Устройство для автоматического включения синхронных генераторов на параллельную работу

цщ 752619 ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советских Социалистических Республик(5 л 3Н 02 3/4 Государственный комитет 23) Приоритет43) Опубликовано 30.07.80, Бюллетень М СССР по делам изобретений и открытий(45) Дата опубликован писания 30,07.8 72) Авторы изобретения(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО ВКЛЮЧЕНИЯ СИНХРОННЪХ ГЕНЕРАТОРОВ НА ПАРАЛЛЕЛЬНУЮ РАБОТУИзобретение относится к автоматике электроэнергетических установок транспортных средств, в частности к автоматическим синхронизаторам генераторов электрического тока, 5Известны устройства для автоматического включения на параллельную работу синхронных генераторов методом грубой синхронизации, содержащие блоки трансформаторов напряжения биений и питания, 10 контроля разности частот, контроля синхронизма и подгонки частоты 1,К недостаткам данных устройств относится возможность возникновения толчков токов, провалов напряжений и значитель ных динамических усилий на валах агрегатов в начальный момент включения генераторов, а также затягивание процесса синхронизации.Известно также устройство для автоматического включения синхронных генераторов на параллельную работу, содержащее генераторные автоматы, трансформаторы напряжения биений, блок управления генераторными автоматами, содержащий датчик огибающей напряжения биений на входе и триггер на выходе, выход которого подключен ко входу механизма дистанционного управления генераторным автоматом 21, 30 Недостатком этого устройства является трудоемкость синхронизации прп резких и периодических изменениях напряжения и частоты из-за сложности соблюдения условий точной синхронизации.Целью настоящего изобретения является повышение устойчивости синхронизации при резких ц периодических изменениях напряжения и частоты тока синхронных генераторов. Эта цель достигнута в устройстве для автоматического включения синхронных генераторов на параллельную работу, содержащем генераторные автоматы с механизмом дистанционного управления, трансформаторы напряжения биений, блок управления генераторнымц автоматами, содержащий датчик огибающей напряжения биений на входе и триггер на выходе, выход которого подключен ко входу механизма дистанционного управления генераторным автоматом.Новым в устройстве является то, что устройство снабжено вентцльным коммутатором с двусторонней проводимостью с зажимами для подключения на напряжении генераторов до и после генераторных автоматов, блоками управления вентилями коммутатора, сцнхронизцрующцй вход каждого из которых подключен к соответствующему трансформатору напряжения бие 752619ний, вход управления - к выходу датчика огибающеи напряжения биений олока управления генераторными автоматами, а блок управления енераторными автоматами снабжен нуль-ор анами и блоком задержки, включенными между датчиком о ибающей напряжения биении и выходным триггером.1.1 а фиг, 1 приведена структурная схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 временная диаграмма работы,Устройство состоит из управляемых вентильных коммутаторов 1 в каждой фазе, трансформаторов напряжения биении 2 каждои фазы и блоков управления 3 вентилями коммутаторов 1, включающих в себя узлы питания 4, узлы синхронизации 5, генераторы пилоооразного напряжения 6, сумматоры 7, блокинг-генераторы 8, импульсные усилители 9. Датчик огибающеи напряжения биения 10, нуль-орган 11, элемент задержки времени 12 и триггер включения 13 образуют блок управления генераторными автоматами. выход этого олока подключен к механизму дистанционного управления одного из генераторных автоматов 14 и 15 подключаемого генератора, в качестве которого может выступать любой пз генераторов 16 и 17, изоораженных на фиг. 1, Для набора схемы синхронизации устройство снабжено выключателями 18, 19 и 20.( хема содержит три аналоги чных блока управления 3 вентильными коммутаторамиКаждый блок 3 включает ь себя два канала управления соответствующим коммутагором 1 каждой фазы, один для управления вентилем коммутатора 1, проводягцпм ток в прямом направлении, а второй - в обратном. Как видно из фиг. 1, каждый из каналов управления образуется последовательно включенными узлом синхронизации 5, генератором пилообразного напряжения 6, сумматором 7, блокинг-генератором 8 и импульсным усилителем 9, подключенным к коммутатору 1. рассмотрим схему в работе.