RU2014707C1 - Equipment for automatic synchronization of synchronous generators - Google Patents
Equipment for automatic synchronization of synchronous generators Download PDFInfo
- Publication number
- RU2014707C1 RU2014707C1 SU5026466A RU2014707C1 RU 2014707 C1 RU2014707 C1 RU 2014707C1 SU 5026466 A SU5026466 A SU 5026466A RU 2014707 C1 RU2014707 C1 RU 2014707C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- input
- output
- voltage
- synchronized
- voltages
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Description
Изобретение относится к электроэнергетике/ в частности к области автоматической синхронизации синхронных генераторов. The invention relates to the electric power industry / in particular to the field of automatic synchronization of synchronous generators.
Известно устройство для автоматической синхронизации синхронныхгенераторов/ вырабатывающее сигнал на включение генераторного выключателя при совпадении фаз и частот синхронизируемых напряжений. Синхронизатор состоит из входного устройства/ содержащего формирователи импульсов и блок контроля совпадения фаз/ и блока включения/ содержащего блок контроля разности частоты/ пороговый элемент и исполнительный орган [1]. A device for automatically synchronizing synchronous generators / generating a signal to turn on the generator switch when the phases and frequencies of the synchronized voltages coincide. The synchronizer consists of an input device / containing pulse shapers and a phase matching control unit / and an enable unit / containing a frequency difference control unit / threshold element and an actuator [1].
Указанное устройство имеет ряд недостатков: использование двухполупериодного выпрямителя в схеме сравнения напряжений генераторов может привести к включению генераторов в противофазе; схема контроля равенства частот/ использующая интегрирующую цепочку/ обуславливает задержку включения выключателя/ а при повторных включениях в связи с возможным остаточным напряжением на конденсаторе возможно включение при недопустимой разности частот. The specified device has several disadvantages: the use of a half-wave rectifier in the circuit for comparing the voltage of generators can lead to the inclusion of generators in antiphase; frequency equality control circuit / using an integrating circuit / causes a delay in switching on the circuit breaker / a when switching on again due to a possible residual voltage across the capacitor, switching on at an unacceptable frequency difference is possible.
Известно также устройство защиты от несинхронных включений на параллельную работу/ содержащее два формирователя прямоугольных импульсов с входами для подключения на напряжение сети и генератора/ первый логический элемент И/ первым входом подключенным к выходу одного из формирователей прямоугольных импульсов/ а вторым инвертирующим - к выходу другого формирователя импульсов/ второй логический элемент И/ один вход которого подключен к выходу первого логического элемента И через одновибратор/ а другой - непосредственно включает в себя элемент временной задержки [2]. There is also a device for protecting against nonsynchronous inclusions for parallel operation / containing two rectangular pulse shapers with inputs for connecting to the mains voltage and the generator / the first logical element And / with the first input connected to the output of one of the rectangular pulse shapers / and the second inverting to the output of another shaper pulses / the second logical element AND / one input of which is connected to the output of the first logical element And through the one-shot / and the other - directly includes ement time delay [2].
Недостатком устройства является то/ что контроль величины угла разности фаз между синхронизируемыми напряжениями осуществляется один раз в течение периода/ что снижает быстродействие защиты. Кроме того/ при сбросе или набросе нагрузки возникают переходные процессы в сетях/ которые могут привести к колебаниям напряжения или исказить форму кривой напряжения/ что приводит к смещению момента перехода через ноль и к ложной выдаче сигнала из-за отсутствия контроля разности напряжений источников. Недостатком является также неопределенность момента включения/ а следовательно/ неэффективности применения быстродействующих выключателей. The disadvantage of this device is that / the control of the angle of the phase difference between the synchronized voltages is carried out once during the period / which reduces the speed of protection. In addition / during load shedding or surge, transients occur in the networks / which can lead to voltage fluctuations or distort the shape of the voltage curve / which leads to a shift in the moment of transition through zero and to false signal output due to the lack of control of the voltage difference of the sources. The disadvantage is the uncertainty of the moment of inclusion / and therefore / inefficiency of the use of high-speed switches.
Цель изобретения - упрощение устройства/ повышение надежности и быстродействия включения на параллельную работу синхронизируемых сетей. The purpose of the invention is to simplify the device / increase the reliability and speed of inclusion in parallel operation of synchronized networks.
