙ СИНХРОНИЗАЦИИ щ 5 п овеяв,1Изобретение относится к автоматике энергхистем и может быть использовано, например, для автоматического синхронного включения генераторов или энергосистем на параллельную работу с постоянным временем опережения.Известны устройства для автоматической синхронизации с постоянным време- нем опережения, содержащие блоки выделения огибающей напряжения биений и ее первой производной по времени 11,10 Ы -Гз 3Недостатком известных устройств является погрешность синхронизации при увеличении частоты скольжения.15Наиболее близким к предложенному устройству по технической сущности является устройс:гво для автоматической синхронизации 4.Это устройство содержит блок вьтделения огибающей напряжения биений, дифференцирующий блок, блок разности синхронизируемых напряжений, блок запрета, логическую схему И и,блок вре 2мени опережения. В устройстве выход дифференцирующего блока, блока выделения огибающей напряжения биений и выход блока разности напряжений одновременно подключены к суммирующим входам блока времени опережения, выход которого подключен к одному из входов логической схемы И, другой вход которой подключен к выходу блока запрета.Это устройство имеет ряд недостач ков, ограничивающих его применение, К ним относятся:1. Время опережения определяется на основании допущения, что где Ю с - круговая, частота огибающейнапряжения биений (частота скольжения);акоп- время опережения.Огсюда видно, что с увеличением частоты скольжения Ж снижается корректность приведенного доцуйюния и, следо40 Устройство содержит блок 1 выделенияогибающей напряжения биений; первый вательно, увеличивается погрешность"сийхронйэ"ации,2, Время опережения зависит от разности модулей напряжений синхронизируемых энергообъектов.Цель изобретения - повьппение надежности и точности синхронизации.Это достигается тем, чтоизвестноеустройство, содержащее блок выделенияогибающей напряжения биений, к выходу 10которого подключен первый дифференцируюший блок, блок разности синхронизируемых напряжений выход которого подключен к одному из двух входов блоказапрета, первую логическую схему И, один 15вход которой ,соединен с выходом блоказапрета, снабжено блоком измерения ипамяти мгновенного значения напряжения,комйаратором, второй логической схемойИ., вторым дифференцирующим блоком,блоком пуска по времени опережения,выпрямителем и расширителем импульсов. При этом к выходу первого дифференцирующего блока подключен"второй входблока запрета, к выходу блока выделенияогибающей напряжения биений подключенвход блока измерения и памяти мгновенного значения напряжения, вход и выходкоторого подключены к двум входам компаратора, второй вход первой логическойсхемы И соединен с выходом расширителя импульсов,. вход которого через однополупериодный выпрямитель и подключенный на его вход второй дифференцирующийблок подключен к выходу второй логической схемы И, один из входов которойсоединен с выходом компаратора, второй - с пусковым входом блока измерения и памяти мгновенного значениянапряжения и с выходом блока пускапо времени опережения, а выход первогодифференцйрующего блока подключен квходу блока пуска по времени опережения,Блок пуска по времени опережения 45содержит на входе первый и второй нульорганы, реагирующие соответственно на.положительные и отрицательнйе полярности сигналов, блок задержки и логическую схему ИЛИ на выходе, причем 50выход первого нуль-органа через блокзадержки, а второго - непосредственноподключены к входам логической схемыИЛИ.На чертеже изображена схема предложенного устройства. 15 фдифференцируюший блок 2 для выделения первой производной огибающей напряжения биений; блок 3 пуска по времени опережения, состоящий из двух нуль-органов 4 и 5, реагирующих соответственно на положительные и отрипательные полярности сигналов, блока 6 задержки для задания уставки времени опережения и логической схемы ИЛИ 7; блок 8 измерения и памяти мгновенцого значения напряжения, измеряющий в момент пуска от схемы ИЛИ 7 и запоминающий мгновенное значение огибающей напряжения биений; компаратор 9, логический сигнал ". Единица" на выходе которого появляется только в том случае, когда напряжение с выхода блока 1 станет выше напряжения с выхода блока 8," вторую логическую схему И 10; второй дифференцируюший блок 11; однополупериодный выпрямигель 12, выделяющий только отрицательные импульсы, сформированные в блоке 11; расширитель 13 импульсов; первуюлогическую схему И 14; исполнительный орган 15; блок 16 разности синхронизируемых напряжений, постоянное напряжение на выходе которого пропорционально разности амплитуд синхронизируемых напряжений; блок 17 запрета, постоянное напряжение на выходе которого становится равным нулю, если разность синхронизируемых напряжений или, частота скольжения (напряжение на выходе блока 2) превысит заданный, уровень, чем обеспечивается запрет в срабатывании устройстваУстройство работает следующим образомПри разности сийхронизируемых напряжений О+ О и их частот, не превышающей уставок срабатывания блока 17, на выходе блока 1 формируется огибающая напряжения биений, которая после дифференцирования по времени в блоке 2 поступает навходы нуль-органов 4 и 5 блока 3 пуска по времени опережения, На выходе нудь-органа 4 формируются сигналы, соответствующие логической единице из положительных полуволн входного напряжения, а на выходе нуль органа 5 - из отрицательных. Длительность сформированных сигналов равна длительности полуволн входных напряжений.