Устройство для синхронизации гене-PATOPOB элЕКТРОэНЕРгЕТичЕСКОй уСТА-НОВКи Советский патент 1981 года по МПК H02J3/42 

1

Изобретение относится к -автоматизации электроэнергетических установок (ЭЭУ), в частности к включению синхронных генераторов на параллельную работу, и может быть Использовано при синхронизации генераторов переменного тока.,

Известно устройство для синхронизации генераторов, содержащее блок входных цепей, цифровой решающий блок, блок формирования управляющих сигналов, включенный на выход цифрового решающего блока и усилитель, выход которого подключен ко входам исполнительных органов 1.

К недостаткам известного устройства сш хрнизации следует отнести его недостаточную надежность и эффективность, связанные с отсутствием автоматического определения неисправностей в устройстве и в исполнительных органах в процессе эксплуатации систем автоматизации, в которые входит указанное устройство.

Цель изобретения - иовышение эффективности и надежности устройства в процессе его эксплуатации.

Поставленная цель достигается тем, что устройство, содержащее блок входных цепей, Щ1ФРОВОЙ решающий блок, блок формирования управляющих сигналов, включенный на выход цифрового решающего блока и усилитель, снабжено блоками памяти входных и выходных сигналов, формирования контрольных сигналов, определения состояния ЭЭУ и контроля.входных цепей, контроля формирования импульсов и выходного усилителя, контроля исполнительных органов и формирования и выдачи оперативной информации о возникших неисправностях и способах их уст-, ранения, причем вход блока выходных сигналов подключен к выходу блока формирования управляющих сигналов, первый, вы ход подключен к усилителю, второй - ко входу блока контроля исполнительных органов, а третий - ко входу блока контроля формирователя импульсов и усилителя, второй выход цифрового решающего блока связан со входом блока контроля формировате.пя импульсоз и выходного .усилителя, третий его выход - со входом блока контроля исполнительных органов. Вход блока формирования и выдачи оперативной информации связан с выходами блоков контроля формирователя импульсов и выходного усилителя, контроля исполнительных органов и цифрового решающего блока, при этом вход блока определения состояния ЭЭУ связан с выходом блока памяти входных сигналов, его первый выход - со входом цифрового решающего блока, второй выход - со входом блока формирования контрольных сшналов, выход которого связан со входом блока входных цепей, второй вход которого связан также с исполнительными органами по каналу обратной связи. Выход усилителя соединен со входом блока контроля формирователя и выходного усилителя, выход которого соединен . так же, как и выход блока контроля исполнительных органов, со входом цифрового решающего блока.

Кроме того, устройство снабжено блоком выдержки времени, резервным блоком включения по углу и блоком защиты от синхронного несинфазного вращения, npwieM вход блка выдержки времени йодключен к четвертому выходу цифрового решающего блока, выходы блока выдержки времени подключены ко входам резервного блока включения по углу и блока защиты от сгшхронного несинфазного вращения, выходы которых соединены со входом блока формирования управляющих сигналов, а второй выход резервного блока включения по углу подключен ко входу блока формирования и выдaчIi оперативной 1-щформации.

На чертеже приведена блок-схема предлагаемого устройства.

Устройство кодержит блок 1 входных цепей, вь1ход которого подключен к блоку 2 памяти, цифровой решающий блок 3, один вход которого подключен к блоку 2 памяти а другой - .к блок/ 4 определения состояния ЭЭУ и контроля входных цепей, а выхок блокам 5 формировш ия управляющих сигналов, блоку 6 контроля выдержки времени, блоку 7 контроля формирователя импульсов и выходного усилителя, а также к блоку 8 формирования и выдачи оперативной югформации о выполнении синхронизации, возникших неисправностях и рекомендаций оператор ру о способах их устранения. Блок 5 подключен к, блоку 9 памяти выходных сигналов, выход которо/о подключен к выходному усилителю 10, а также к блоку 7 контроля фор.мирователя импульсов и выходного усилителя и блоку 11 контроля исполнительных органов, вход которого подключен также к выходу блока 3 Выход блока 10 подключен К исполнительным органам 12 и 13,

