SU738047A1 - Устройство дл включени синхронного генератора на параллельную работу - Google Patents

Description

(54)УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВКЛЮЧЕНИЯ СИНХРОННОГО ГЕНЕРАТОРА НА ПАРАЛЛЕЛЬНУЮ РАБОТУ Изобретение относитс  к электротехник в частности к области автоматической син хронизации судовых синхронных генераторов при их включении на параллельную р боту . Известно устройство ал  включени  на параллельную работу методом грубой синхронизации синхронных генераторов, основанное на выделении напр жени  биений, контрол  разности частот и синхрониза ции с последующей подгонкой частоты дл  .уравнивани  частот синхрон1гзируем|ых генераторов , содержащее блок выходных сигналов и напр жени  питани , блок контрол  разности частот, блок контрол  синхронизации и блок подгонки частоты . Недостатком этого устройства  вл от с  чрезмерна  сложность и большое количество активных элементов, снижающие его надежность, особенно при эксплуатации в судовых услови х. Известно также устройство дл  включени  на параллельную работу метопом грубой синхронизации синхронных голораторов. основанное на срав гении частоты дизельгенератора с частотой судовой сети и включении гоне ратора В судовую сеть через реактор при достижёиии раоности частот определенного значени , содержащее исполнительный элемент в виде реле разности частот (РРЧ) и систему вспомогательных реле 2.J . Недостатком этого устройства  вл етс  возможность ВБГдачи ложного сигнала при превышении текущим значением найр жени  огибающей, биений заданного порога срабатывани  при перво,м включении, а также низка  надежность и сложность конст рукции благодар  значительному количеств ву вспомогательных реЛо. Наиболее близким по технической сущности к изобретению  вл етс  устройство дл  включени  синхронного генератора на параллельную работу, содержащее выпр мители с входа ми дл  включени  на разность напр жений подключаемого и работающего генераторов и исполнительный элемент выполненн1,)й в виде блока срав73 нени , к одному из входов которого через фильтр Нижних частот подклю 1еп выход огь ного из Быпр  1ителей 3J . В этом устройстве дл  получени  посто нного времени опережени  использованы сложные каналы получени  производных кроме того, имеетс  блок запрета по разности частот, что так же усложн ет устройств5в цепом. Цель изобретени  - упрощение устрой- ства достигнута в результате того; устройство дл  включени  синхронного генератора на параллельную работу, содержащее выпр мители с входами дл  включени  на разность напр жений подключаемого и работающего генераторов и испол . нательный элемент, выполненный в виде блока сравнени , к одному из входов которого через фильтр Н1ШНИХ частот подклю чен выход одного из выпр мителей, снабжено интегратором, вк;люченным между вы ходом второго выпр мител  и вторым входом блока сравнени . На фиг. 1 изображена функциональна  схема устройства грубой синхронизапии; на биг. 2 - функцибйалыше зависимости -f(t) на выходе фильтра нижних частот и интегратора.. Устройство содержит выпр мители 1 и 2, фильтры нижних частот 3, интегратор 4 исполнит ельнь1й элемент 5, выполненный в виде блока сравнени  и управл ющий эле ментом, осуществл ющим непосредственно включение генератора на параллельную работу Входные выпр мителей 1 и 2 подключены к шинам генераторов, а выход выпр мител  1 через фильтр нижних частот 3 соединен с одним аходом блока сра нени  (испапнительного элемента) 5, а вы ход выпр мител  2 через интегратор 4 по соединен ко второму входу блока сравнени  (исполнительного элемента) 5. Выход же блока сравнени  (исполнител ного элемента) 5 соединен со входом вкл чател  (на фиг. 1 не показан). При параллельной работе синхронных Генераторов угол между векторами напр жёйй генераторов измен етс  во времеiatH соскоростью, определ емой скольжением .-Мгновенные значени  напр жени  при этом йзме шютс  по. зшсону , и,,- u)i, сi) Uj и Ug. - амплитудные значени  напр жений пер вого и второго геHepaTopOBj UJ. и UJ g - угловые скорости вращени  первого и рторого генераторо 7:.4 Мгновенное значение суммарного напр ени  (напр жени  биений) определ етс  ак ,lna)it ,ии). (2.) Если напр жени  сравниваемых частот aBiibJ, то есть/ и,. ..J ., д , соответственно максиmax мальное и минимальное значение нанр жени  огибающей амплитудных значений, биений. ыражение дл  мгновенных значений напр ени  биений в этом случае можно прептйвить как -t.) U 2Uco& а - . ри этбм текущее напр жение огибающей мплитудных значений биений запишетс  и.аи сх)5 t. а и COS. 5 . С. е1эиод напр жени  огибающей биений равен т а - 1 w . Харшстер изменени  напр жени  на выходе фильтра нижнихчастот 3 и интегратора 4 показан на фиг. 2, причем крива  Г характеризует изменение огибающей напр жени  бибний на выходе фильтра нижних частот 3,. а крива  Я - на выходе интегратора 4. На участке iptg происходит разр д накопительных элементов (емкостей), а на участке .tg-l, их зар д. Рассмотрим вначале изменение напр жени  на выходе интегратора 4. На участке i.-tg, разр д емкости происходит по закону . -t- . , : Cs где А - амплитуда н.