Предположим, что генератор 16 нагружен на шины, а генератор 17 необходимо синхронизировать с шинами. Для этого замыкают выключатели 19 и 20. Через вентпльные коммутаторы 1, включенные последовательно в цепь между генератором 17 и шинами, начинает протекать уравнительный ток, значение которого определяется углом включения вентилей коммутаторов 1. При этом предлагаемое устроиство осуществляет ограничение уравнительного тока, что достигается следующим образом: с подачей питания на узлы синхронизации 5 от трансформаторов напряжения биений 2 той же фазы, в которои находятся вентили коммутатора 1, управляемого данным блоком 3 (например, фазы А, как 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 показано на фиг. 1), на выходе одного пз узлов синхронизации 5 формпрусгся импульс прямоугольной формы, начало и конец которого определяется началом и концом положительно,о полуперпода напряжения оиении (Ь), а на выходе второо - огрицатсльного полупериода (Ь). 1.1 апряжепие с выхода узла синхронизации 5 управляет работой генераторов пилообразного напряжения 6, вырабатывающих напряжение пилы (Ьп,п,п, и Ьп.о,п.) (фиг 2) начало и конец которой ограничиваются началом и концом прямоугольных синхронпзирующих импульсов. 1-1 апряжение пилы и напряжение с выхода датчика огибающей напряжения биений 10 подается па сумматор 7, который формирует импульс в момент их равенства. Этот импульс запускает олокинг-генератор 8, который генерирует непрерывную последовательность импульсов, начало которои определяется моментом подачи импульса от сумматора 7, а конец - моментом срыва напряжения пилы. Выходные импульсы (Ь и Ьу,. и,) блокинг-генератора 8, усиленные до необходпмой мощности импульсным усилителем 9, управляют работои вентилей коммутатора 1. Фаза импульсов управления относительно напряжения биении зависит от величины мгновенного значения огибающей напряжения биений, то есть от величины текугцего значения амплитуды напряжения биений, причем чем больше напряжение с датчика огибапощеи напряжения биений 10, тем больше сдвиг по фазе и угол вклочения вентилей коммутпора 1, что иллюстрируется на графиках фиг, 2. 1 аким образом, на выходе олока управления 3 получаем импульс управления, фаза которого относительно напряжения биений регулируется так, что при увеличении ампли 1 уды напряжения биении угол включения вентиля увеличивается, Ы результате ограничивается уравнительный ток (1 ур) между генераторами 16 и 17, 11 ри уменьшении текущего значения амплнпгуды напряжения оиений угол включения вентилей коммутаторов 1 уменьшается и среднее значение уравнительного тока остается примерно таким же, то есть достигается стабилизация уравнительного тока. При втягивании в синхронизм амплитуда напряжения биений уменьшается и при достижении ею величины, безопасной для включения генераторного автомата 15, срабатывает нуль-орган 11, и подает сигнал на вход элемента задержки 12, Если за время, равное выдержке времени элемента задержки 12, не происходит нового качания роторов синхронных генераторов 16 и 17, го срабатывают триггер включения 13, напряжение с выхода которого воздействует на механизм дистанционного управления генераторного автомата 15 подключаемогогенератора 17, 752619Таким образом генератор 17 включается на параллельную работу.Предлагаемое устройство для автоматического включения на параллельную работу синхронных генераторов позволяет обеспечить устойчивую синхронизацию генераторов при резких и периодических изменениях напряжения и частоты работающих генераторов.Формула изобретенияУстройство для автоматичсского включения синхронных генераторов на параллельную работу, содержащее генераторные автоматы с механизмом дистанционного управления, трансформаторы напряжения биений, блок управления генераторнымп автоматами, содержацци датчик огибающей напряжения биений на входе и триггер на выходе, выход которого подключен ко входу механизма дистанционного управления генсраторным автоматом, отличающееся тем, что, с целью повышения устойчивости синхронизации, устройство снабженовентильным коммутатором с двустороннейпроводимостью с зажимами для подключения на напряжение гснсраторов до и после5 генераторных автоматов, блоками управления вентилями коммутатора, синхронизируо вход какдого из которых подключен к соотвстствуощему трансформаторунапряжения биений, вход управления - к1 О выходу датчика огибающей напряжениябиений блока управления генераторнымиавтоматами, а блок управления генераторыми автом атами снаожен нуль-Органом иблоком задержки, включенными между15 датчиком огибающей напряжения биенийи выходным триггером.Источники шформации,принятые во впиманис при экспертизе1. Константинов В. 1-1. Синхронизациясудовых синхронных генераторов, Л., Судостроение, 1965, с. 279 в 2.2, Авторское свидетельство СССР6 182220, кл. Н 023 3/42, 1962,ография, пр. Сапунова, 2 Заказ 1223/3 Изл.390 ТирНГ 10 Поиск Госуларственного комитета СССР по113035, Москва, Ж, Раушская ж 798 Подписное лам изобретений и открытий б., д. 4/5