Импульсный синхронизатор

(5)5 Н 02 Л 3 РЕТЕНИЯ, . ТВУ 204679/079,901,92, Бюл. %41Демин и А.Е,Церкрское свидетельс04, кл. Н 02 3 3/4 овны во С , 198 ПУЛЬСНЫЙ СИНХРОНИЗАТОР ользование: в электротехнике, пред- но для автоматического включения ных генераторов на параллельную является дополнительным к а.с. М сдвига опре скольжения Изобретение относится к области элек- . тротехники, предназначено для автоматического включения синхронных генераторов на параллельную работу и является дополнительным к авторскому свидетельству М 1140204.Известны "Способ автоматического включения резервного питания потребителей с двигательной нагрузкой" (А,с. М 1297169, кл. Н 02 3 9/06) и "Способ получения постоянного времени опережениядля автоматического повторного включения с улавливанием синхрон изма" (А, С. % 186009, кл. 21 С 68/60), в которых с целью обеспечения больших предельных углов опережения при высокой точности подачи команды на включение генераторного выключателя подается в момент совпадения сдвинутых по фазе синхронизируемых напряжений, причем вектор напряжения меньшей частоты сдвигается в сторону отставания, а вектор напряжения большей частоты - в сторону опережения, так, что результирующий угол ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ПИСАНИЕ ТОРСКОМУ СВИДЕТ(61) 1140 (21) 4879 (22) 25.0 (46) 07.1 (72) В.И (56) Авто М 11402 (54) ИМ (57) Исп назначе синхрон работу и 1140204. Сущность: в импульсный синхронизатор дополнительно введено трехфазное фазосдвигающее устройство. Четыре его входа подключены к выводам трех фаз и нейтрали синхронизируемого генератора, четыре выхода- к фазным и линейнь 1 м генераторным входам входных блоков, при этом образуются одноименные пары с фазными и линейными сетевыми входами этих блоков. Это позволяет использовать синхронизатор как с быстродействующими, так и с медленнодействующими выключателями 4 ил. ляется частотой и ускорением временем включения выключателя,При этом используются одноименные фазные напряжения синхронизируемых источников, а операция указанного сдвига синхронизируемых напряжений реализуется с помощью достаточно сложных и поэтому дорогих управляемых электрически фазовращающих устройств аналогового (а.с. М 186009) или дискретно-импульсного (а,с. М 1297169) типов. В свою очередь, получение необходимого для управления фазовращающими устройствами сигнала требует и риме неки я та к же достаточ но. сложных и дорогих измерителей - преобразователей частоты и ускорения скольжения в управляющее напряжение,В результате поставленная цель достигается за счет значительного усложнения синхронизаторов при соответствующем их удорожании, Именно по этой причине указанные технические решения находят при 177443310 20 25 30 35 40 45 50 55 менение только в синхронизэторах с постоянным временем опережения, применяющихся в системах элекгроснабжения с ответственными электроприемниками, Положительный эффект - повышенная точность синхронизации - достигается в них за счет усложнения и удорожания устройств,Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является "Импульсный синхронизатор" по авторскому сеидетельству СССР М 1140204, кл. Н 02 3 3/42, 1983,Импульсный синхронизатор содержит шесть идентичных входных блоков, каждый из которых содержит два формирователя импульсов, срабатывающих при переходе через ноль положительный полуволны напряжения, и два формирователя импульсов, срабатывающих при переходе через ноль отрицательной полуволны синхронизируемых напряжений, две логические схемы И, промежуточную схему ИЛИ, блок контроля частоты. состоящий из вспомогательного формирователя и О-триггера, схему И.Недостатком известного синхронизатора является ограниченная область применения, Он может использоваться только с быстродействующими выключателями, время срабатывания которых равно нулю, например, тиристорными или транзисторными. Применение синхронизатора с медленно действующими выключателями невозможно, поскольку угол опережения у синхронизатора равен нулю.Целью изобретения является расширение функциональных возможностей синхронизатора,Поставленная цель достигается тем, что в импульсный синхронизатор дополнительно введен трехфазный фазосдвигающий блок, четыре входа которого подключены к выводам трех фаз и нейтрали синхронизируемого генератора, четыре выхода - к фазным и линейным генераторным входам входных блоков так, что образуют одноименные пары с фазными и линейными сетевыми входами этих блоков.На фиг.1 изображена схема импульсного синхронизатора; на фиг.2 - векторная диаграмма синхронизируемых напряжений; на фиг.З и 4 - временные диаграммы работы синхронизатора.Синхронизатор (фиг.1) состоит из трехфазного фазосдвигающего блока 1, шести идентичных входных блоков 2 - 7, каждый из которых содержит формирователи импульсов 8-9, срабатывание при переходе через ноль отрицательной полуволны напряжения сети и генератора, и формирователи импульсов 10-11, срабатывающие при переходе через ноль положительной полуволны синхронизируемых напряжений, логические схемы И 12-13. входы которых соединены с выходами соответствующих формирователей, а выходы схем И всехвходных блоков подключены на входы промежуточной схемы ИЛИ 14, выход формирователя импульсов 9 первого входного блока, срабатывающего по началу отрицательной полуволны напряжения генератора, подключен к вспомогательному формирователю 15. выход которого соединен синформационным входом О-триггера 17, а стробирующий вход О-триггера - с выходом формирователя импульсов 11 первого входного блока, срабатывающего по началу положительной полуволны напряжениягенератора, выход О-триггера 17 подключен на один из выходов схемы И 18, другой входкоторой подключен к выходу промежуточной схемы ИЛИ 14. Сигнал 19 на включение выключателя формируется на выходе схемыИ 18. Синхронизатор работает следующимобразомФазосдвигающий блок 1 сдвигает в сторону отставания на заданный угол дп все три фазных напряжения синхронизируемого генератора Ед. Ев, Ес. При этом автоматически на тот же угол д 0 п сдвигаются илинейные напряжения генератора - Едв,Евс, Есд. Векторная диаграмма синхронизируемых напряжений для фазы А показала на фиг,2 для случая, когда частота генератора 1 г меньше частоты сети 1, Напряжение на выходе фазосдвигающего устройства Ед сдвинуто в сторону отстающих углов по отношению к напряжению генератора Ед на угол .