апр жени  огибающей биений. Посто нна  времени разр да интегратора 4 (т ) выбираетс  из услови  значительного превышени  постойнной времениразр да фильтра нижних частот 3 ( Разложим показательную функцию в р д. Так как посто нна  времени разр да выбираетс  периода напр жений биений, то можно ограничитьс  двум  первыми членами р да. Тогда зависимость напр жени  на выxorte интегратора 4 можно считать примерно линейной. Она запишетс  так .y-,. На участке емкость интегратора 4 зар жаетс .. Посто нна  времени зар да t-j мала по сравнению с периодом напр жени  биений . Поэтому можно считать, что U ( t ) в это врем  растет по тому же закону, что и напр жение на входе интегратора 4 Поэтому напр жение на участке tg.-l будет выгл деть следующим образом р Таким образом, дл  интегратора 4 напр жение на выходе можно записать как ( А. fi-J( пРиА. и Ш pu J ( S А ,t Tipwi. wait. 2Дл  фильтра нижйих частот .3 посто нна  времени зар да выбираетс  такой, что бы напр жение на выходе фильтра нижних частот повтор ло текущую огибающую напр жени  биений. Аналогично выбираетс  величинй посто нной времени разр да филь ра нижних частот 3 то есть напр жение на Ызгходе фильтра нижних частот 3 запишетс  как W A,,(9) Другими словами фильтр нижних частот 3 служит дл  очистки огибающей напр жени  биений от частоты несущей, а выпр митель 1 и фильтр 3 фактически играют при определенной частоте биений роль пикового детектора. Дл  решени  поставленной задачи необходимо сравнить напр жени  на выходе фильтра нижних частот 3 и интегратора 4 в процессе разр да их накопи-гельных элементов; разность напр жений на выходе фильтра нижних частот 3 и интегратора 4 в моменты зар да их наколительйь1х эле-. ментов, например , конденсаторов, равна нулю. Исход  из этого можно записать: л. А.,mu.t и„uo; где о и - напр жение порога срабатывани  исполнительного элемента. , Реша  это уравнение относительно i, можно получить врем  опережени  включени  либо, если решать это уравнение пр заданном времени опережени  включени , MOJKHO определить необходимую величину порога срабать1вани . 7 47 Если частота биений напр жений генераторов больше допустигуюйг то напр ж ение на выходе фильтра нижних частот 3 во врем  разр да накопительного элемента (например , емкости) из-за априорно установленных (заданных) посто нных времени разр да будет отставать от огибающей биений , соответствующей более низкой частоте , причем это отставание (и увеличение напр жени  на выходе фильтра нижних частот- 3) будет более, резким, чем увеличение напр жени  на выходе интегратора 4 из-за меньшей посто нной времени фильтра 3 по сравнен то с интегратором 4 в течение времени разр да. Это приводит к том у, что при недопустимом увелйченшГ разности частот генераторов разность напр жений на выходе фильтра 3 и интегратора 4 будет меньше порога срабатывани  исполнительного элемента, и включени  reiiepaTopOB на параллельную работу не произойдет. Этим осуществл етс  верхн   граница включепи  пО частоте биений. Если частота биений меньше расчетной, то угол опережени  включени  несколько увеличиваетс  , однако это вполне допустимо , так как при этом разность напр жений Up достигаетс  при абсолютно меньших значени х напр жени  () огибающей биений и момент включени  генератора близок к режиму холостого хода. Работа устройства происходит следующим образом. Напр жение биений генераторов через выпр мители 1 и 2 поступает на входы фильтра нижн:их частот 3 и интегратора 4 соответственно, имеющих разные посто нные времени f . Напр жение с выхода фильтра нижних частот 3 и с выхода интегратора 4 поступает на соответствующие входы блока сравнени  5, где осуществл етс  нахождение их разности. В тот момент, когда текуща  разность мгновенных значений указанных напр жений достигает величины, равной и, на выходе блока сравнени  5 по вигс  сигнал, который вызовет срабатывание элемента включени , осуществлшощего включение генераторов на параллелы1 то работу. Задава  порог срабатывани  исполнительного элемента (величины напр жени  на выходе блока сравнени  5, вызывающего срабатывание элемента включени ), получают необходимое врем  опережени  (фиг.2) Технико-экономический эффект предложенного устройства заключаетс  в повышении надежности при эксплуатации, а также большом упрощеиии и удешевлении конструкции. Ф о р м у л а и бретени  Устройство дл  включени  синхронного генератора на параллельную работу, содержащее аынр мителн с 1«одлми дл  Ежлючени  на разность напр жений подключаемого и {работающего генераторов н исполнительгкый элемент, выполненный в виде блока ср виени , к одному из входов которого ф1Ш;т{э|шжнихчастот поШлЙчен вьнход одного из В1.1пр мит©лей, о т л и ч аю щ е е с   тем, что, с целью упрощеки , оно снабжено интегратором, включен738 7 ным между выходом второго выпр мнте.Ш и вторым входом блока сравнени . Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Мещанинов П. А. Автоматизаци  су Дош.гх электроэнергетических систем. Л., Судостроение, 197О, с. 268-270. 2.Мещанинов П. А. Автоматизаци  суйовых электроэнергетических систем. Л., Судостроение, 1970, с. 267-268. 3. Авторское свидетельство СССР № 488282, кл. Н О2 U 3/42, 1972.

0 „ 0

-U

Tf

I . n Hh-t

I I i

i-rJ HhCpU9 . /

X

1

N

s

Ы

X

/

« Й

Q.

Claims (1)

1. Формула изобретения

   Устройство для включения синхронного генератора на параллельную работу, содержащее выпрямители с входами для включения на разность напряжений подключаемого и работающего генераторов и исполнительный элемент, выполненный в виде блока сравнения, к одному из входов которого через фильтр нижних' частот подключен вы-10 ход одного из выпрямителей, отличающее с я тем, что, с целью упрощения, оно снабжено интегратором, включен ным между выходом второго выпрямителя и вторым входом блока сравнения.