Устройство для синхронизации генераторов Советский патент 1979 года по МПК H02J3/42 

1

Изобретение относится к электроэнергетике и может использоваться при синхронизации, генераторов переменного тока, в частности, судовых синхронных генераторов.

Известно устройство синхронизации которое позволяет определить время опережения с высокой точностью только при неизменной разности частот синхронизируемых генераторов и не иск.гаочает сшибки при наличии углового ускорения 1.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому изобретению является устройство синхронизации генераторов, содержащее блок преобразования ра зности фаз напряжений в код, подключенный к цифровому ронающему блоку, содержащему блок памяти, связанный с блоком вычисления приращения разности фаз, выход которого подключен к входу блока сравнения текущего и допустимого значений разности фаз, один выход которого подключен к выходу цифрового ретиающего блока по регулированию частоты, а другой - к входу вычисления кода углового ускорения, второй вход кото рого подключен к выходу блока вычисления кода приращения разности фаз.

а выход подключен к одному из входов блока вычисления времени ожидания момента совпадения фаз, другие входы которого подключены соответственно к выходу блока вычисления приращения разности фаз и к выходу блока памяти текущего значения разности фаз, а выход блока вычисления времени ожидания момента совпадения фаз

0 подключен к входу блока вычисления времени опережения, выход которого подключен к входу блока запрета по разности напряжений, другой вход которого подключен к выходу блока

5 преобразования, а выходы, один - .к выходу цифрового решающего блока TIO регулированию напряжения, а второй к выходу по включению автоматического выключателя 2.

0

Известное устройство позволяет включать генераторы на параллельную работу путем вычисления времени ожидания момента совпадения фаз, вычисления времени опережения и срав5нения в дискретные промежутки времени этого значения с требуемым временем опережения.

Недостатком такого решения задачи является трудность схемной реали0 .зации. процесса вычисления в специализированном цифровс 1 решающем блоке, так как наличие таких сложных операций как деление, извлечение квадратного корня, требует существенных аппаратурных и временных затрат.

Целью изобретения является упрощение схемы устройства синхронизации генераторов, повышение надежности и сокраиения времени вычислений.

Для этого в устройстве для синхрнизации генераторов, содержащем блок преобразования текущего значения разности фаз напряжений синхронизируемых генераторов в код, выходы которого подключены к входам цифрового решающего блока, содержащего блок памяти на входе, связанный по первому выходу с блоком вычисления кода приращения разности фаз, выход которого подключен к входу, блока сравнения текущего и допустимого приращения разности фаз, выход которого подключен к выходу цифрового решающего блока по регулированию частота, и блок запрета по разности напряжений, один из. входов которого подключен к выходу блока преобразования, а выходы - один к выходу цифрового раиающего блока по регулированию напряжения, а другой - к выходу по включению автоматического выключателя, в цифровой решающий блок введены последовательно соединенные блок вычисления кода угла опережения, вход которого связан с выходом блока сравнения текущего и допустимого приращения разности фаз, блок вычисления разности кода угла опережения с текущим значением кода угла второй вход которого связан с первым выходом блока памяти и блок выдачи команды на включение, второй вход которого, объединенный со вторым входом блока вычисления кода угла опережения, связан со вторым выходом блока памяти, а выход подклчен к блоку запрета по разности напряжений, кроме того, второй вход блока памяти связан с выходом блока вычисления ксща приращения разности фаз, а третий выход блока памяти - с входом блока сравнения текущего и допустимого приращения разности фаз,

На фиг, 1 приведена структурная схема устройства; на фиг. 2 - диаграмма, поясняющая работу устройства

Устройство синхронизации состоит из двух основных блоков; блока преобразования 1 и цифрового решгиощего блока 2, Входы блока преобразования 1 подключены к синхронизируемым источникам. Выход блока преобразования по разности фаз подключен к входу блока 3 памяти, а выход по разности напряжений - к входу блока 4 запрета по разности напряжений цифрового решающего блока 2. Выходы блока 3 памяти подключены к ря.ду последовательно соединенных блоков. Первый выход подключен к входу блока 5 вычисления приращения разности 5 1фаз и к входу блока 6 вычисления

разности кода угла опережения с текущим значением кода угла.Второй выход подключен к соответствующим .входам блока 7 вычисления кода угла опережения и блока 8 выдачи на включение. Третий выход подключен к соответствующему входу блока 9 сравнения текущего и допустимого приращения разности фаз. Выход блока 5

f подключен к соответствующему входу блока 3 и второму входу блока 9, который одним своим выходом подключен к выходу блока 2 по регулированию частоты, а другим - к входу блока 7. Выход блока 7 подключен к.входу блока 6, выход которого подключен к

входу блока В. Выход блока 8 подключен к другому входу блока 4. Один выхсд блока 4 подключен к выходу блока 2 по регулировгшию напряжения,

5 другой - к выходу блока 2 по включению автоматического выключателя.

