Устройство для измерения угла вылета ротора синхронного генератора

Союз СоеетсникСфциапистичесникРасттубпии ВТОРС СВИДЕТЕЛЬСТВУ Дополнительное к авт, с вид-ву апвлено 16.11.79 (2) 284083) Приоритет па делам наебретеннй н открмтнйОпубликовано 15.0 Дата опубликован 81 Бвллетень Ла 30 53) УДК 621. 3 925(088 8 описания 25.08. 2) Авторы изобретен еФкч и Ю.В.Хрущев, И,И В. Купчик ная, В ститут тайский политехнический им. И,И,Ползунова) Заявитель(5 ТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ УГЛА ВЫЛЕРОТОРА СИНХРОННОГО ГЕНЕРАТОРА го ген частот о и, изм велич рения ла вылета, моделируется на основесреднего значения частоты ЭДС контролируемого генератора перед аварией за какой-либо период осреднения.Наиболее близким по техническойсущности к заявляемому устройствуявляется устройство для измерениядинамического изменения угла вылетаротора синхронного генератора, состоящее из датчика скорости вращения тгенератора, блока автоматического управления, ко входу которого подключен датчик скорости вращения генератора, высокочастотного генератора 20импульсов, блока измерения угла вылета, соединенного с выходом блокаавтоматического управления и высокочастотным генератором импульсов,запоминающего блока, содержащего обИзобретение относится к электротехнике и может быть использсвано в качестве быстродействующего измерительного органа противоаварийной . автоматики энергосистем для измерения угла вылета ротора синхронного генератора в динамическом режимеИзвестен измерительный орган, входящий в состав релейного устройства для ресинхроннзации синхронного генератора, состоящий из датчика скорости вращения генератора, блока измерения угла вылета, выполненного в виде дифференциальнобалансной усилительной схемы, одно плечо которой подключено к датчику скорости через Т-образный фильтр, а другое через запоминающий блок, выполненный в виде интегрирующей цепочки, составленной из активного сопротивления и конденсатора.Недостатком известного устройства является невысокая точность измеения угла вылета ротора синхронно атора вследствие того,шин бесконечной мощноскоторой необходима длносительного приращения3 855 разцовый и сравнивающий счетчики импульсов, счетные входы которых соединены с высокочастотным генератором импульсов, а управляющие - с блоком автоматического управления, и элемента сравнения, к двум входам которого подключены выходы образцового и сравнивающего счетчиков импульсов, и его выход соединен с блоком автоматического управления и с управляющим входом сравнивающего счетчика 121,Однако в известном устройстве частота шин бесконечной мощности моделируется на основе первого целого полупериода после поступления сигнала об аварии от релейной защиты. Изменение частоты ЭДС генератора. в течение первого целого попупериода после начала аварии незначительно,50 55 и погрешность моделирования частотышин бесконечной мощности невелика,однако эта погрешность увеличивается пропорционально времени работыустройства. Необходимо также учестьто, что от релейной защиты генератора сигнал приходит с запаздыванием, поэтому погрешность моделирования частоты шин бесконечной мощности увеличивается еще больше, чтоснижает точность измерения угла вылета.Цель изобретения - повьппение точности измерения угла вылета ротора синхронного генератора,Поставленная цель достигается тем, что в известном устройстве для измерения динамического изменения угла вылета ротора синхронного генератора, состоящем из датчика скорости вращения генератора, блока автоматическогс выправления, к входу которого подключен датчик скорости вращения генератора, высокочастотного генератора импульсов, блока измерения угла вылета, соединенного с выходом блока автоматического управления и высокочастотным генератором импульсов, запоминающего блока, содержащего элемент сравнения, подключенный к входу блока автоматического унравлеиия, счетчик, счетный вход которого соединен с высокочастотным генератором импульсов, управляющий - с блоком автоматического управления и элементов сравнения, а выход счетчика - с первым входом элемента сравкения, согласно изобретению, запоминающий