SU1098067A1 - Устройство дл автоматической синхронизации - Google Patents

Abstract

УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОЙ СИНХРОНИЗАЦИИ, содержащее измерители угла сдвига фаз, частоты скольжени  и ускорени  с входами дл  подключени  на напр жени  синхронизируемых генераторов, суммирующий операционный усилитель, входы которого подключены к выходам измерителей частоты скольжени  и ускорени  скольжени , выход соединен с входом функционального нелинейного преобразовател , выходы которого подключены к первому и второму входам амплитудного селектора, выход которого подключен к входу блока включени  выключател , отличающеес  тем, что, с целью повышени  точности, устройство снабжено вторым суммирующим операционным усилителем,входы которого подключены к измерител м угла сдвига фаз, частоты скольжени  с S и ускорени  скольжени , а выход подключен к третьему входу амплитуд (Л ного селектора.

Description

О СО

ОС

о

05 j

фие.1 1 Изобретение относитс  к электроэнергетике и может быть использовано в системах электроснабжени  дл  включени  синхронных генераторов на параллельную работу. Известно устройство дл  автомати ческой синхронизации синхронных генераторов , содержащее измерительный блок, выдёл юищй информацию о величине частоты скольжени  и угла сдвига фаз между синхронизируемыми напр жени ми, построитель линии включени , преобразователь частоты скольжени  в соответствующие ей по граничной фазовой траектории угл и логический блок, обеспечивающий подачу команды на включение, генераторного включател  после попадани  изображающей точки фазовой траектории синхронизируемого генератора -в допустиг-тую зону включени  1. Основным недостатком известного устройства  вл етс  низка  точность обусловленна  неучетом ускорени  скольжени , что существенно сужает область применени  синхронизатора. Наиболее близким к изобретению  вл етс  устройство дл  автоматической синхронизации синхронных генераторов , содержащее измерители угла сдвига фаз, частоты скольжени  и ускорени  скольжени , вьщающих на своих выходах информацию о текущих значени х этих величин, суммирующий операционный усилитель, на выходы которого подаетс  информаци  о текущих значени х частоты скольжени  и ускорени  скольжени , функциональный нелинейный преобразователь , вход которого подключен к выходу суммирующего операционного усилител ,а выход к входу амплит ного селектора, выход которого подключен к входу блока включени  выключател  2 . Основным недостатком прототипа . вл етс  низка  точность, св занна  со сложностью его настройки и обусловленн .а  необходимостью перерасче .та в процессе настройки граничной фазовой траектории, внутри которой допускаетс  замыкание контактов генераторного выключател , в допустимую зону включени , в пределах которой должна формироватьс  команда на включение этого выключател . Цель изобретени  - повышение точности работы синхронизатора. Поставленна  цель достигаетс  тем, что устройство дл  автоматической синхронизации, содержащее измерители угла сдвига фаз, частоты скольжени  и ускорени  скольжени  с входами дл  подключени  на напр жени  синхронизируемых генераторов, суммирующий операционный усилитель, входы которого подключены к вьгхо- ,. дам измерителей частоты скольжени  и ускорени  скольжени , выход соединен с входом функционального нелинейного преобразовател  , выходы которого подключены к первому и второму вхо.дам амплитудного селектора, выход которого подключен к входу блока включени  выключател , снабжено вторым суммирующим операционньм усилителем, входы которого подключены к измерител м угла сдвига фаз, частоты скольжени  и ускорени  скольжени , а. выход подключен к третьему входу амплитудного селектора. На фиг. 1 представлена структурна  схема устройства дл  автоматической синхронизации; на фиг.2 гранична  фазова  траектори . Устройство содержит зажимы 1 и 2 дл  подключени  на синхронизируемые напр жени , измеритель 3 угла сдвига фаз, измеритель 4 .частоты скольжени  , измеритель 5 ускорени  скольжени  , первый суммируюшдй операционньй усилитель 7, функциональный нелинейный преобразователь 8, амплитудньй селектор 9 и блок 10 включени  выключател . Синхронизируемые напр жени  1 и 2 подаютс  на измерители угла сдвига фаз 3, частоты скольжени  4, ускорени  скольжени  5, которые вырабатывают на своих выходах сигналы текущего угла сдвига фаз, частоты и ускоре ш  скольжени . Измерители 4 и 5 включены на входы первого суммирующего опе.рационного усилител  6, кроме того, измерители 4,5 и измеритель 3 включены на входы второго суммирующего операционного усилител  7, Первый суммирующий оп(5рационный усилитель 6 своим выходом подключен к входу. фyпки;иoнaJtьнoгo нелинейного преобразовател  8, а выходы функционального нелинейного преобразовател  подключены к первому и Второму входам амплитудного селектора 9. Второй суммирующий one{Рационный усилитель 7 своим выходо подключен к третьему входу амплитудного селектора 9. Выход амплитуного селектора 9 включен на вход блока 10 включени  выключател .