сигналы обратной связи с которых подаются на вход блока 1 и вход блока 7. Выходы блоков 7 и 11 подключены к блоку 8, а также.к входу блока 3. Вход блока 14 формирования контрольных сигналов подключен к выходу блока 4, вход которого подключен также к выходу блока 2, а выход - к блоку 1. Вход резервного блока 15 включения по углу подключен к блоку 6, выход которого подключен также к блоку 16 защиты от синхронного несинфазного вращения роторов генераторных агрегатов (ГА), выходы блоков 15 и 16 подключены к входу блока 5, выход блока 15 также подключен к входу блока 8.

Вход блока 14 формирования контрольных сигналов соединен с выходом блока 4 определения состояния ЭЭУ и контроля входных,: цепей. Резервный блок 15 включения по углу

и блок 16 защиты от синхронного несинфазного вращения- ротора ГА соединены с выходами блока 6.

Работа устройства заключается в следующем i Входные сигналы переменного напряжения

с подключаемь х на параллельную работу ГА поступают на блок 1 входных цепей, где они преобразутся в цифровой код, пропорциональный напряжению и частоте вращения каждого ГА, а также углу между векторами

напряжений. Преобразованные сигналы запоминаются блоком 2, с выхода которого они поступают на блок 3, осуществляющий определение достаточных условий синхронизации (Ui-Uj Д и-доя. /FI-FJ/ «ДРдоп.), расчет времени определения (ton) и выдачу комавд на подгонку частоты, либо включение автоматического выключателя, поступающие на блок 5, Который формирует импульсы необходимой длительности, усиливаемые

блоком 10 и поступающие с его выхода на исполнительные органы ГА 12 и 13, серводвигатель регулятора скорости и автоматический выключатель.

В слуие затянувшегося процесса синхронизации блок 6 производит запуск блока 16, к:оторый определяет текущую разность частот и рассчитывает длительность управляющего воздействия на выведение генераторов из зоны cjfflxpoHHoro несинфазного вращения