Это достигается путем дополнительного введения элемента временной задержки с перезапуском/ порогового элемента/ причем выход первого формирователя импульсов/ определяющий прохождение начала отрицательных полуволн напряжения генератора/ подключен к первому инверсному входу третьего логического элемента И/ а выход второго формирователя импульсов/ определяющий прохождение отрицательных полуволн напряжения сети/ подключен к второму инверсному входу третьего логического элемента И/ выходы первого и третьего логических элементов И связаны с первым входом второго логического элемента И/ второй вход которого связан через элемент задержки с перезапуском с выходом порогового элемента/ включенного на разность синхронизируемых напряжений. This is achieved by additionally introducing a time delay element with a restart / threshold element / with the output of the first pulse generator / determining the passage of the beginning of the negative half-waves of the generator voltage / connected to the first inverse input of the third logic element And / the output of the second pulse generator / determining the passage of the negative half-waves of the network voltage / connected to the second inverse input of the third logical element AND / outputs of the first and third logical elements And connected connected with the first input of the second AND gate / the second input of which is connected through the delay element to restart with the output of the threshold element / switched on to the difference of the synchronized voltages.
Рассматривая разность одноименных фаз выпрямленного синусоидального напряжения синхронизируемых источников/ как последовательность положительных импульсов/ меняющих свою амплитуду с течением времени (в зависимости от скольжения и разности напряжений)/ подключают к ним вход порогового элемента/ выход которого связан с входом элемента задержки с перезапуском. Имея на входе элемента задержки с перезапуском последовательность положительных импульсов/ определяемых параметрами синхронизируемых напряжений и величиной задаваемого порога чувствительности Uпор/ на выходе элемента задержки с перезапуском получают низкий уровень напряжения/ определяемый частотами синхронизируемых источников и минимальной величиной времени задержки τs. При пропадании на входе элемента задержки с перезапуском положительных импульсов через время τs на выходе появляется высокий уровень напряжения/ соответствующий моменту синхронизации источников.Considering the difference between the phases of the same name of the rectified sinusoidal voltage of synchronized sources / as a sequence of positive pulses / changing their amplitude over time (depending on the slip and voltage difference) / connect to them the input of the threshold element / the output of which is connected to the input of the delay element with restart. Having a sequence of positive pulses at the input of the delay element with restart / synchronized voltages determined by the parameters and the value of the set sensitivity threshold U then / at the output of the delay element with the restart, a low voltage level / determined by the frequencies of the synchronized sources and the minimum delay time τ s is obtained. When the delay element disappears at the input with restarting positive pulses after a time τ s , a high voltage level appears at the output / corresponding to the moment of synchronization of sources.
Величина Uпор определяет максимальную разность синхронизируемых напряжений/ при которой возможна синхронизация/ т.е. выполняет функцию контроля разности напряжений синхронизируемых источников.The value of U then determines the maximum difference of the synchronized voltages / at which synchronization is possible / i.e. performs the function of controlling the voltage difference of synchronized sources.
Величина времени задержки τsопределяет блокировку включения при значительной величине скольжения синхронизируемых источников. Следовательно/ данное соединение элементов с выбором соответствующих Uпор и τs обеспечивает контроль соблюдения всех условий синхронизации.The value of the delay time τ s determines the blocking of the inclusion with a significant amount of slip synchronized sources. Therefore, this connection of elements with the choice of the corresponding U pores and τ s provides the monitoring of compliance with all synchronization conditions.
На фиг. 1 представлена схема предлагаемого устройства; на фиг.2 - диаграмма/ поясняющая работу устройства. In FIG. 1 presents a diagram of the proposed device; figure 2 is a diagram / explaining the operation of the device.
Устройство содержит формирователи 1 и 2 импульсов/ на входы которых подаются напряжения U1вх и U2вх синхронизируемых источников/ логические элементы И 3 и 4/ входы которых соединены с выходами формирователей 1 и 2/ а выходы соединены с первым входом логического элемента И 5/ порогового элемента 6/ входы которого подключены на разность напряжений синхронизируемых источников/ элемента 7 задержки с перезапуском/ вход которого подключен к выходу порогового элемента 6/ а выход подключен к второму входу логического элемента 5.The device contains
Устройство работает следующим образом. The device operates as follows.