На фиг.2 представлена гранична  фазова  траектори  ), в прделах которой допускаетс  по услови м синхронизации замыкание контактов генераторного выключател , где точка а - изображающа  точка фазовой траектории синхронизируемого генератора в текущий момент времениJ а - расчетное положение точки а спуст  врдм  срабатывани  выключател  „., Ь, с - точки пересечени  текущей фазовой траектории генератора с граничной фазовой траекторией.

Синхронизатор работает следующим образом. Измерители 3-5 по синхронизируемым напр жени м 1 и 2 определ ют текущие значени  угла сдвига фаз, частоты и ускорени  скольжени  cTiW и Eg соответственно. Этим величинам (фиг.2) соответствует изображающа  точка фазовой траектории а. Сама фазова  траектори  показана пунктирной пр мой, наклон которой к оси абсцисс свидетельствует о том, что существует ускорение скольжени 

С О

§5 const

На основании текущих значений сЛ| второй суммирующий операционньш усилитель 7 вьщает на своем выходе сигнал ожидаемого к моменту

t+t

значени  времени

вкл га фаз 2

.-

где t - врем срабатывани  выключател , а первый суммирующий операционньй усилитель 6 выдает на своем выходе сигнал ожидаемой частоты скольжени 

Величинам сГ, W (фиг.2) соответствует точка а .

Функциональный нелинейньй преобразователь 8 вьфабатывает на своих выходах сигналы, которые соответствуют )5 и 4 Б w ветв м граничной фазовой траектории. Б рассматриваемом на выходах функщюнального преобразовател  8 сущест (фиг.2)

вуют сигналы -(/

и соответственно.

Амп-питудный селектор 9 осущесл вл ет контроль за выполнением неравенства

, (3)

и если условие (3) выполн етс ,то с выхода амплитудного селектора 9 поступает разрешающий сигнал на блок 10 включени  генераторного выключател . Включение выключател  разрезаетс  на всем отрезке be фазовой траектории.

В общем случае команда гга включение генераторного выключател  может быть подана только тогда,когда ожидаемый к моменту замыкани  его

0 контактов угол сдвига фаз между синхронизируемыми напр жени ми попадает в пределы, задаваемые грантгчной фазовой траекторией дл  ожидаемой частоты скольжени .

5

Дл  согласовани  синхронизатора с другим -синхронным генератором достаточно в функциональном нелинейном преобразователе 13 набрать соответствующую граничную фазовую траекто0 рию, определенную расчетным путем заранее. При переходе на другой генераторньп выключатель с ипьим временем срабатывани  достаточно внести в первый и второй с ммирую5

щие операционные усилители новые

J.2

ta,,. , , которые

значени  величин

бКл

Б выралсени х (1) (2) фигурируют в качестве посто нных дл  используемого выключател  коэффициентов.

Предлагаемый синхронизатор может бьггь выполнен на базе инfeгpaльнььч микросхем любой серии, содержа- щей в своем составе операционные усилители, способные выполн ть арифметические и простейшие логические операции с аналоговыми сигналами и допускающие построени  нелинейных функциональных преобразователей на базе диодных нелинейных элементов.

Таким образом, технико-экономический эффект заключаетс  в том,что ввод в состав зонного синхронизатора

построител  ожидаемого угла сдвига фаз позвол ет повысить точность работы устройства, а также упростить устройство и ускорить настройку

синхронизатора в целом как в процессе его производства, так и в процессе эксплуатации за счет исключени 

громоздкой и трудоемкой операцииопределени  границ допустимой зоны включени  по граничной фазовой траектории.

Claims (1)

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОЙ СИНХРОНИЗАЦИИ, содержащее измерители угла сдвига фаз, частоты скольжения и ускорения с входами для подключения на напряжения синхронизируемых генераторов, суммирующий чены к первому и второму входам амплитудного селектора, выход которого подключен к входу блока включения выключателя, отличающееся тем, что, с целью повышения точности, устройство снабжено вторым суммирующим операционным усилителем,входы которого подключены к измерителям угла сдвига фаз, частоты скольжения и ускорения скольжения, а выход подключен к третьему входу амплитудного селектора.

   О СО оо о •ч cpue.t