дп, При бг1 векторы Ед, Ед будут двигаться навстречу вектору Од так, что сначала произойдет совпадение по фазе векторов Ед и Од, В момент совпадения формируется команда на включение выключателя. Иэ диаграммы следует, что угол между синхронизируемыми напряжениями в момент формирования команды будет равным заданному углу опережения д,пПри переходе напряжений сети и сдвинутых напряжений генератора через ноль формирователи импульсов 8-11 входных блоков 2-7 вырабатывают короткие импульсы (фиг.3 и фиг,4). При совпадении импульсов на входах хотя бы одной из схем И 12-13 входных блоков импульсы с выхода этой схемы через промежуточную схему ИЛИ 14 поступают на один из выходов схемы И 18 в цепь включения выключателя 19. Если в этот момент на другой вход схемы И 18 поступает импульс с блока контроля частоты 16, тонэ выходе схемы И 18 выдается импульс нэ включение выключателя, Зэ время срэбэтывэния выключателя реальный вектор напряжения синхронизируемого генератора совпадает с вектором нэпряжения сети (фиг.2).В импульсном синхронизэторе неодинаковость частот синхронизируемых напряжений приводит к тому, что импульсы с формирователей 8, 9 первого входного блока смещаются относительно друг друга "шэгэми". Причем импульсы большей частоты надвигаются нэ импульсы меньшей частоты со стороны заднего фронта. Длина шага при этом определяется выражением т и = ТМ - ТБ -1 1 ьтМ тБ тМтБ- ТУ ТБ"з где Тм - период синхронизируемого напряжения, чэстота 1 м которого меньше;ТБ - период синхронизируемого нэпряжения, частота 1 з которого больше;1 з - частота скольжения одного напряжения относительно другого.При увеличении скольжения длина "шэгэ" увеличивается, поэтому при длительности импульсов формирователей меньшей длины "шага" возможно перескакивание импульсов, Это явление иллюстрируется нэ фиг,З нэ примере фазы А. Тэк, если в первом периоде импульс вырабатывается в началеВотрицательной полволны Ед, выход формирователя 11 "опережая" соответствующий импульс 0 д (выход формирователя 9), то в следующем периоде зэ счет того, что частота напряжения синхронизируемого генератора меньше частоты напряжения сети, этот импульс "отстает" (Фиг.З),При этом переход от "оперекения" к "отставанию" не сопровокдается совпэдением импульсов по времени и, следовательно, срабатыванием устройства, хотя зэ этот промежуток времени имело место совпадение фэз синхронизируемых напряжений,Для устранения данного недостатка импульсный синхронизатор выполнен многоканальным с числом каналов равным 12, Многоканальность синхронизатора обеспечивается подключением его к фэзным и линейным напряжениям синхронизируемых источников и использованием фиксированных фэз 0 и 180 О, Для многокэнэльного устройства длина "шага" определяется выражением где и - число импульсов в периоде.То есть, увеличение числа импульсов приводит к уменьшению длины "шага".Нэ фиг.З видно, что в данном случае совпадение импульсов на схеме И зэ заданное время синхронизации имело место в блоке 7, где происходит выявление совпадения фэз синхронизируемых источников по напряжению Есд и Осд,Появление импульса нэ выходе промежуточной схемы ИЛИ определяет условие (одно из двух) включения выключателя, второе условие связано с блоком контроля частоты,Контроль частоты производится один рэз в период следующим образом,Вспомогательный формирователь 15 импульсов в начале отрицательного полупериода напряжения Ед Формирует импульс постоянной длительности (фиг.4), поступающий нэ информационный вход 0-триггера 17, нэ стробирующий вход О-триггера поступает импульс с формирователя 11 (фиг,З).срабатывающего в начале положительного 25 полупериодэ напряжения Ед, Длительностьимпульса с формирователя 15 выбрана такой, что при допустимой разности частот напряжения сети Од и напряжения генератора Ед он своим задним фронтом перекры вэет стробирующий импульс сформирователя 11, что, в свою очередь, приводит к появлению логической единицы нэ выходе триггера 17 (фиг,З), который соединен с выходом схемы И 18 в цели включения 35 выключателя.Таким образом, включение в предлагаемый синхронизатор трехфазного фазосдвлгэющего блока позволит расширить его функциональные возможности - использо вать с любыми, э не только быстродействующими выключателями, добиваясь при этом приемлемых ошибок синхронизации и, значит, - допустимых возмущений в системе электроснабжения.45 В качестве трехфазного Фазосдвигающего блока может быть использован трехфэзный фэзорегулятор или трехфазный дифФеренциальный сельсин.Формула изобретения 50 Импульсный синхронизатор по авт. св,ч". 1140204, о т л и ч э ю щ и й с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, он снабжен трехфэзным фэзосдвигэющим блоком, четыре входа которого 55 подключень к выводам трех фаз и нейтрэлисинхронизируемого генератора, э четыре выхода - к фэзным и линейным генераторным входам входных блоков тэк, что образуют одноименные пэры с фэзными и линейными сетевыми входами эт 1 х блоков.1774433УА Уд", У 8 С 8С УС 8 Г Составитель В,Деминодилов Техред М,Моргентал Корректор Н,Милюкова Редактор роизводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 10 Заказ 3932 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5