Автоматический синхронизатор с постоянным временем опережения Советский патент 1960 года по МПК H02J3/42 

Настоящее изобретение относнтея к автоматическим синхронизаторам с постоянным временем опережения для включения сияхронных генераторов на параллельную работу с другими генераторами электрической станции способом точной синхронизации.

Известные синхронизаторы подоб}юго рода содержат: блок измерения угла между векторами синхронизируемых напряжений; дифференцирующий усилитель, нулевой орган, контролирующий величину предельного угла опережения; блок питания и исполнительную релейную схему, управляющую выключателем синхронизируемого генератора.

Предлагаемый синхронизатор отличается от известных тем, что в нем Применен второй дифференцирующий и суммирующий усилитель, напряжение на выходе которого пропорционально сумме величин: текущего угла между векторами синхронизируемых напряжений, произведения первой производной этого угла яа время включения выключателя и произведения второй производной этого угла на половину квадрата времени включения выключателя.

Такое выполнение синхронизатора обеспечивает создание постоянного времени опережения с учетом изменения скорости скапьжения генератора и предотвращает возможяость его действия при недопустимых скоростях скольжения.

На фиг. 1 и 2 изображены блоки схем предлагаемого синхронизатора в двух вариантах исполнения.

Напряжение синхронизируемых генераторов п t/2 подается на блок / измерения угла между синхронизируемыми напряжениями, выполненный в виде схемы совпадения, составленной из двух усилителейограничителей 2 Н 3.

Постоянная составляющая У напряжения на выходе этой, схемы линейно зависит от угла б между векторами напряжений f/i и U.

Kb 126937

Она выделяется . из выходного наиряжения схемы совпадений при помощи фильтра 4 с эмиттеряымн повторителями.

Напряжение 6 подается на входы дифференцирующего усилителя 5 и дифференцирующего-суммирующего усилителя 6. Параметры дифференцирующего усилителя 5 выбраны так, что его 1выходное напряжение проп®рцл(энально производной входного напряжения, умноженного на половину времени включения выключателя синхронизируемого генератора:. Это напряжение подается на вход дифференцирующего-суммирующего усилителя 6, лараметры которого выбираются так, чтобы 1Ш его выходе возиикало напряжение, пропорциональное сумме текущего угла б между векторами синхронизирз емых напряжений (т. е. напряжения И f, , произведения первой производной этого угла на время включения выключателя и нроизведения второй пронзводной этого угла на половину квадрата .времени включения выключателя.

Это напряжение подается на вход нуль-органа 7, в котором оно сравнивается с ностоянным напряжением бо, соответствующим углу б, равксму О и,Ги 2-tf.

В момент равенства этих напряжений срабатывает выходное рел Hy.(b-opraiHa 7, контакты которого в.ходят в релейную схему 8, подаюП1ую команду на включение синхронизируемого генератора. Запрет вк;1ючення выключателя синхронизирземого генератора при скоростя.ч ско.гьжения больше допустимой величины осуществляется нуль-органол 9, фикс11р {;ии1м нредель.чо допустимый угол опережения путем сравнения напряжения (Vj (нропорннонального углу между векторами синхронизируемых напряжений) с заданным постоян1П)1м по величине напряжение 11 зао

Якорь выходного реле нуль-органа 9 будет притянут, если I (У,5„о и отпущен, если U /.,„.

Контакты выходных реле нуль-органов 7 и 5 входят в релейную схему и очередность их переключения определяет разрешение или запрет срабатывания синхронизатора.

При применении предлагаемого синхронизатора в электрических установках, предусматривающих автоматическое повторное включение (АПВ) линий электропередачи с улавливанием синхронизма при углах опережения больше 180° (теоретически до 360°) в блоке измерения угла б мел;ду векторами синхронизируемых нанря/кений У и LJ, нримеН6НЫ два формирователя импульсов 10 и // .и трнггер 12. На вход формирователей импульсов 10 и // подается напряжение Ll и U-, а на зыходе их образуются последовательно чередующиеся положительные и отрицательные короткие импульсы, возни1каюп1.ие п момент перехода входных напряжений через 0. Эти импульсы подаются на два входа триггера 12, « вы.ходу которого лодключены фильтр 4 с эмиттерными повторителями.

