Устройство для диагностирования системы автоматической синхронизации синхронных генераторов Советский патент 1986 года по МПК G05B23/02 

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быт использовано для диагностирования систем автоматической синхронизации синхронных генераторов.

Целью изобретения -является повышение точности определения технического состояния объекта.

На фиг.1 представлена структурна

схема устройства; на фиг.2 - блок определения разности фаз, вариант; на фиг.З - блок контроля неодновременности коммутации, вариант; на фиг.4 - рабочие сигналы устройства .(для пояснения принципа действия) . На фиг.4 а,б,...,ж - напряжения на соответствующих элементах; й - разность фаз сети и прдключа.емого синхронного генератора; t - t, интервал времени, в который должно произойти включение синхронного генератора; Кдвп - допустимое напряжение, при котором возможно подключение синхронного генератора.

Устройство содержит блок 1 определения разности фаз, диагностируемую систему 2 автоматической синхронизации синхронных геиераторов, первый пороговый датчик 3, блок 4 контроля неодновременности коммутации, блок 5 индикации, второй пороговый датчик 6.

Блок 1 определения разности фаз состоит из блока однополупериодного выпрямления 7, усилителя-ограничи- теля 8, фазового детектора 9, интегратора 10 активного фильтра 11.

Однополупериодный выпрямитель 7 выполнен на диодах 12 и 13, усилитель-ограничитель 8 на транзисторах 14 и 15. Фазовый детектор 9 вьшолнен из трех логических элементов И-НЕ 16-18, элементы совпадения на двух диодах 19 и 20, пороговый элемент на стабилитроне 21 и согласующий

усилитель на транзисторе 22, Интегратор 10 представляет собой стандартную схему на операционном усилителе 23, а активный фильтр 11 - на операционном усилителе 24.

Блок 4 контроля неодновременности коммутации состоит из элемента Сложение по модулю 2 25, блока 26 задержки, первого и второго элементов И 27 и 28.

Сущность изобретения заключается в том, что проверка работоспособности системы автоматической синхрони

0

5

5

5

5

0 5

0

5

0

зации синхронных генераторов осуществляется контролем за одновременностью замыкания автоматического выключателя подключаемуго генератора и выполнением условия I 4 44 i /и,, g / /Идоо /, где Д1 - разность фаз работающего генератора (сети) и подключаемого генератора (в судовых системах обычно берется без учета знака, как показано на фиг.4). Таким образом, замыкание должно произойти в интервале времени t ч t (Фигс,4), Это объясняется тем, что все существующие систеьы авто- матической синхронизации синхронных генераторов не осуще.ствляют подстройку амплитуды напряжений сети и генератора, оставляя эти функции за регуляторами генераторов, а обеспечи- ;вают только подгонку их частот, пос- |Ле чего выбирают момент для подачи импульса на включение автоматического выключателя подключаемого гене- ратора с учетом его времени срабатывания и скорости изменения фаз. Если этот мсиент будет выбран неверно, например вследствие изменения времени срабатывания автоматического выключателя, то произойдет большой бросок тока, который может привести к серьезным неисправностям подключаемого генератора и его первичного двигателя.

При этом порог срабатывания первого порогового датчика 3 выбирается равным О В, порог срабатывания второго порогового датчика 6 выбирается несколько большим, чем О В и время задержки блока задержки 26 устанав-. ливается равным ,

Рассмотрим работу блока 1 определения разносзги фаз. На первьп и второй входы блока поступают сигналы, пропорциональные напряжению сети и генератора , которые выпрямляются в блоке однополупериодного выпрямителя 7 и поступают на усилитель-ограничитель на транзисторах 14 и 15.

На выходах транзисторов 14 и 15 формируются последовательности импульсов и и (фиг.4а,б). Эти последовательности импульсов поступают на входы трех логических элементов И-НЕ 16-18 фазового детектора 9.

Работа фазового детектора 9 отображена на временной диаграмме фиг,4в, г, д. Его выходной сигнал показан в виде последовательности импульсов с

3

переменным значением их длительност и на инвертирующем входе опера- цио нного усилителя 23 (фиг.4в). Око нательное формирование выходного си нала блока 1 определения разности фаз в виде треугольной волны происходит в активном фильтре (на фиг.Дж представлено напряжение на выходе операционного усилителя 24). При этом совпадению фаз напряжений сети и генератора соответствует нулевое значение напряжения треугольной волны.

Блок 4 контроля неодновременности коммутации работает следующим-образом.