блок имеет блок хранения информации, состоящий из последова 5 10 15 20 25 30 35 40 тельно соединенных регистров, входыкоторых связаны с блоком автоматического управления, причем выходблока хранения информации подключенко второму входу элемента сравнения,а его вход соединен со счетчиком,На чертеже приведена блок-схемапредложенного устройства,Устройство имеет датчик 1 скорости вращения генератора, выполненный,например, в виде синхронного тахогенератора, установленного на валу генератора, блок 2 автоматического управления, ко входу которого подключендатчик 1 скорости вращения генератора, высокочастотный генератор 3импульсов, запоминающий блок ч, служащий для запоминания частоты энергоприемной системы до аварии, блок5 измерения угла вылета, к входамкоторого подключены блок 2 автоматического управления и высокочастотный генератор 3 импульсов. Запоминающий блок 4 состоит из элемента 6 сравнения, счетчика 7, счетный вход которого соединен с высокочастотным генератором 3, управляющий - с блоком 2автоматического управления и элементом 6 сравнения, а выход счетчика 7с первым входом элемента 6 сравненияи с блоком 8 хранения информации,выполненным в виде например, трех последовательно соединенных регистров9-11, входы которых подключены к блоку 2 автоматического управления. Вы - ,ход блока 8 хранения информации подключен ко второму входу элемента 6сравнения. Выход элемента 6 сравнениясоединен с блоком 2 автоматическогоуправления. Устройство работает следующим образом.Напряжение с датчика 1 скорости подается в блок 2 автоматического управления, где оно выпрямляется, ограничивается по амплитуде и проходит через нуль-орган, в результате чего в момент прохождения ЭДС генератора через нуль вырабатываются импульсы с частотой, равной удвоенной частоте ЭДС генератора, Время между двумя соседними импульсами представляет собой длительность полупериода ЭДС генератора. Дв поступления в блок 2 автоматического управления разрешающего сигнала от релейной защиты блок 6 сравнения и блок 5 измерения угла вылета выдают нулевые сигналы,При аварии в энергосистеме, выя 35 вляемой релейной защитой, разрешающий сигнал от релейной защиты поступает в блок 2 автоматического управления. Блок 2 дает сигнал на работу элемента б сравнения, и с этого момента импульсы на управляющие входы счетчика 7 и блока 8 от блока 2 больше не поступают, т.е. в регистрах блока 8 хранения информации смены чисел не происходит до конца переходного процесса. В регистре 11 при этом остается записанным число Й соответствующее полупериоду, который проследовал за три полупериода до.того, во время которого произошла авария. Этот полупериод Т 2, соответствующий числу Йо и записанный в регистре 11, принимается в дальнейшем за образцовый и на основании его длительности формируется частота 1 шин бесконечнойомощности. Это происходит следующим образом. Как только в счетчике 7 записывается число ЙО, и числа 45 50 5 85585 а счетчик 7 производит счет импульсов, поступающих от высокочастотного генератора 3. Блок 2 автоматического управления производит сброс показаний счетчика 7 в моменты прохок 5 дения напряжения с датчика 1 скорости через нуль. Таким образом, счетчик 7 измеряет каждый полупериод сигнала с датчика 1 скорости количеством импульсов Й. После окончания 10 измерения очередного полупериода по команде от блока 2 автоматического управления производится передача записанного в счетчике 7 числа Й в блок 8 хранения информации и стирание показаний счетчика 7, чем обеспечивается готовность счетчика к записи следующего числа. Число Й счетчика 7 записывается в блок 8 в первом по счету из последовательно сое диненных регистров 9, при этом число, записанное ранее в регистре 9, по сигналу с блока 2 передается в реги тр 10, а число, ранее записанное в регистре 10, передается в ре гистр 11, т.