Устройство для включения на параллельную работу двух сетей переменного тока

Союз Советскик

Социалистнческин

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗЬБРЕТЕН ИЯ . К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

< и 884034 (6i ) Дополнительное к авт. свид-ву (5!)М. Кл. (22) Заявлено 13.03. 80 (21) 2893059/24-07 с присоединением заявки №

Н 02 J 3/42

3еоударотее ный комитет

СССР (23) Приоритет по делам иэо4ретений и открытий (53) УДК 621 316 .729(088.8) Опубликовано 23.11.81. Бюллетень № 43

Дата опубликования описания 25. 1 1. 81 (72) Авторы изобретения

Н. С. Гуров, Л. А. Орехов и В. Н. Чувычин

1 с

Рижский ордена Трудового Красного Знамени политехнический институт 1 (7I) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВКЛЮЧЕНИЯ НА ПАРАЛЛЕЛЬНУЮ

РАБОТУ ДВУХ СЕТЕЙ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА

Изобретение относится к автоматическим синхронизаторам с постоянным временем опережения для включения на параллельную работу двух сетей или двух синхронных генераторов, или двух частей энергосистемы методом точной синхронизации, Для предотвращения и ликвидации аварий в энергосистемах большое значение имеет быстрое включение резервных генераторов и восстановление па10 раллельной работы частей энергосистемы, разделившейся на несинхронно работающие части. При этом в условиях роста единичных мощностей генераторов

3j и мощностей энергосистем первостепенное значение приобретает точность в включения на параллельную работу.

Известны способы точной синхронизации основанные на косвенном и пряУ

20 мом определении времени опережения для подачи команды на включение выключателя, разделяющего два источника электрической энергии.

Известен автоматический синхронизатор, предназначенный для включения генераторов или сетей на параллельную работу. Устройство включает в себя узел опережения, узел контроля разности частот и т.д. На вход устройства .подается напряжение биений (1).

Недостатком известного устройства является его сложность и недостаточная точность.

Известны устройства для включения сетей или генераторов переменного тока на параллельную работу, основанные на прямом преобразовании угла Д между векторами синхронизируемых напряжений в пропорциональное ему напряжение постоянного тока.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является устройство для включения на параллельную работу электрических сетей переменного тока. Устройство содержит блок преобразования угла между векторами синхронизируемых напряжений в

8840 оС вЂ” угол наклона характеристики преобразования (her. 2).

И При снижении напряжения О ниже уставки лервого порогового органа 0

4ю соответствующего углу о,, (фиг. 2), срабатывает пороговый орган 2 и начипропорциональное ему напряжение по стоянного тока, также математический блок, формирующий напряжение, пропорциональное углу, первой и второй про изводным этого угла и реагирующий эле" мент на выходе (2).

Недостатком известного устройства является его значительная сложность.

Необходимость большого количества преобразований приводит к большим по- 10 грешностям устройствa..

Цель изобретения - повышение точности включения и упрощения устройства.

Поставленная цель достигнута тем, что устройство для включения на параллельную работу двух сетей переменного тока, содержащее блок преобразования угла между векторами двух синхронизи- руемых напряжений в постоянное напряжение и реагирующий элемент на выходе. Снабжено пороговыми органами, интегратором и логическим элементом И, причем на выход преобразователя угла в пропорциональное ему напряжение постоянного тока подключены входы двух пороговых органов, выход первого порогового органа соединен с одним входом интегратора, выход интегратора подключен на входы третьего и четвертого пороговых органов, а выход второго порогового органа соединен со вторым входом интегратора, дополнительным входом первого порогового -органа и дополнительным входом третьего по 35 рогового органа, причем выходы третьего и четвертого пороговых органов подключены на входы логического элемента И, выход которого соединен с реагирующим элементом.

На фиг. 1 представлена структурная схема устройства; на фиг. 2 — зависимость напряжения, пропорционального углу (от угла Д .

Устройство содержит блок преобразования угла в.напряжение постоянного тока 1, первый пороговый орган 2, второй пороговый орган 3, интегратор 4, третий пороговый орган 5, четвертый пороговый орган 6, логический Ж элемент И 7 и реагирующий элемент 8.

Устройство работает следующим образом.