. Работу указанного блока рассмотрим применительно к ситуадии, когда сигнал логической 1 сначала пришел на первый его вход, а затем на второй. Как только сигнал логическо единицы поступает на вход элемента Сложение по модулю 2, на его выходе появляется сигнал логической 1, который поступает на вход элемента 26, Если разновременность появления сигналов на первом и втором входах блока контроля неодновременности кс 1мутации больше, чем время задержки сигнала, устанавливаемое элементом 26 задержки (в данном случае J /2, фиг.4) то на выходе элемента 26 задержки появится сигнал логической 1, который поступает на первые, входы первого и второго элементов И 27 и 28, Но так как сигнал логическая I фиксирован на первом входе элемента Сложение по модулю 2 25, то этот сигнал поступает и на второй вход первого эле- .мента И 27, на выходе которого появляется сигнал логическая I, означающий , что неодновременность появления сигнала логическая 1 на входах блока контроля неодновр.еменнос- ти коммутации выше нормы и первым пришел сигнал на его первый вход. Как только на второй вход данного блока придет сигнал логической 1, на выходе логического блока Сложение по модулю 2 25 появится логический О и на выходе первого элемента И 27 также фиксируется логический О,

Устройство для диагностирования автоматической синхронизации синхронных генераторов работает следующим образом.

494924

На первый и второй входы блока 1 определение разности фаз поступают напряжения, пропорционалыше напряжению сети и синхронизируемого гене- 5 ратора, на его выходе формируется сигнал, пропорциональный разности фаз сети и генератора, который поступает на вход первого порогового датчика 3,

to Как только этот сигнал станет равен установленному порогу, соответствующему О В (фиг,4), на выходе первого порогового датчика 3 фиксируется сигнал логической 1, крто- 15 рый поступает на первый вход блока 4 контроля неодновременности коммутации. Если при этом произошло замыкание автоматического выключателя синхронизируемого генератора, на выходе 20 диагностируемой системы появится напряжение, которое поступает на вход второго порогового датчика 6, на выходе которого появляется сигнал логической 1, который поступает

25 на второй вход блока 4 контроля неодновременности коммутации. Если интервал времени между появлением сигналов на входах блока 4 контроля неодновременности коммутации больше за- 30 ранее установленного, равного (фиг,4ж), то в зависимости от того, на какой из его входов пришел сигнал лог гческой 1, раньше, на первом или втором его выходе появится сиг- ,, нал логической 1, который и поступает на соответствующий вход блока 5 индикации.

Формула изобретения

1 с Устройство для диагностирования системы автоматической синхронизации синхронных генераторов, состоящее из первого и второго пороговых

датчиков и блока индикации, отличающееся тем, что, с целью повышения точности определения технического состояния объекта, оно содержит блок определения разности

фаз и блок контроля неодновременности коммутации, причем первый и вто- , рой входы блока определения разности фаз соединены соответственно с первым и вторым входами диагностируемой

системы, выход -блока определения

разности фаз соединен с входом первого порогового датчика, выход которого соединен с первым входом блока

контроля неодновременности коммутации, первый и второй выходы которого соединены с первым и вторым входами блока индикации соответственно, вход второго порогового датчика соединен с выходом диагностируемой системы, а выход - с вторым входом блока контроля неодновременности коммутации.

2. Устройство по П.1 отличающееся тем, что блок контроля неодновременности коммутации содержит элемент Сложение по модулю 2, элемент задержки, первый и второй элементы И, выходы которых

являются первым и вторым выходами блока контроля неодновременности коммутации, первые входы элементов И

объединены и через элемент задержки подключены к выходу элемента Сложение по модулю 2, первый вход которого соединен с вторым входом первого элемента И и является первым

входом блока контроля неодновременности коммутации, второй вход элемента Сложение по модулю 2 соединен с вторым входом второго элемента И и является вторым входом блока

контроля неодновременности коммутации.

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано для диагностирования систем автоматической синхронизации синхронных генераторов. Цель изобретения - обеспечение диагностирования объектов, элементы которых появляются неодновременно. На входы блока 1 определения разности фаз поступают напряжения, пропорциональные напряжению сети и синхронизируемого генератора, на выходе формируется сигнал, пропорциональный разности сети и генератора, поступающий на вход порогового датчика 3. Как только этот сигнал станет равен установленному порогу, на выходе порогового датчика 3 появляется , которая поступает на первый вход блока 4 контроля неодновременности коммутации. Если при этом происходит замыкание автоматического выключателя синхронизируемого генератора, на выходе диагностируемой системы 2 появляется напряжение, на выходе порогового датчика 6 появляется 1, поступающая на второй вход блока контроля неодновременности коммутации. Если интервал вренени между этими сигналами на входах блока 4 больше заранее установленного, равного Г/2, то в зависимости от того, на который из его входов приходит сигнал раньше, на соответствующем выходе появляется сигнал 1, который и поступает на соответствующий вход блока 5 индикации. I з.п,ф-лы, 4ил. .( сл to 4ik CD 4 D ГС Фиг. t

25

26

Фиг.З

Д

У

1 П П П П П П П П П

(/,

/5 б

ь

и,7

г

«/4

П П П П П П П П П П, ,

пгппппгп II irnrn

II 1ПП П П ГПГП

I II II П П П1 i;,

и.

ППП fl ОППППППГППППП

Лп.6

иавп

лу

t

Фиг.

Редактор П.Коссей

Составитель А.Исправникова

Техред Н.Бонкало Корректор В.Синицкая

Заказ 4323/48Тираж 836Подписное

ВШШЛИ Государственного ко1«итета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раущская наб,, д. 4/5

Щ оизводственно-полнграфическое предприятие,г.Ужгород,ул.Проектная, 4