При наличии напряжений на входах формирователи 1 и 2 формируют импульсы постоянной длительности τ положительных и отрицательных полуволн/ передний фронт которых совпадает с нулевым значением мгновенных напряжений U1вх и U2вх. Для исключения выдачи сигнала на включение в противофазе служат логические элементы 3 и 4/ которые производят сравнение импульсов положительных и отрицательных полуволн напряжений. Разность частот синхронизируемых напряжений приводит к тому/ что импульсы с течением времени смещаются относительно друг друга. Длительность синхронизирующих импульсов τ (фиг.2) определяет момент "опережения" сигнала на включение коммутационной аппаратуры. Пороговый элемент 6 выпрямляет результирующее напряжение одноименных фаз синхронизируемых источников и преобразует в импульсы/ ширина которых определяется Uпор (фиг.2) и величиной результирующего напряжения U (фиг.2). Импульсы с выхода порогового элемента 6 поступают на вход элемента 7 временной задержки с перезапуском. Передний фронт каждого импульса производит перезапуск элемента 7 временной задержки так/ что на выходе его разрешающий сигнал на включение отсутствует. Если результирующее напряжение U синхронизируемых источников меньше Uпор/ то пороговый элемент 6 прекращает выдачу импульсов/ производящих перезапуск элемента 7 задержки/ и через время задержки τs на втором входе логического элемента И 5 появляется сигнал высокого уровня/ разрешающий включение коммутационной аппаратуры. Длительность задержки τs(фиг.2) определяется максимально допустимой величиной скольжения синхронизируемых источников и должна соответствовать соотношению Tc/ где Tc - период напряжения сети.In the presence of voltages at the inputs, the
Величина порога чувствительности Uпор определяется допустимой разностью напряжений синхронизируемых источников.The value of the sensitivity threshold U then is determined by the allowable voltage difference of the synchronized sources.
На фиг. 2 показан момент синхронизации двух источников синусоидального напряжения с разной частотой. На входы логической схемы И 5 поступают сигналы от логических схем И 3 и 4 и от элемента задержки 7 с перезапуском. При совпадении сигналов на выходе логической схемы И 5 появляются сигналы Uвых (фиг. 2)/ характеризующие момент прохождения напряжений через нулевые точки при допустимых для синхронизации разнице частот и напряжений синхронизируемых источников.In FIG. Figure 2 shows the synchronization moment of two sources of sinusoidal voltage with different frequencies. The inputs of the logic circuit And 5 receives signals from the logic circuits And 3 and 4 and from the delay element 7 with a restart. When the signals coincide at the output of the logic circuit And 5 there are signals U o (Fig. 2) / characterizing the moment of passage of the voltage through the zero points for the difference between the frequencies and voltages of the sources being synchronized that are acceptable for synchronization.
Таким образом/ контроль совпадения моментов перехода через ноль синусоидального напряжения дважды за период обеспечивает повышение быстродействия включения на параллельную работу/ а контроль разности мгновенных напряжений синхронизируемых источников обеспечивает блокировку включения при недопустимой разности частот/ а также при воздействии переходных процессов или помех в синхронизируемых сетях. Блокировку включения при значительной величине скольжения определяет длительность задержки τs.Thus, the control of the coincidence of the moments of transition through zero of a sinusoidal voltage twice per period provides an increase in the switching speed for parallel operation / and the control of the difference in the instantaneous voltages of the synchronized sources provides a blocking of the inclusion when the frequency difference is invalid / as well as under the influence of transients or interference in synchronized networks. The blocking of the inclusion with a significant amount of slip determines the delay time τ s .
Автоматический импульсный синхронизатор может быть выполнен как универсальный блок/ пригодный при использовании любых типов устройств точной автоматики. An automatic pulse synchronizer can be implemented as a universal unit / suitable when using any type of precision automation device.
В качестве функциональных элементов приведенной структурной схемы могут быть использованы готовые функциональные узлы в виде интегральных микросхем. As functional elements of the given structural diagram, ready-made functional units in the form of integrated circuits can be used.
Предложенное техническое решение отличается от прототипа тем/ что дополнительно вводится третий логический элемент И/ осуществляющий сравнение импульсов/ определяющих прохождение начала отрицательных полуволн синхронизируемых напряжений/ следовательно/ сравнение импульсов происходит каждую половину периода/ что повышает быстродействие и определяет подачу сигнала на включение в момент перехода синхронизируемых напряжений через ноль. The proposed technical solution differs from the prototype in that it additionally introduces a third logical element AND / which compares the pulses / determines the passage of the beginning of the negative half-waves of synchronized voltages / hence / compares the pulses every half of the period / which increases the speed and determines the signal to be switched on when synchronized voltages through zero.