Напряжение, пропорциональное углу между двумя синхронизируемыми напряжениями, снимается с выхода блока преобразования. Характер изменения этого напряжения в зависимости от уг34 4 ла О показан на фиг. 2. В устройстве замеряется время4 р „измеHpíèÿ угла О от значения К до Д, которое при отсутствии ускорения обратно пропорционально скольжению Ы)8= 2 В с (отсчет углов д для удобства ведется справа налево). Это время сравнивается с заданным отрезком времени, равном времени включения выключателя 1 „В

Угол dgопределяется как угол опережения при заданном максимально допустимом значении скольжения Ш „„ г= ему ве угол .. б =2d -СЮ 21

8М ВВ

В случае, если фактическое скольжение Ж к моменту включения выключателя равно Щ, р 1 и в момент, -"ю л г 88 когда Д = (подается команда на включение выключателя. Время опережения при этом равно оп +88

Если иВ ) и,,то 1: < t H и,.

5MO А-о в B цача команды на включение запрещается..

W W,TO ty д

6 9 г я. 88 и в момент, когда 8 = S- начинается

2 отсчет задержки в подаче команды на включение выключателя величиной

А-С 2 . 2 d„ -д а8 ИИ ВЬ ug BB.

По истечении времени задержки ь подается команда на включение выключателя. Время опережения в подаче команды на включение выключателя при любом скольжении О си < и равнлстся

Бмо. о

Ог с1г 88 В

О11 г Щ а

Напряжение с выхода преобразователя угла 1 подается на входы пороговых органов 2 и 3, настроенных на напряжение срабатывания

, =к4 ц

Ъ = К г о МОХ где К = — коэффициент

180 tg + лропорциональности, 2 вм аь г= ви ВВ

Формула изобретения

5 884 нается заряд конденсатора интегратора 4. В момент, соответствующий углу срабатывает второй пороговый орган 3, при этом подается сигнал на блокировку первого порогового органа 2. Прекращается заряд конденсатора интегратора 4. В момент напряжение на выходе интегратора пропорцио-нально времени изменения напряжения от момента Д„ до g+ следовательно, 10 зависит от скольжения. Выходным сигналом второго порогового органа запускается цепь разряда интегратора 4 и подается сигнал "разрешение срабатывания" на третий пороговый орган 5. 1s

Начинается разряд конденсатора интегратора 4. Время разряда пропорционально напряжению, до которого конденсатор успел зарядиться, а следовательно, времени изменения напряжения рр от до д2 (т.е. зависит от скорости скольжения).

В приведенных рассуждениях при сяольженииненьвреия1л ялринято равКг_#_2 ным (фиг. ) . Принципиально это и время не обязательно должно равняться ВВ. Напряжение на выходе интегратора 4, соответствующее максимальному скольжению, принимается равным напряжению срабатывания четвертого порого- щ зого органа (Q). Третий пороговый орган срабатывает, когда напряжение становится меньше У

При и < и напряжение на выходе интегратора 4 в момент Д.превышает напряжение ОсР. Пороговый орган 6.срабатывает. Коэффициент возврата порогового органа меньше единицы, поэтому он возвращается при U (U p.

В момент разряда конденсатора интегратора 4, когда напряжение снизится до 0 = О, срабатывает пороговый орган 5 и на обоих входах логическол го элемента И ? имеется напряжение, в результате срабатывает выходной эле-4 мент 8. цу г- д. 98

При w< y w tg < < t и пороговый орган 6 не срабатывает, а следо034 4 вательно, не срабатывает и реагирующий элемент 8.

Предлагаемое построение устройства с указанным включением элементов позволяет повысить точность включения на параллельную работу электрических сетей, синхронных генераторов, частей энергосистемы, а также значительно . упростить устройство.

Устройстео для включения на параллельную работу двух сетей переменного тока, содержащее блок преобразования угла между векторами двух синхронизируемых напряжений в постоянное напряжение и реагирующий элемент на выходе, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности и упрощения устройства, оно снабжено пороговыми органами, интегратором и логическим элементом И, причем на выход блока преобразования угла в постоянное напряжение подключены входы двух пороговых органов, выход первого порогового органа соединен с одним входом интегратора, выход интегратора подключен на входы третьего и четвертого . пороговых органов, а выход второго порогового органа соединен со вторым входом интегратора, дополнительным входом первого порогового органа и дополнительным входом третьего порогового органа, причем выходы третьего и четвертого пороговых органов подключены на входы логического элемента И, выход которого соединен с реагирующим элементом.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Вятский В.Я. и др. Автоматический синхронизатор с постоянным временем опережения,ЛСТ-4. — "Электрические станции", 1956, 6 3.

2. Авторское свидетельство СССР

Ф 126937, кл. Н 02 3/42, 1959.

884034 фиг, 7

Составитель . Фотина

Редактор Н. Пушненкова Техред М.PeAsec Корректор А, Ференц

Заказ 10248/80 Тираж 678. Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035 Москва «Ж-35, Раушская наб.д д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4