Способ контроля допустимого времени опережения синхронизатора

(51 с Н 02 3 3 ПИСАНИЕ ИЗОБРЕ В конструкторское нного обьединениИзобреке и предконтроля вгора.Цель иба. ент совпаде и,: ьа, нератора (фи;., 1 з, т ике допускается не ие момента замыкан ыключателя т 2 от аз напряжений сет тклонение на фиг, 1напряжеочка 11), значительия автомамомента и и генераа обознаисходит в мом ний сети и геНа практ ное отклонен тическога в совпадения ф тора 1 Это о чена как г.ът. Из изложенного следует, ч о точность включения генеоатора на параллельную работу определяется временем срабатывания его автоматического выключателя и еременем опережения синхронизатора - интервалом (11, Т 2),Однако ь р.дВ практически ме поддается регулированию, э время 1 опер является на стра ваемым параметра-. синхоонизатооа,ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕ(56) Авторское свидетельство СССР йг 1536477, кл. Н 02 1 3/40, 1988,Авторское свидетельство СССР М 1629943, кл. Н 02 3 340, 1988. (54) СПОСОБ КОНТРОЛЯ ДОПУСТИМОГО ВРЕМЕНИ ОПЕРЕЖЕНИЯ СИНХРОНИЗАТОРА(57) Изобре ротех ке. Цель из способа. тение относится к элект обретения - упрощение тение относится к электротехниназначено для автоматического ремени опережения синхронизазобретения - упрощение спосоНа фиг. 1 представлена временная диаграмма прохождения сигналов; на фиг, 2 - структурная схема устройства, реализующего предлагаемый способ.На фиг, 1 а показано напряжение биений Ое и отмечен момент срабатывания синхронизатора Ь.В идеальном случае время опережения синхронизатора 1,пер равно времени срабат ывания автоматического выключателя синхронизируемого генератора тср.дв и включение на параллельную работу проДля этого формируют два единичных импульса, один - в момент совпадения фаз напряжений сети и генератора, другой - в момент замыкания выключателя генератора, В момент формирования первого единичного импульса формируют прямоугольный импульс, длительность которого выбрана равной максимально допустимой величине времени от момента возникновения нулевого сдвига фаз до момента замыкания автоатичесоо выключателя, Если в;арой единичный импульс сформирован в течение интервала времени действия прям".угольнога импульсэ, фиксируют допустимое время опережения. 2 ил.10 15 20 25 30 В этой связи наиболее целесообразноконтролировать время опережения синхронизатора огносичельно реального временисрабатывания автоматического выключателя. Если интервал (11, с 2 меньше, чем Лх, товремя опережения синхронизатора в норме, Если (11, 12 больше чем Л 1, то времяопережения не соответствует заданному,При этом возможны две ситуации; еслиавтоматический выключатель замкнетсяраньше, чем наступит момент 11, время 1 оперследует уменьшить; если автоматическийвыключатель замкнется позже, чем совпа-дут фазы напряжений сети и генератора (1:1),время опережения следует увеличить,На фиг, 1 б изображен единичнь 1 й импульс, сформированный в момент совпадения фаз напряжений сети и генератора, а нафиг, 1 в - единичный импульс, сформированный в момент замыкания автоматического выключателя синхронизируемогогенератора(генератора, включаемого на параллельную работу).Б момент появления первого единичного импульса (в данном случае первым оказался импульс, сформированный в моментсовпадения фаз напряжений сети и генератора) формируют прямоугольный импульсдлительностью, сост ее гствующей величинеЛ 1 (как показано на фиг, 1 .),Так как второй единичный импульс (вданном случае вторым сказался единичныйимпульс, сформированный в момент замыкания автоматического выключателя синхронизируемого генертатора) появился вмомент существования прямоугольного импульса. то генератор включается на параллельную работу при допустимой величинерассогласования фаз - фиксируют допустимое время опережения,Рассмотрим ситуацию, когда в процессе, эксплуатации увеличилось время срабатывания автоматического выключателя илисинхронизатор формирует команду позже,чем следует. В этом слуае замыкание