С выхода нуль-органа 4 сигнал поступает на блок 6 задержки, на выходе которого логическая единица появляется после необходимого времени задержки, равного требуемому времени опережения.5 7468На выходе логической схемы ИЛИ" 7юрьируется единичный сигнал, длительность которого равна ( Т - 1 од ),где Т в . длительность периода биений;- время опережения,Этот сигнал поступает на пусковойвход блока 8 измерения и памяти мгновенного значения напряжения биений. Домомента поступления сигнала от схемыИЛИ 7 блок 8 работает как обычный 16масштабный усилитель. Сйгналом отсхемы ИЛИ 7 в блок 8 включается орган памяти и отделяется входная цепь.На выходе компаратора 9 после появления сигнала от схемы ИЛИ 7, т,е, 15в момент, когда кривая напряжения бтблока 1 превысит уровень сигнала отблока 8, появится логическая единица.Длительность этого сигнала равнаТ - 2 Ь. Сигнал с выхода компаратора9 поступает во вторую логическую схемуИ 10, единичный сигнал на выходе которой существует в течение Т -21 сот момента появления сигнала с компаратора 9,Схема И 10 необходима для того,чтобы при отсутствии скольжения, когдасигнала от схемы ИЛИ 7 нет, .Не происходило срабатывания устройства.Затем сигнал с выхода схемы И 10дифференцируется. в блок 11, на выходекоторого появляются узкие импульсы положительной полярности в момент появления сигнала на выходе схемы 10 и отрицательной - в момент его окончания.Оцнополупериодным выпрямителем 12 выделяются только отрицательные импульсы, "соответствующие моменту времени, в который должен подаваться сигнал на исполнительный орган, 15 и далее на управление выключателем с учетом требуемоговремени опережения.Сигнал с выхода выпрямителя 12 расширяется в расширителе 13 импульсов подлительности до значения, равного с45и поступает через логическую схему 14совпадения на исполнительный орган: 15,Если разность синхронизируемых нап-. ряжений с выхода блока 16 или разность частот этих напряжений, пропорциональ ная напряжениюс выхода блока 2, превышает уставки срабатывания блока 17 запрета, на его выходе появляется логический нуль, который поступает на второй вход схемы совпадения, запрещая,фсрабатывание устройства и целом.Использование предлагаемого устройства для авточатпчч:кой синхронизации обеспечивает по сравнению с известными устройствами следующие преимущества:возможность получения стабильного времени опережения включения выключателя, не зависящего в широких пределах от частоты скольжения и отношения синхронизивуемых налряжений;более высокую точность синхронизации енезависимость точности синхронизации От угла Опережения, определяемого временем Опережения.Это позволяет значительно расширить область применения автоматической синхронизации как для включения энергообъектов на параллельную работу, так и для,отключеши. асинхронного хода.В результате снижается время синхронизации или отключения асинхронного хода, что повьццает устойчивость рабэты энергосистем и Отдельных энергообъектов, а также повышает срок службы электроэнергетического Оборудования.Формула изобретения ф1. Устройство для автоматической синхронизации, содержащее блок выделения огибающей напряжения биений, к выходу которого подключен первый дифферен-, цирующий блок, блок разности синхронизируемых напряжений, выход которого подключен к одному из двух. входов блока запрета, первую логическую схему И, один вход которой соединен с выходом блока запрета, о т л и ч а ю щ е е - с я тем, что, с целью повьпйения на-дежности и точности синхронизаций; усгройство снабжено блоком измерения и памяти мгновенного значения напряжения, компаратором, второй логической схемой И, вторым дифференцирующим блоком, блоком Пуска по времени Ойережения выпрямителем и расширителем импульсов, причем к выходу первого дифференцирующего блока подключен второй вход блока запрета, к выходу блока выделешя огибающей напряжения биений подключен вход блока измерения и памяти мгновенного значения напряжения, выход и вход которого подключены к двум входам компаратора, второй вход первой логическойсхемы И соединен с выходом расширителя импульсов, вход которого через однополупериодный выпрямитель и подключенный на его вход второй дифференцируюший блок подключен к выходу второй логической схемы И, один из вхоавитель К. Фотинаед И, Асталош Корректор С. Бекма Сост Загребельная Редак 3967/48 Тираж 783 БНИИПИ Государственного ко по делам изобретений и от 113035, Москва,Ж, РаПодписиитета СССРытийокая набд. 4 филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная 7 7дов которой соединен с выходом компаратора, второй - с выходом блока нус ".ка"по времени опережения и с пусковымвходом блока измерения и памяти мгновенного значении напряжения, а выход первого дифференпирующего блока подключен к входу блока пуска по времени опережения.2. Устройство по и. 1, о т л ич а юще еси тем, что блокпуска по времени опережения содержит на входе первый и второй нуль-органы, оеагирующие соотвегственно на поло жительные и отрипательные полярности :игналов, блок задержки и логическую 46815 8схему ИЛИ на выходе, причем выход первого нуль-органа через блок задержкч, а второго - непосведственно подключены к входам логической схемы ИЛИ. 5 Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР% 126937 кл. Н 02 ХЗ/42, 1959. 10 2. Авторское свидетельство СССР й 486419, кл. Н 02 У 3/42, 1973. 3. Авторское свидетельство СССР й 488282, кл Н 02 У 3/42, 1972,4. Авторское свидетельство СССР 15 М 471637, кл. Н 02 ХЗ/42, 1974.