е. осуществляется последовательная передача чисел из одного регистра в другой. Таким образом, . в регистре 11 постоянно находится число, соответствующее полупериоду, Зо проследовавшему за три полупериода до того, который в данный момент записывается в счетчике 3 Ьв счетчике 7 и регистре 11 становят. ся одинаковыми, элемент 6 сравнения выдает импульс на сброс в счетчике 7, и последний начинает считать сначала до набора числа Й, . На выход элемента 6 сравнения поступают импульсы с частотой 2, частота которых в блоке 2 автоматического управления делится на два, и на выход блока 2, соединенный с блоком 5 измерения угла вылета, поступают сигналы с частотой т , соответствующей частоте шин бесконечной мощности, Аналогичным образом в блоке 2 происходит деление частоты 2 Г сигналов, поступающих от датчика 1 скорости после аварий, на два, и на выходе блока 2, соединенном с блоком 5 измерения угла вылета, появляются импульсы с частотой 1, соответствующей изменяющейся частоте ЭДС генератора после аварии. В случае, если после начала аварии контролируемый генератор начинает разгоняться, частота его ЭДС увеличивается,поэтому полупериод ЭДС генератора заканчивается раньше, чем образцовый полупериод, и на вход блока 5 измерения угла вылета поступает сигнал с частотой т раньше, чем сигнал с частотой Г . Угол вылета ротора д измеряется числом импульсов генератора 3, поступивших на вход блока 5 измерения угла вылета за время между приходом сигнала с частотой Г и сигнал с частотой , . Величина угла дзаписывается в блоке 5 измерения, выполненного в виде счетчика, в двоичном коде, поэтому возможно дальнейшее дифференцирование с помощью арифметических устройств угла д с цеполучения велены скольженияи ускорения -р-.При торможении контролируемого генератора устройство работает аналогичным образом. Угол измеряется числом импульсов генератора, поступивших на вход блока 5 измерения угла, за время между приходом сигнала с частотой Г и сигнала с частотой г. После окончания переходного процесса и прихода второго сигнала от релейной защиты блок 2 автоматического управления устанавливает все блоки устройства в исходное состояние, устройство готово для работы в следующем. измерении.5853 аравления, к одному выходу которогоподключен блок измерения угла вылета, соединенный с высокочастотиьючгенератором импульсов, запоминающийблок, состоящий из элемента сравнения, выход которого подключен к вто. -рому входу блока автоматическогоуправления, и счетчика, счетный входкоторого соединен с высокочастотнымгенератором импульсов, управляющий -с вторым выходом блока автоматического управления и элементом сравненияа выход - с первым входом элементасравнения, о т л и ч а ю щ е е с ятем что, с целью повышения точностиизмерения, в запоминающий блок введен элемент хранения информации,состоящий из соединенных последовательно регистров, входы которых соединены с дополнительным выходомблока автоматического управления,при этом вход элемента храненияинформации соединен со счетчиком,а его выход подключен ко второму входуэлемента сравнения,Формула изобретения Устройство для измерения угла зо вылета ротора синхронного генератора, содержащее датчик скорости вращения генератора, подключенный к одному входу блока автоматического упБНИИПИ Заказ 6957/79 Тираж 675 Подписное филиал ППП "Патент", г, Ужгород, ул. Проектная, 4 7 85Устройство дает возможность повысить точность измерения угла вылета ротора синхронного генератора эа счет введения в запоминающий блок блока хранения информации, состоящего иэ последовательно соединенных регистров. Это позволяет более точно моделировать частоту шин бесконечной мощности на основании полупериода, проследовавшего до начала аварии, с учетом запаздывания сигнала от релейной защиты. Если время запазды - вания сигнала от релейной защиты велико, то погрешность из-за этого можно компенсировать увеличением числа регистров в блоке хранения информацииЕсли релейная защита достаточно быстро выявляет аварийную ситуацию в системе, ,то число регистров можно сократить до двух, Достоинствами предложенного. устройства являются возможность его реализации на унифицированных логических элементах и его высокая помехозащищенность. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРМф 109918, кл. Н 02 1 3/40, 1956,2, Авторское свидетельство СССРпо заявке 11 2600543/24-07,кл. Н 02 1 3/24, 1978.