автоматического вы кл ючателя синхронизируе,1мого генератора произойдет в момент ;(единичный импульс на фиг, 1 в показанпунктиром),Одновременно с первым единичнымимпульсом формируют прямоугольный им,1пульс длительностью Л , Так как момент 1;не совпадает с временем существованияпрямоугольного импульса, то величина рассогласования фаз напряжений сети и генератора больше нормы - фиксируютнедопустимую величину времени опережения синхоонизатора. Так как первый единичный импульс сформирован в момент совпадения фаз напряжений сети и генератора, то следует увеличить время опережения синхронизатора.Предположим, что сначала замкнулсяавтоматический выключатель синхрониэи.руемого генератора, затем произошло совпадение фаз напряжений сети и генератора, а интервал времени между этими событиями больше заданного (Лт), Тогда в момент времени т 2 будет сформирован первый единичный импульс (в данном случае первымбудет единичный илчпульс, сформированный в момент замыкания автоматического выключателя).Одновременно с ним формируют прямоугольный импульс длительностью Л (как показано пунктиром на фиг, 1 г), и так как второй единичный импульс (в данном случае вторым будет единичный импульс, сформированный в момент совпадения фаз напряжений сети и генератора) не совпадает с временем существования прямоугольного импульса, то величина рассогласования фаэ напряжений сети и генератора больше нормы - фиксируют недопустимую величину времени опережения синхронизатора,Так как пеовый единичный импульс сформирован в момент замыкания автоматического выключателя синхронизируемого генератора, то следует уменьшить время опережения синхронизатора,Устройство для контроля допустимого времени опережения синхронизатора (фиг.2) содержит датчик 1.замыкания автоматического выключателя, блок 2 формированиянапряжения биений, синхронизатор 3, первую собирательную схему 4, формирователь 5 прямоугольных импульсов, второй одно- вибратор 6, первую схему 7 совпадения, первый одновибратор 8, вторую 9, третью 10 и четвертую 11 схемы совпадения, вторую 12 и третью 13 собирательные схемы, первый 14 и второй 15 триггеры, блок 16 индикации, шину 17 установки нуля и ключ 18. Выход датчика 1 замыкания автоматического выключателя соединен с первыми входа;ми первой 7 и четвертой 11 схем совпадения и первым входом пеовой собирательнойсхемы 4, выход блока 2 формирования напряжения биений соединен с входом формирователя 5 прямоугольных импульсов, выход которого соединен с вторым входом первой собирательнойсхемы 4 и первь 1 ми входами второй 9 и третьей 10 схем совпадения, выход синхронизатора 3 соединен с входом второго одновибратора б. выход которого соединен с третьими входами второй 9, третьей 10 ичетвергой 11 схем совладения., выход первой собирательной схемы 4 соединен с вхсдом первого одчсвибратора 8, выходкоторого соединен с вторыми входагиитретьей 10 и четвертой 11 схем совпадения, 5выход третьей схемь 10 совпадения соединен с первым входом второй собирательнойсхемы 12, выход четвертой схемы 11 совпадения соединен с первым входом третьейсобирательной схемы 13, шина 17 установки нуля соединена с входом ключа 18, выходкоторого соединеч с вторыми входами второй и третьЕй г обирательных схем 12. и 13,выход первой схемы 7 совпадения соединенс единичным входом первого тригера 14, 15выход котороо соединен с первым входомблока 16 индикации, инверсный выход первого тригера 14 соединен с вторым входомвторой схемы 9 совпадения, выход второйсхемы 9 совпадения соединен с единичным 20входом второго триггера 15, выход которогосоединен с вторым входом блока 16 индикации, ерсй вод вороо ргера 15соединен с вторым входом первой схемы 7совпадения, выходы второй 12 и третьей 13 25собирательных схем соединены с нулевымивходами первого 14 и второго 15 триггеровсоответственно.