Устройство для автоматического включения синхронных генераторов на параллельную работу Советский патент 1980 года по МПК H02J3/42 

НИИ, вход управления - к выходу датчика огибающей напряжения биений Олока управления генераторными автоматами, а блок управления хенераторными автомагами снабжен нуль-органами и блоком заДержки, включенными между датчиком Огибающей напряжения биений и выходным триггером.

На фиг. 1 приведена етруктурная схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 - временная диаграмма работы.

Устройство состоит из управляемых вентильных коммутаторов 1 в каждой фазе, трансформаторов напряжения биений id каждой фазы и блоков управления 6 вентилями коммутаторов 1, включающих в себя узлы питания 4, узлы сиихроиизации

5,генераторы пилообразного напряжения

6,сумматоры 7, блокинг-генераторы 8, пмпульсные усилители 9. Датчик огибающей напряжения биения 10, нуль-орган 11, элемент задержки времейи 12 и триггер включения 13 образуют блок управления генераторными автоматами. Ьыход этого блока подключен к механизму дистанционного управления одного из генераторных автоматов 14 и 15 подключаемого генератора, в качестве которого может выступать любой из генераторов 16 и 17, изображенных на фиг. 1. Для набора схемы синхронизации устройство снабжено выключателями 18, 19 и 20.

Схема содержит три аналогичных блока управления 3 вентильными коммутаторами 1. Каждый блок 3 включает в себя два канала управления соответствующим коммутатором 1 каждой фазы, один для управления вентилем коммутатора 1, проводящим ток в прямом направлении, а второй - в обратном. Как видно из фиг. 1, каждый из каналов управления образуется последовательно включенными узлом синхронизации 5, генератором пилообразного напряжения 6, сумматором 7, блокинг-генератором 8 и импульсным усилителем 9, подключенным к коммутатору 1.

Рассмотрим схему в работе.

Предиоложим, что генератор 16 нагружен на щины, а генератор 17 необходимо синхронизировать с шинами. Для этого замыкают выключатели 19 и 20. Через вентильные коммутаторы 1, включенные последовательно в цепь между генератором 17 и шинами, начинает протекать уравнительный ток, значение которого определяется углом включения вентилей коммутаторов 1. При этом предлагаемое устройство осуществляет ограннчение уравнительного тока, что достигается следующим образом; с подачей питания на узлы синхронизации 5 от трансформаторов напряжения биений 2 той же фазы, в которой находятся вентили коммутатора 1, управляемого данным блоком 3 (например, фазы А, как

показано на фиг. 1), на выходе одного из узлов сипхронизации 5 формирус1ся и.ми}льс прямоугольной формы, начало и конец которого определяется началом и концом положительно; о полупериода напряжения биении (Ьп.п.), а на выходе второю - отрицательного иолупериода (и.п.)- Мапряжепие с выхода узла синхронизации 5 управляет работой генераторов пилообразного напряжения 6, вырабатыБа ощих иаиряжение пилы (t/n. п. п. и п. о. п.) (фиг. 2), начало н конец которой ограничиваются началом и концом прямоугольных синхронизирующих импзльсов. Нанряжение пилы

и напряжение с выхода датчика огибающей напряжения биений 10 иодается па сумматор 7, который формирует импульс в момепт их равенства. Этот импульс запускает блокииг-генератор 8, который геперирует ненрерывную последовательность импульсов, начало которой определяется моментом подачи импульса от сумматора 7, а конец - моментом срыва напряжения пилы. Выходные импульсы (6у. п. п. и

у. о. п.) блокинг-генератора 8, усиленные до необходимой мощности имиульсным усилителем 9, управляют работой вентилей коммутатора 1. Фаза импульсов управления относительно напряжения биении зависит

от величины мгновенного значения огибающей напряжения биений, то есть от величины текущего значения амплитуды напряжения биений, причем чем больше напряжение с датчика огибающей иаиряжения

биений 10, 1ем больше сдвиг по фазе и угол включения вентн.чей коммутатора 1, что иллюстрируется на графиках фиг. 2. Таким образом, на выходе боЮка управления 3 получаем импу«1ьс уиравлеиия, фаза

которого относительно напряжения биений регулируется так, что при увеличении амнлитуды напряжения биении угол включения вентиля увеличивается. В результате ограничивается уравнительный ток (/ур)

между генераторами 16 и 17. При уменьшении текущего значения амплитуды напряжения биений угол включения вентилей коммутаторов 1 уменьшается и среднее значение уравнительного тока остается

примерно таким же, то есть достигается стабилизация уравнительного тока. При втягивании в синхронизм амплитуда напряжения биений уменьшается и при достижении ею величины, безопасной для включения генераторного автомата 15, срабатывает нуль-орган 11, и подает сигнал на вход элемента задержки 12. Ьсли за время, равное выдержке времени элемента задержки 12, не происходит нового качания

роторов синхронных генераторов 16 и 17, то срабатывают триггер включения 13, напряжение с выхода которого воздействует на механизм дистанционного управления генераторного автомата 15 подключаемого

генератора 17.

Таким образом генератор 17 включается на параллельную работу.

Предлагаемое устройство для автоматического включения на параллелы ю работу синхронных генераторов позволяет обеснечнть устойчивую синхронизацию генераторов при резких и нериодических изменениях напряжения п частоты работающих генераторов.

Формула изобретения

Устройство для автоматического включения синхронных генераторов на параллельную работу, содержащее генераторные автоматы с механизмом дистанционного управления, трансформаторы напряжения биений, блок управления генераторными автоматами, содержащий датчик огибающей напряжения биений на входе и триггер на выходе, выход которого подключен ко входу механизма дистанционного управления генераторным автоматом, отличающееся тем, что, с целью повышения устойчивости синхронизации, устройство снабжено вентильным коммутатором с двусторонней проводимостью с зажимами для подключения на напряжение генераторов до и после

генераторных автоматов, блоками шравления вентилями коммутатора, синхронизирующий вход каждого из которых подключен к соответствурощему трансформатору напряжения биений, вход управления -- к

выходу датчика огибающей напряжения биений блока уиравления генераторными автоматами, а блок управления генераторными автоматами снабжен нуль-органом и блоком задержки, включенными между

датчиком огибающей напряжения биений и выходным триггером.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Константинов В. Н. Синхронизация судовых синхронных генераторов. Л., «Судостроение, 1965, с. 279-281.

2.Авторское свидетельство СССР Л9 182220, кл. И 02J 3/42, 1962.