Автоматический синхронизатор Советский патент 1950 года по МПК H02J3/42 

Автоматические синхронизаторы е электронным релр, опережения, coAep Kanj,ee дифференцирующий трансформатор для обеспечения оптимальных условий получения постоянства заданного времени опережения и с релейной системой для уравнения частот известны.

Подобные синхронизаторы не обеспечивают точности и стабильности работы и имеют сложную схему.

В предлагаемом автоматическом синхронизаторе указапные недостатки устранены выполнением усилительного узла )еле опережения в виде двухкаскадного однополупериодного электронного реле с питанием па пе земенпом токе и с однокатушечным исполнительным реле.

На фнг. 1 и 2 приведены схемы предлагаемого синхронизатора в двух вариантах исполнения.

Основными элементами автоматического синхронизатора являются электронное реле опережения РО с дифференпирующим трансформатором 7i п релейная система для подгонки частоты генератора к частоте сети-называемая в дальнейшем уравнителем частот-УЧ.

Синхронизатор посредством реЛчйно-контакторной системы управления, воздействует на сервомотор СМ механизма изменения скорости турбин.

П|)и автоматическом унравлении сикхронизируемы-м агрегатом автоматический синхронизатор включается в работу контактом реле автоматического пуска РА через реле РБ н РБС.

Эти аппараты, находящиеся вне спнхропизатора и участвующие в проп.ессе автоматической синхроП1 запии. только подготавливают включение синхронизатора, включая пакал его ламп. Включение исполнительных органов синхронизатора в работу, при наличии подготовленных п,епей, осуществляет реле контроля напряжения на шинах синхронизируемого генератора РНГ, которое срабатывает при 95-97% поминального напряжения генератора, что будет соответствовать такому же значению номинальной скорости (включение может производиться от любого датчика подсинхронных оборотов генератора).

После включения реле РБС вступает в работу реле опережения синхронизатора РО и реле биения уравнителя частот.

С этого момента реле опережения включает евое выходное реле Д перед каждым оптимумом.

Уставка времени опережения оптимума производите; изменением меета подеоединепия обмотки П трансформатора Т к сопротивлению R- и, в случае необходимости, изменением количества витков обмотки в трансформаторе Г

После включения реле РНГ включаются иенолнитео;ид ые реле синхронизатора РА, РБ и РБС. Уравнитель частот УЧ подгоняет частоту напряжения еинхронизируемого генератора к чаетоте напряжения сети. При допустимой разности частот (что з станавливается зстановкой отключения реле РН-, включенного на напряжение биения, которое включается и отключается за каждый цикл биения) реле РЯ-1 отключается (перед оптимумом) раньше, чем включится ре.те Д. Этим включается реле 1РБ и 2РБ, дающр{е возможность включающемуся позже реле Д замкнуть цепг катушки реле F. Выходное реле F еинхронизатора включится и даст импульс на включение выключателя синхонизируемого генератора.

Если реле 1РБ будет неисправно или еели исполнительные цепи синхронизатора бЗд т включены в момент, когда реле Д уже сработало, реле 2РБ не замкнет цепь для включения реле F и генератор не будет включен.

Для того, чтобы выходное реле, F синхронизатора было отключено (контактами реле РБС) только после наде/кного включения вывключателя генератора, отключение реле РБС производится через промежуточное реле РБ, имеющее выдержку времени.

В том случае, если одним и тем же синхронизатором нужно пользоваться при синхронизации на выключателях с различными собственными временами включения (линейных, междущинных и т. д.), изменение уетавки времени опережения достигается при пo ryщи переключателя Я-1 без какой-либо переналадки синхронизатора.

В устройстве предусмотрена сигнализация лампочками, позволяющая фиксировать момент подключения синхронизатора к системе авТ01матического управления синхронизируемого генератора, работу реле оперел ения РО и момент посылкн импульса на включение главного выключателя.

Система реле опережения состоит из узлов Т, Т , /Ci, T-i, создающих опережение системы усилителя (узлы Тз, //1, Л-2),и выходного реле Д .

Синхронизируемые напряжения подаются на трансформаторы Ti и Гг.

При наличии )азноети частот синхронизируемых напряжений на кенотрон К подается напряжение биения, нолучающееся при сложении синхронизируемых напряжений.

Выпрямленное кенотроном Ki напряжение биения подаетея через сглаживающий фильтр ( и Ci-Ci) (фиг. 1) на сопротивление R- и обмотку I транеформатора T-i. При этом на сопротивление будет действовать напряжение, пропорцноиальиоенапряжению

биения, а па обмотке II трансформатора TS-напряжение, пропорцнональное скорости изменения напряжения биения.

Сопротивление R и обмотка II траиеформатора Tt соединены между собой и с остальной схемой так, что на вход усилителя от ззла опережения подается сумма двух напряжений - напряжения, пропорционального напряжению биения, и напряжения, пропорционального скорости изменения напряжения биения, снимаемого с обмотки II трансформатора Ti.

Во второй половине каждого цикла биения и до начала следзЮщего гашла биения сумма напряжений, подаваемая на сетку входной лампы усилителя Л, становится отрицательной и нри достижении некоторой величины запирает лампу Л1. Запираясь, лампа Л , отпирает лампу Лг и включает выходное реле Д схемы опережения.

Изменяя часть сопротивления Rr, между точками Л и В и коэффициент трансформации трансформатора Т, можно достигнуть большего или меньшего опережения точки оптимума по времени. Этим и достигается изменение уставки времени опережения.

В схему усилителя (лампу Л) введено автоматическое катодное смещение (RK и Ск), дающее возможность дополнительной регулировки чувствительности схемы опережения и создающее условия для большей стабильности времени опережения при различных значениях разноети частот синхронизируемых напряжений.