Устройство работает следующим образом.

Напряжение синхронизируемых генераторов UAIBI и ид2б2 преобразуются с помощью блока преобразования 1 в код разности фаз Ч, , поступающий в блок 3 памяти и в код uU, пропорциональный разности напряжений, Измерение и запоминание кодов происходит в каждом периоде напряжений синхронизируемых генераторов. Таким образом, в блоке памяти запоминается последовательность дискретных значеQ НИИ кодов разности фаз:

Ij Х1 IJ

п-2 R-f П

Значения, этих ко.цов поступают в 5 блок 5, где производится вычисление приращений разности фаз за период/ измерения

j -If

n-2

n- n- nПолученные коды приращений поступают в блок 9 для сравнения текущего кода разности фаз, который хранится в блоке 3 памяти после вычисления в блохе 5, и допустимого значения кода разности фаз, также хранимого в блоке 3 памяти,

При превышении допустимого значеВИЯ блоком 9 вырабатывается команда на уравнивание частот синхронизируемых генераторов - Kf ,

Если допустимое.значение превышается, то с блоха 9 поступает сигна.п. разрешающий вычисление в блоке 7 ко да угла опережения в соответствии с .-tc(i4-&.l-Kj44« При этом , 2 величины являпотся постоянны и для данного типа генераторов и автомати ческих выключателей. Полученное значение кода угла опережения fon поступает в блок 6 вы числения разности кода угла опере«е НИН с текущим значением кола угла. Момент выдачи команды ча включение определяется в блоке 8 из условия (J / ; I « v Г ог п/ - I п п-1 при выполнении условия команда на включение проходит через блок 4 запрета по разности напряжений. Ког да текущее значение разности напряжений превышает допустимое значение вырабатывается команда на уравнивание напряжения - ки . Когда разност напряжений не превышает допустимое значение, выдается команда на включение автоматического выключателя - КА, В предлагаемом устройстве сокра щаются аппаратурные и временные зат раты, повышается надежность за счет того, что схема устройства определ ет момент включения генераторов на параллельную работу путем сравнени текущего дискретного кода угла опе режения с расчетным углом опережения. Формула изобретения Устройство для синхронизации ген раторов, содержащее блок преобразо вания текущего значения разности фаз напряжений синхронизируемых генераторов в код, выходы которого подключены ко входам цифрового решающего блока, который содержит блок памяти на входе, связанный по первому выходу с блоком вычисления кода приращения разности фаз, выход которого подключен к входу блока сравнения текущего и допустимого приращения разности фаз, выход которого подключен к выходу цифрового решающего блока по регулированию частоты, и блок запрета по разности напряжений, один из входов которого подключен к выходу блока преобразования, а выходы - один к выходу цифрового решающего блока по регулированию напряжения, а другой - к выходу по включению автоматического выключателя, отличающееся тем, что, с целью упрощения схемы устройства, повышения надежности и сокращения времени вычислений, цифровой решающий блок снабжен последовательно соединенными блоком вычисления кода . угла опережения, вход которого связан с выходом блока сравнения текущего и допустимого приращения разности фаз, блоком в числения разности кода угла опережения с текущим значением кода угла, второй вход которого связан с первым выходом блока памяти и блоком выдачи команды на включение, второй вход которого, объединенный со вторым входом блока вычисления кода угла опережения, связан со вторым выходом блока памяти, а выход подключен к блоку запрета по разности напряжений, кроме того, второй вход блока памяти связан с выходом блока вычисления кода приращения разности фаз, а третий выход блока памяти - с входом блока сравнения текущего и допустимого приращения разности фаз. Источники информации, принятые во .внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР 531230, кл. Я 02 Г 3/42, 1974. 2.Авторское свидетельство СССР 553711, кл. Н 02 J 3/42, 1975.