Постоянная составляющая выходного напряжения триггера, выделяемая фильтром 4, будет пропорциональна электрическому углу б меж.ду векторами напряжений Ui и U.

Напряжение с вы.хода фильтра подается на выходы дифференцирующего усилителя 5 и двух дифференцирующих-суммирующих усплителей 6 и 13..

Дифференцирующий усилитель 5 и дифференцирующий-суммирующий усилитель 6 выполнены аналогично, «ак и в схеме фиг. 1 и дают такое же выхо.,аное напряжение. ,

Выходное напряжение усилителя 5 подается на входы усилителей 5 и /5, а выходное напряжение усилителя 6 на БХОДЫ двух нуль-органов М, которые сравнивают его с напряжениями Uo и , соответствующими углу б, равному О и ,2л.

В момент равенства выходного напряжения усилителя 6 напряжению Lo или . срабатывает общее для нуль-органов 14 .выходное реле, контакты которого, входящие в релейную схему 8, замыкают цепь включения выключателя синхронизируемого генератора.

Дифференцирующий-суммирующий усилитель 13 и нуль-органы 5 осуществляют запрет включения синхронизируемого генератора, если скорость скольжения « моменту замыкания контактов выключателя превысит заданную 1максимальную величину.

ПараМетры усилителя 13 выбраны так, что его выходное напряжение пропорционально сумме скорости скольжения в момент срабатывания синхронизато-ра и произведения ускорения скольжения на время включения выключателя.

Выходное напряжение усилителя 13 подается на нуль-органы 15, срав} ивающие его с напряжения ми и и U соотвегствующими

заданной максимальной величине положительного или отрицательного скольжения.

Если выходное напряжение усилителя 13 достигнет значений U g НЛП Us-, то срабатывает общее для обоих нуль-органов 15 выходное реле, контакты которого, входящие в релейную схему 8, разрывают цепь включения выключателя генератора.

Питание схемы синхронизаторов двух модификаций может осуП1,ествляться через омический делитель напряжения от источника постоянного оперативного тока, либо от источника переменного оперативного тока через соответствующий выпрямитель.

Предмет и з о б р е т е li и я

1.Автоматический синхронизатор с постоянным временем опережения для включения синхронных генераторов на параллельную работу способом точной синхронизации с другими генераторами электрической станции, содержащий блок измерения угла между векторами синхронизируемых напряжений, дифференцирующий усилитель, нулевой орган, контролирующий величину предельного угла опережения, блок питания и исполнительную релейн ю схему, управляющую выключателем синхронизируемого генератора, отличающийся тем, что, с целью создания постоянного временн опережения с учетом изменения скорости скольжения генератора, применен второй дифференцирующий и суммирующий усилитель, напряжение на выходе которого пропорционально сумме величин текущего угла между векторами синхронизируемых напряжений, произведения первой производной, этого угла яа время включения выключателя и произведения второй производной этого угла на половину квадрата времени -включения выключателя.

2.Видоизменение автоматического синхронизатора по п. 1, отличающееся тем, что, с целью использования его для автоматического повторного включения ли1п- и электропередачи с улавливанием синхронизма при углах опережения свыще 180 электрических градусов, в блоке измерения угла между векторами си«хронизируемых напряже- 3 -№ 126937

НИИ применен триггер, управляемый двумя последовательностями импульсов, формируемых из синхронизируемых напряжений.

3. Видоизмен..автоматического синхронизатора ио п. 2, отличаю щёеся тем, что, с целью осуществления запрета действия синхронизатора при Скорости скольжения в момент замыкания контактов выключателя, большей устаиовленного значения, применен добавочный дифференцирующий, и суммирующий усилитель, напряжение на выходе которого пропорционально сумме величин: скорости скольжения в момент срабатывания синхронизатора и произведения ускорения скольжения на время включения выключателя.

Угна Включение Зыппючстепи

зад

Р II

(Dus I

II