(.:всдимые в усгройство злементы; дагчик здмь(кания автоматического выключателя - формирует сигнал логической еди:-(ицыв случае замыкания автоматического выключателя, известный функциональный элемент, используется по назначению ,вкачестве дагчика могут использоваться, например, блок-контакты автоматического выключателя или специальный индукционныйдатчик КВД), три собипательные схемы,третья и четвертая схемы совпадения, дваодновибратора - хорошс известные злементы, используются по назначению; блокиндикации - известный функциональныйблок, используемый по назначению для отражения информации на его входах (в качестве блока индикации могут быть 45использованы обычные светодиодь),Устройство для контроля допустимоговремени опережения синхронизатора (фиг,2) работает следующим образом.50На первый и второй входы блока 2 формирования напряжения биений поступак)т сигналы, пропорциональные напряжению сети и генеоатора, а на выходе формируется напряжение Об, амплитуда которого про порциональна разности фаз напряжений сети и генератора (фиг. 1 а).Это напряжечие биений поступает на вход формирователя 5 прямоугольных импульсов. на выходе которого появляется единичный к 1 мГ 1 ульс кдэ фазы на(1 рщ 1( е ний сети и генератора совпадут Ф(1 г, 16 МОМЕН 1 ВРЕМЕНИ 11)Гди(1 ичнь(ь 1 и":1 г 1 уьс с Рь(хода форм(1 рс - вателя 5 прмаугольных импульсов цсс 1 уцает на в 1 ороэ вход первой собирательной схемы 4 и цоявляе(ся на ее выходе.По переднему фронту единичнсгс импульса на выходе первой ссбира 1 ельной схемы 4 и на выходе первого однсвибратора 8 формируется си(нал логической единицы длительнсстыс Л 1 фиг. 1 Г).Этот сигнал поступает на вторые входы третьей 10 и четвертой 11 схем совпадения, на выходах которых присутствует сигчал логическогс нуля, так как на их третьих входах логический нуль.Аналогично, единичный импульс с выхода формирователя прямоугольных импульсов поступает на первые входы второй 9 и третьей 10 схем совпадения, однако на их выходах фиксирован сигнал логического нуля, так как на третьих входах логический нуль.После 1 сгс, как сработает синхронизатор 3, сигнал логической единицы поступит на вход второго одновибратсра 6 и на его выходе формируется сигнал логической единицы, длителчос 1 ь которого много больше, чем номинальное топея (например, длительнсст сигнала на ьыходе второго сдновибратора 6 мо;кет сыть выбрана в два раза большей, чем номинальное время срабатывания автоматического выключателя синхронизируе( ого генератора, так как величина Лт обычно в 4-5 раз меньше, чем номинальная величина т,я дс, а изменение времени срабать,вания автоматического выключателя происходит, как правило, плавно и не может измечиться в;ва раза).Сигнал логической единицы с выхода второго сднсвибратора 6 поступает на тре 1 ьи входы второй 9, тре; ьей 10 и четвертой 11 схем совцадения.Допустим, что время срабатывания автоматического выключателя несколько больше, чем время опережения синхронизатора, В атом случае сначала совпадут фазы напряжений сети и генератора, а затем на выходе формирователя 5 прямоугольных импульсов появляется единичный импульс в момент т 1 фиг, "6).Зтот импульс поступит на первые входы второй 9 и третьей 10 схем совпадения. Так как первый триггео 14 находится в нулевом состоянии, то на его инвеосном выходе фиксирован сигнал логической единицы, который поступает на второй вход в-,орой схемы 9 совпадения.10 15 20 30 35 45 Так как синхронизатор 3 сработал, навыходе второго одновибратора 6 появляется сигнал логической единицы, который поступает на третий вход второй схемы 9совпадения.Поскольку на всех трех входах второйсхемы 9 совпадения сигнал логической единицы, то и на ее выходе появляется сигналлогической единицы, который поступает нэединичный вход второго триггера 15, Второй триггер 15 устанавливается в единичноесостояние, на его выходе - сигнал логической единицы, а на инверсном выходе -сигнал логического нуля,Сигнал логической единицы с выходавторого триггера 15 поступает на второйвход блока 16 индикации, на выходе которого появляется информация о том, что автсмати ческий выключатель замкнулся позже,чем совпали фазы напряжений сети и генератора.