Устройство для включения на параллельную работу двух сетей переменного тока

Союз СоветскикСоциалистнческинРеспублик ОП ИСАНИЕИЗЬБРЕТЕН ИЯ. К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ои 884034(23)Приоритет по делам изобретений и открытий(72) Авторы изобретения Н. С. Гуров, Л. А. Орехов и В. Н. Чувычин с Рижский ордена Трудового Красного Знамени политехнический институт(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВКЛЮЧЕНИЯ НА ПАРАЛЛЕЛЬНУЮ РАБОТУ ДВУХ СЕТЕЙ ПЕРЕМЕННОГО ТОКАИзобретение относится к автоматическим синхронизаторам с постоянным временем опережения для включения на параллельную работу двух сетей или двух синхронных генераторов, или двух частей энергосистемы методом точной синхронизации,Для предотвращения и ликвидации аварий в энергосистемах большое. значение имеет быстрое включение резервных генераторов и восстановление па 1 О раллельной работы частей энергосистемы, разделившейся на несинхронно работающие части. При этом в условиях роста единичных мощностей генераторов15 и мощностей энергосистем первостепенное значение приобретает точность в включения на параллельную работу.Известны способы точной синхронизации основанные на косвенном и пряУ20 мом определении времени опережения для подачи команды на включение выключателя, разделяющего два источника электрической энергии. Известен автоматический синхронизатор, предназначенный для включения генераторов или сетей на параллельную работу. Устройство включает в себя узел опережения, узел контроля разности частот и т.д, На вход устройства .подается напряжение биений 111.Недостатком известного устройства является его сложность и недостаточная точность,Известны устройства для включения сетей или генераторов переменного тока на параллельную работу, основанные на прямом преобразовании угла д между векторами синхронизируемых напряжений в пропорциональное ему напряжение постоянного тока,Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является устройство для включения на параллельную работу электрических сетей переменного тока. Устройство содержит блок преобразования угла между векто" рами синхронизируемых напряжений в8840 ой - угол наклона характеристикипреобразования ( Лиг, 2).55 При снижении напряжения О нижеуставки лервого порогового органа Ц4 юсоответствующего углу Офиг. 2),срабатывает пороговый орган 2 и начипропорциональное ему напряжение постоянного тока, также математическийблок, формирующий напряжение, пропорциональное углу, первой и второй производным этого угла и реагирующий эле"мент на выходе 2 .Недостатком известного устройстваявляется его значительная сложность.Необходимость большого количествапреобразований приводит к большим по Огрешностям устройства.Цель изобретения - повышение точности включения и упрощения устройства,Поставленная цель достигнута тем,что устройство для включения на параллельную работу двух сетей переменноготока, содержащее блок преобразованияугла между векторами двух синхронизи-руемых напряжений в постоянное напряжение и реагирующий элемент на выходе. Снабжено пороговыми органами, интегратором и логическим элементом И,причем на выход преобразователя углав пропорциональное ему напряжение постоянного тока подключены входы двухпороговых органов, выход первого порогового органа соединен с одним входом интегратора, выход интегратораподключен на входы третьего и четвертого пороговых органов, а выход второго порогового органа соединен совторым входом интегратора, дополнительным входом первого порогового -органаи дополнительным входом третьего по 35рогового органа, причем выходы третьего и четвертого пороговых органовподключены на входы логического элемента И, выход которого соединен с реагирующим элементом.40 На фиг. 1 представлена структурная схема устройства; на фиг. 2 - зависимость напряжения, пропорционального углу К от угла Д.Устройство содержит блок преобра зования угла в напряжение постоянного тока 1, первый пороговый орган 2, второй пороговый орган 3, интегратор 4, третий пороговый орган 5, четвертый пороговый орган 6, логический 50 элемент И 7 и реагирующий элемент 8.Устройство работает следующим образом.