или на резервный блок 15 для проведения синхронизации по углу. Блок 4 периодически (с- заданной дискретностью5 либо по сигналам от оператора с центрального пульта (ЦП) управления ЭЭУ ос}тцествляет контроль состояния установки и формирует сигналы на запуск блока 14,. который производит отключение блока 1 от входных цепей и выдает на его вход контрольные сигналы заданйой амплитуды. Получе1юый на выходе блока I цифровои код, пропорциональный входным сигналам (Ui, Uj, FI, Fj,, Q ), запоминается блоком 2. Блок 4 производит сравнение полуюнных в блоке 2 сигналов (U, ,0 ) с эталонными значениями (/U -Ug / дУдо (F -FgT-/ 4 Fдoп, 1&-ву uQf,on /) и в случае их выхода за допустимые пределы выдает сигнал в блок 3, который, в свою очередь, производит блокировку устройства, запуск блока 8. Последний формирует и выдает на ЦП сигналы аварийно-предупредительной сигнализации о возникших неисправностях и рекомендации оператору о способах их уст ранения. В процессе функционирования устройства сигналы управления, поступающие с блока 3, дешифрируются блоком 5, воздействуют на его выходные триггеры и nocTynaioT на элементы памяти блока 9, а также на выходной блок усиления, в котором они усиливаются и выдаются на исполнительные органы 12 и 13 системы регулирования скорости и авто- . матический вьжлючатель, сигналы обратной связи с которых поступают на блок 1, где преобразуются в цифровой код и запоминают ся блоком 2. В момент выдачи сигналов зшравления блок 3 воздействует на блок 7 контроля, на схему сравнения которого через момент времени t, определяемый длительностью срабатывания блоков 5 и lOf и ТА поступают сигналы с выходных триггеров бло ка 5 и усилителей блока 10. В случае несовпадения сигналов с блока 3 и блоков 5 и 10 (при i: (5 ) блок 7 выявляет неисправный элемент устройства и выдает сигнал на блок 3 для повторного решения и вы дачи управляющего сигнала. При повторном отказе блок 7 производит блокировку устрой ства воздействием на блок 3 и запускает блок 8. При исправной работе выходных блоков 5 и 10, блок 11, запущенный одновременно с выдачей сигналов на блок 5, через момент времени, определяемый длительностью срабатывания исполнительных элементов (1- и t Q ), производит логическое сравнение сигна лов обратной связи, полученных с исполнител ных органов 13 и 12, с выданными блоком 3 командами управления. В случае неисправности органов 12 или 13 блок 11 блокирует устройство воздействием на блок 3 и запускает блок 8, который формирует и выдает на ЦП необходим)то информацию о возникши неисправностях. Предлагаемое устройство более эффективно по сравнению с известным, повышена также . его надежность за счет наличия блоков встроенного самоконтроля наименее надежных вход ных и выходных его блоков, а также исполнительиых органов объектов управления.- Контроль блока входных цепей может производиться в любой момент времени в периоды между функционированием устройства, а выходные блоки и исполнительные органы контролируются в процессе ф)а1кционирования устройства. Указанный самоконтроль. устройства позволяет выявить его неисправные элементы и исполнительные органы, обеспечить блокировку устройства и выдачу необходимой информации оператору о возникшей неисправности и рекомендации о способах их устранения. Это снижает трудоемкость работ при поиске и устранении неисправностей в системах автоматизации ЭЭУ, повышает эффективность их использованид и надежность выполнения ими основных задач ртравления. Формула изобретения 1. Устройство для синхронизации генераторов электроэнергетической установки, содержащее блок входных цепей, цифровой решающий блок, блок формирования управляющих сигналов, включенный на выход цифрового решающего блока и усилитель, выход которого подключен ко входам исполнительных органов, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения его эффективности и надежности; в него введены блоки памяти, входных и выходных сигналов, формирования контрольных сигналов, определения состояния электроэнергетической установки и контроля входных цепей, контроля формирователя импульсов и выходного усилителя, контроля исполнительных органов и блок формирования и выдачи оперативной информации о возникших неисправностях и способах их устранения, причем вход блока памят выходных сигнаiioB подключен к выходу блока формирования управляющих сигналов, первый выход подключен к усилителю, второй - ко входу блока контроля исполнительных органов, а третий - ко входу блока контроля формирователя импульсов и усилителя, второй выход цифрового решающего блока связан со входом блока контроля формирователя импульсов и вы: содного усилителя, третий его выход - со входом блока контроля исполнительных органов, вход блока формирования и вь1дачи оперативной информации. связан с выходами блоков контроля формирователя импульсов и выходного усилителя, контроля исполнительных органов и цифрового,решающего блока, при этом вход блока определения состряния электоэнергетической установки связан с выходом блока памяти входаых сигналов, его первый выход - С9 входом цифрового решающего блока, второй выход - со входом блока формирования контрольных сигналов, выход которогр связан со входом блока входных цепей, вхорой вход которого связан также с исполнительными органами по каналу обратной связи, выход усилителя соединен со входом блока контроля формирователя и выходного усилителя, выход крторого соединен так же, как и выход блока контроля исполнительных органов, со входом цифрового решающего блока.

2. Устройство по п, 1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что оно снабжено блоком вьщержки времени, резервным блоком включения по углу и блоком защиты от синхронного несинфазного вращения, причем вход блока вьщержки времени подключен к четвертому выходу цифрового решающего блока, выходы блока выдержки времени подключены ко входам резервного блока включения по углу и блока защиты от синхронного несинфазного вращения, выходы которых соединены со входом блока формирования управляющих сигналов, а второй выход резервного блока включения по углу подключен ко входу блока формирования и выдачи оперативной информации.

Источники информации, принятые во внимание при-экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР N 531230, кл. Н 02 J 3/42, 1974.