Сигнал логического нуля с инверсноговыхода второго триггера 15 поступае навторой вход первой схемы 7 совпадения.Единичный импульс с выхода формирователя 5 прямоугольных импульсов в моментвремени т поступает на второй вход первойсобирательной седы 4 и появляется на еевыходе. При этом на вь;ходе первого одновибратора 8 появляется сигнал логическойединицы, длительность которого равна Лт(фиг. 1 г), и поступает на вторые ьходытретьей 10 и четвер. ой 11 схем совпадения,Так как на всех трех входах третьей схемы 10 совпадения присутствуют сигналы логической единицы, то и на ее выходе -сигнал логической единицы, который поступает на первый вход второй собирательнойсхемы 12, На выходе последней появляетсясигнал логической единицы и поступает анулевой вход первого триггера 14, он остается в нулевом состоянии.На втором и третьем входе четвертойсхемы 11 совпадения присутствует сигналлогической единицы, а на первом ее входе -логического нуля, следовательно, и на выходе - логический нуль.Если автоматический выключатель синхронизируемого генератора замкнется сдопустимой точностью (в пределах ин. ервала Л т после момента совпадения фаз напряжений сети и генератора), то на выходедатчика 1 замыкания автоматического выключателя будет сформирован единичныйимпульс фиг, 1 в), коорый поступит на пер.вый вход четвертой:хемы 11 совпадения,Так как на второй и третий входы четвергой схемы 11 совпадения уже поданыси налц логической едини 1 ы го и на ее выходе формир тся единичный сигнал, который поступает на первый вход третьей собирательной схемы 13,Сигнал логической единицы с выхода третьей собирательной схемы 13 поступает на нулевой вход второго триггера 15 и устанавливает его в нулевое состояние, На выходе второго триггера 15 появляется сигнал логического нуля и поступает на второй вход блока 16 индикации, информация об отставании в срабатывании автоматического выключателя исчезает.Так как интервал Л т счень мал 120-30 мс), то указанная информация будет представлена в виде однократного мигания соответствующего элемента индикации светодиода, сигнальной лампочки и т,д.),Если же,автоматический выключатель синхронизируемого ге нератора замкнулся позже, чем на интервал Л 1 после момечта совпадения фаз напряжений сети и генератора, то сигнал логической единицы с выхода датчика 1 замыкания автоматического выключателя поступит на первый вход четвертой схемы 11 совпадения в момент, когда на выходе первого одновибратора 8, а следовательно, и втором входе четвертой схемы совпадения - логический нуль, а значит, и на выходе четвертой схемы 11 совпадения - сигнал логического нуля, второй триггер 15 своего единичного состояния не изменит.Информация об отставании в срабатывании автоматического выключателя посредством блока 16 индикации будет представлена,.При этом необходимо увеличить время опережения синхронизатора.Если время опережения синхронизатсра велико, то автоматический выключатель синхронизируемого генератора замкнется раньше, чем произойдет момент совпадения фаз напряжений сети и генератора. В этом случае после срабатывания синхронизатора 3 первым появится единичный импульс на выходе датчика 1 замыкания автоматического выключателя и посту: ит на первый вход первой схемы 7 совпадения,Так как второй триггер 15 находится в нулевом состоянии, то на его инверсном выходе - сигнал логической единицы, который поступает на второй вход первой схемы 7 совпадения, На обоих входах первой схемы 7 совпадения сигнал логической едичицы, значит и на ее выходе - сигнал логической единицы, который пос гупает на единичный вход первого триггеоа 14 и устанавливает его в единичное состомие, 10Сигнал логической единицгя с выхода первого триггера 14 поступает на первый вход блока 16 индикации, который пред ставляет информацию о том, чго автоматический выключатель синхронизируемого генератора замкнулся раньше, чем произошло совпадение Фаэ напряжений сети и генератора,Нэ инверсном выходе первого триггера 14 появляется сигнал логической единицы и поступает на второй вход второй схемы 9 совпадения, блокируя воэможность появления сигнала логической единицы на ее выходе. Единичный импульс с выхода датчика 1 замыкания автоматического выключателя поступает на первый вход первой собирательной схемы 4, на выходе которой появляется единичный импульс, и поступает на вход первого одновибратора 8.