Напряжение, пропорциональное углу между двумя синхронизируемыми напряжениями, снимается с выхода блока преобразования. Характер изменения этого напряжения в зависимости от уг 34 4ла О показан на фиг. 2, В устройстве замеряется времярр 1 изменения угла О от значения О, дБ Д, котороепри отсутствии ускорения обратно пропорционально скольжению Ю 8= 2 Вс(отсчет углов ( для удобства ведетсясправа налево). Это время сравнивается с заданным отрезком времени, равном времени включения выключателя 1Угол (2 определяется как угол опережения при заданном максимально допустимом значении скольжения Шг ему веФ,-. д =гав=в гВ случае, если фактическое скольжение Ж к моменту включения выключателя равно Щ,6 р р= и в момент,-"ю и 2 68когда ф = (1 подается команда на включение выключателя, Время опереженияпри этом равнооп +88,Еслии ) ито 1: С ипо.ба о-о 8 8 цача команды на включение запрещаетсяЕсли и,с и ,то й,89 г я. 88 и в момент, когда 8 = 8. начинается2отсчет задержки в подаче команды на включение выключателя величинойд-дг . К" б-д; ав ж ВЬ а "ВВ.По истечении времени задержки ь подается команда на включение выключателя. Время опережения в подаче команды на включение выключателя при любом скольжении 0 сизи равняется5 м1 -+-аЬА А+88=вР 188 88Напряжение с выхода преобразователя угла 1 подается на входы пороговых органов 2 и 3, настроенных на напряжение срабатыванияФормула изобретения 5884 нается заряд конденсатора интегратора 4. В момент, соответствующий углусрабатывает второй пороговый орган 3, при этом подается сигнал на блокировку первого порогового органа 2. Прекращается заряд конденсатора интегратора 4. В моментнапряжение на выходе интегратора пропорционально времени изменения напряжения от момента д до Д, следовательно, 1 О зависит от скольжения. Выходным сигналом второго порогового органа запускается цепь разряда интегратора 4 и подается сигнал "разрешение срабатывания" на третий пороговый орган 5. 1 ю Начинается разряд конденсатора интегратора 4. Время разряда пропорционально напряжению, до которого конденсатор успел зарядиться, а следовательно, времени изменения напряжения 20 от (1 до д 2 ( т.е. зависит от скорости скольжения).В приведенных рассуждениях при сяольжениииц 1 вреия 1 л алринято равгАными Е (Фиг. ) . Принципиально это И время не обязательно должно равняться АТЕЕ. Напряжение на выходе интегратора 4, соответствующее максимальному скольжению, принимается равным напряжению срабатывания четвертого порого- ЗО юго органа. Третий пороговый орган срабатывает, когда напряжение становится меньше ОПри ии напряжение на выходе интегратора 4 в момент Д.превышает напряжение ОсР. Пороговый орган 6.срабатывает, КоэКициент возврата порогового органа меньше единицы, поэтому он возвращается при О ( О р.В момент разряда конденсатора интегратора 4, когда напряжение снизится до О = О, срабатывает пороговый орган 5 и на обоих входах логическол Л го элемента Иимеется напряжение, в результате срабатывает выходной элемент 8.ВМ Л-ЕВПри ии йд ай и пороговый орган 6 не срабатывает, а следо 034 6вательно, не срабатывает и реагирующий элемент 8.Предлагаемое построение устройствас указанным включением элементов позволяет повысить точность включенияна параллельную работу электрическихсетей, синхронных генераторов, частейэнергосистемы, а также значительноупростить устройство,Устройство для включения на параллельную работу двух сетей переменноготока, содержащее блок преобразованияугла между векторами двух синхронизируемых напряжений в постоянное напряжение и реагирующий элемент на выходе,о т л и ч а ю щ е е с я тем, что,с целью повышения точности и упрощения устройства, оно снабжено пороговыми органами, интегратором и логическим элементом И, причем на выход блока преобразования угла в постоянноенапряжение подключены входы двух пороговых органов, выход первого порогового органа соединен с одним входоминтегратора, выход интегратора подключен на входы третьего и четвертого .пороговых органов, а выход второгопорогового органа соединен со вторымвходом интегратора, дополнительнымвходом первого порогового органа и дополнительным входом третьего порогового органа, причем выходы третьего ичетвертого пороговых органов подключены на входы логического элемента И,выход которого соединен с реагирующим элементом.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Вятский В.Я. и др. Автоматический синхронизатор с постоянным временем опережения,ЛСТ. - "Электрические станции", 1956, Р 3.2. Авторское свидетельство СССРФ 126937, кл, Н 02 1 3/42, 1959.884034 фиг, 7 иг. Составитель К. Фотиова Техред И.Рейвес Ферен Корректор АПодписноего комитета СССРний и открытийанапская наб, д, 4/5 каз 10248/80 ВНИИП по 113035или едактор Н, Пуши Тираж 6 Государствен делам изобрет Иосква Ж,"Патент", г. Уж ул, Проектная, 4