В процессе синхронизации, при подгонке частоты напряжения синхронизируемого генератора к частоте напряжения сети, частота напряжепия биения будет изменяться (будет увеличиваться период биения) . Однако время онережения в возможном рабочем диапазоне будет практически неизменным, так как с уменьшением частоты напряжения биения уменьшается как крутизна напряжения, снимаемого с сопротивления Rr,, пропорциональная напряжению биения, так и крутизна напряжения, снимаемого со вторичной обмотки трансформатора Тл, пронорциональная скорости изменения напряжения биения. Таким образом, момент равенства этих напряжений будет всегда опережать онтимум на одинаковое время, и импульсы на включение генератора будут подаваться всегда с неизмепным временем опережения.

Если синхронизируемые напряжения не будут равны по величине, напряжение биения искажается, изменяясь на некоторую постоянную составляющую, пропорциональную разности амплитуд синхронизируемых напряжений, что вносит искажение в работу схемы опережения-время опережения уменьшается.

Для ликвидации этого искажения во втаром варианте синхронизатора (фиг. 2) применен компенсатор влияния разности амплитуд синхронизируемых напряжений. Компенсатор включает в себя узлы Т,, 7., К , , R2, R.,, R и K.I и дает на выходе (на сопротивление ) напряжение, пропорциональное абсолютной разности амплитуд, равное но величине постоянной составляюще11 искаженного напряжения.

Напряжение выхода компенсатора включаетея против напряжения биения и нейтрализует искажающую составляющую напряжения биения, благодаря чему схема опережения работает более точно.

Таким образом, на сетку входной лампы усилителя, при наличии компенсатора, подается сумма трех напряжений: напряжения, пропорционального напряжению биения, напряжения, пропорционального скорости изменения напряжения биения, и напряжения выхода «компенсатора, имеющего знак обратный знаку напряжения, пропорционального напряжению биения.

При разности амплитуд синхронизируемых напряжений в±20-н 25% номинального напряжения реле опережения предлагаемого синхронизатора дает практически неизменное время онережения.

Уравнитель частот УЧ состоит из двух реле биения (1РН и 2РЯ) и электромагнитного реле времени РВ, управляющих механизмом изменения числа оборотов приводной турбины генератора.

Принцип действия его основан на использовании свойств порядка чередовапия фаз напряжения биения в соединенных трехфазных системах. Трехфазная система сети RST связывается с системой щин генератора RST путем соединения щин Г и Г| с заземлением.

Одно из реле биения индикаторов (реле 1РЯ) подключается к шипам R и Г, второе (2RH)-к щинам R и R.

Если частота нанряжения генератора выще частоты напряжения сети, срабатывает реле РН и, включая контактор Я, дает импульс на понижение оборотов турбины, одповременно запрещая включение реле 2РН.

Если частота напряжения генератора ниже частоты напряжения

сети, вк.почается, соответственно, реле 2РН и дает импульс на повышение cf opocTH синхронизируемого генератора.

Импульсы иа изменоше скорости иодаютс тем реже, чем меньн е разность частот синхронизируемых напряжений. С некоторого значения разности частот д.игге.льность импульсов становится неизменной, равной выдержке времени реле РВ.

Селективность работы схемы Зравнителя частот достигается, как указывалось выше, свойствами порядка чередования фаз нанря/кений соединенных тре.хфазных систем, а также искусствер{ным понижением коэффициента возврата реле биения, нри помоиди соиротивлени 1СУ и 2СУ. Благодаря эти.м сопротивления.м, в моменты отключений включившегося ранее

реле (допустим 1РЯ при /,-с /ceTii)

напряжение на втором реле биения 2РН оказывается ниже папряжения втя1ивания, н, оно не включается. В следушиди) никл биения включается опять реле IP//.

Предмет изобретения

1. у втоматический синхронизатор с электронным реле опережения, еодержащимднффереицируюший

трансформатор для обеснечения оптнмаль ых условий по. учения ностояпстЕа задапного времени онережепия и е релейной систелгой д,тя уравнения частот, о т л н ч а юш и и с я тем, что, с целью повышения точности и стаби.тьности работы, а унрошения схе.мы.

усилительный узел реле опережения выполнен в виде двухкаскадного однополупериодиого электрон ioriy реле е питанием на переменHOiM токе н с однокатушечным иеполнительным реле.

2.Синхронизатор по п. 1, о т л ич а ю HI и и с я тем, что, с целью настройки на оптимальный режим, осаживающая обмотка нитающего трансфор.матора электронного реле снабжена отпайками для изменения числа витков, а в катодную цепь входной лампы введено автоматическое катодное смещение.

3.Синхронизатор по нп. I и 2, о т л и ч а ю щ и и с я применением э.чектрических фильтров в первично1 и вторичной цепях диффереицнруюшего трансформатора и на входе электронного реле.

4.Синхронизатор по пп. 1-3, о т л и ч . ю пд и и е я тем, что ре,1сйная еисте.ма уравнения частот состоит из двух нормальных реле нанряжения переменного тока, як,-|ючеипых по схеме, обеспечиваюпдей искусетвепное повышение коэффициента возврата, и электромагнитного реле времени, ограничивающего длительность импзльсов на регулирование скорости генератора.

5.В синхронизаторе по пп. 1-4 применение ко.мпепсатора влияния 1азиоети амплитуд синхронизируемых напряжений, выпрямленное выходное напряжение которого подано на вход электронного реле навстречу напряжению биения, дсйствуюпдему в ехеме реле опережения.

I j-iriS

liflollE