На выходе первого одновибратора 8 появляется сигнал логической единицы длительностью Лт и поступает на вторые входы третьей 10 и четвертой 11 схем совпадения. Если в течение интервала Л т произойдет совпадение фаз напряжений сети и генерзтора, то на выходе формирователя 5 прямоугольных импульсов появится единичный импульс и поступит на первый вход тоетьеи схемы 10 совпадения.Так как после срабатывания синхронизэтора 3 на выходе второго одновибрэтсргв 6 и, следовательно, третьем входе третьей схемы 10 совпадения фиксирован сигнал логической единицы, то и на выходе третьей схемы совпадения сигнал логической единицы, который поступает на первый вход второй собирательной схемы 12.Сигнал логической единицы с выхода второй собирательной схемы 12 поступает на нулевой вход первого триггера 14 и устанавливает его в нулевое состояние. При этом на выходе первого триггера 14 появляется сигнал логического нуля и поступает на первый вход блока 16 индикации, информация об опережении в срабатывании автоматического выключателя исчезает.Если же совпадения фаз напряжений сети и генератора в течение интервала Лт не произойдет, то единичный импульс на первый вход третьей схемы 10 совпадения поступит в момент, когда на выходе первого одновибратора 8 и соответственно второмСпособ контроля допустимого времени опережения синхронизатора, согласно которому контролируют сдвиг фаэ между напряжениями сети игенератора, подведенными к входу синхронизатора, и в момент возникновения равенства сдвига фаз нулю формируют единичный импульс, а также Фиксируют момент замыкания автоматического выключателя синхронизируемого генераторао т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью упрощения, в момент замыкания автоматического выключателя формируют единичный импульс, в момент появления первого единичного имп льса формируют прямоугольный импульс длительность которого выбрана равной максимально допустимой величине времени от момента возникновения нулевого сдвига фаз между напряжениями сети и генератора до момента замыкания автоматического выключателя синхронизируемого генератора, и если второй единичный импульс сформирован в течение интервала времени действия прямоугольного импульса, Фиксируют допустимое время опережения. 30 35 40 45 50 10 15 20 25 входе третьей схе лы 10 совпадения появится сигнал логического нуля. Следовагельно, на выходе третьей схемы 10 совпадения фиксирован сигнал логического нуля,Первый триггер 14 остается в единичном состоянии, Блок 16 индикации представит информацию о том, что автоматический выключатель синхронизируемого генера 1 ора замкнулся раньше, чем произошло совпадение фаз напряжений сети и генератора, Следовательно, в этом случае необходимо увел 11 чи 1 ь время опережения синхронизатора 3.Для приведения устройства в исходное состояние доста,очно замкнуть ключ 18. В этом случае сигнал логической единицы с шины 17 установки нуля через ключ 18 поступит нэ вторые входы второй 12 и третьей 13 собирательных схем, на их выходах появятся сигналы логической единицы и поступят на нулевые входы первого 14 и второго 15 триггеров, которые установятся в нулевое состояние. После размыкания ключа 18 устройство вновь готово к работе. формула изобретения1697185 Корректор Э.Лончакова актор С,Пекар Про акаэ 4312 ВНИИП Составитель К.ФотинаТехред М.Моргентал Тираж Подписноеосударственного,комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 ствецно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул Гагарина, 1 О 1