Введение порогового элемента/ включенного на разницу выпрямленных синхронизируемых напряжений/ выход которого соединен с входом элемента задержки с перезапуском осуществляет момент синхронизации/ а также запрет сигнала на включение при возникновении кратковременных выбросов и провалов напряжений/ что отсутствует в прототипе. The introduction of the threshold element / included in the difference between the rectified synchronized voltages / the output of which is connected to the input of the delay element with a restart carries out the synchronization moment / as well as the prohibition of the switching signal when short-term surges and voltage dips occur / which is absent in the prototype.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU5026466 RU2014707C1 (en) | 1991-07-08 | 1991-07-08 | Equipment for automatic synchronization of synchronous generators |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU5026466 RU2014707C1 (en) | 1991-07-08 | 1991-07-08 | Equipment for automatic synchronization of synchronous generators |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2014707C1 true RU2014707C1 (en) | 1994-06-15 |
Family
ID=21596457
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU5026466 RU2014707C1 (en) | 1991-07-08 | 1991-07-08 | Equipment for automatic synchronization of synchronous generators |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2014707C1 (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
MD2754C2 (en) * | 2003-09-02 | 2006-03-31 | Юрий САИНСУС | Device for synchronizing the static frequency converter and the alternating-current source |
RU2564539C1 (en) * | 2014-10-01 | 2015-10-10 | Открытое акционерное общество "Научно-технический центр Единой энергетической системы" (ОАО "НТЦ ЕЭС") | System for determining synchronising power of synchronous machine |
RU2572393C1 (en) * | 2014-12-01 | 2016-01-10 | Общество с ограниченной ответственностью "СТТНПРОМ" | Device for generator synchronising with electric mains |
-
1991
- 1991-07-08 RU SU5026466 patent/RU2014707C1/en active
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
MD2754C2 (en) * | 2003-09-02 | 2006-03-31 | Юрий САИНСУС | Device for synchronizing the static frequency converter and the alternating-current source |
RU2564539C1 (en) * | 2014-10-01 | 2015-10-10 | Открытое акционерное общество "Научно-технический центр Единой энергетической системы" (ОАО "НТЦ ЕЭС") | System for determining synchronising power of synchronous machine |
RU2572393C1 (en) * | 2014-12-01 | 2016-01-10 | Общество с ограниченной ответственностью "СТТНПРОМ" | Device for generator synchronising with electric mains |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP0029447A1 (en) | Frequency control for ac systems connected in parallel. | |
RU2014707C1 (en) | Equipment for automatic synchronization of synchronous generators | |
US4670831A (en) | Method and apparatus for generating a control power delivered to a load by a polyphase power line | |
US3678369A (en) | Cycloconverters | |
US3652933A (en) | Apparatus for producing a signal when a selected phase relationship exists between two alternating current voltages of different frequencies | |
US4628246A (en) | Method for phasic sequential coupling of three-phase short-circuit generators | |
US4300059A (en) | Sequential logical electronic circuit controlling the discharge of controllable semiconductors | |
SU943986A1 (en) | Device for automatic stopping asynchronous run in power system | |
RU1774433C (en) | Pulse synchronizer | |
SU1150695A1 (en) | Device for comparing phases of two electrical values | |
RU2033621C1 (en) | Device for automatic checking alternations of phases, open circuits in phases and voltage level for three- phase power supply | |
SU970562A1 (en) | Device for automatic sunchronization with constant advance angle | |
SU1140204A1 (en) | Pulse synchronizer | |
SU1101983A1 (en) | Versions of device for adjusting thyristors connected in parallel opposing | |
SU1102008A1 (en) | One-channel synchronous phase control device for polyphase rectifier converter | |
SU1343516A1 (en) | Apparatus for controlling thyristor converter | |
SU1360522A1 (en) | Method of protecting bridge converter | |
SU855855A1 (en) | Device for automatic synchronizing with constant advance time | |
SU1474812A1 (en) | Ac-to-ac discretely regulated thyristor converter | |
SU1099314A1 (en) | Method of static switching of three-phase capacitor bank | |
SU961044A1 (en) | Frequency-balancing apparatus | |
SU758518A1 (en) | Three-phase switching device | |
SU1095100A1 (en) | Device for measuring resistance of electric circuit insulation | |
SU1555762A2 (en) | Pulsed synchronizer | |
SU1720122A1 (en) | Power direction relay |