Автоматизация включения генераторов на параллельную работу, страница 2

                                                  (6.32)

при UГ = Uc =U

                                                                     (6.33)

Рис. 6.14. Зависимость напряжения скольжения U от частот ωг и ωс

После выпрямления и сглаживания высокочастотных составля­ющих с круговой частотой (ωг + ωс)/2 с помощью конденсатора С1 на реле К1 получают напряжение скольжения

так как

                   

Напряжение скольжения Us, определяется соотношением частот ωг и ωс (рис. 6.14). Когда напряжение скольжения достигнет напря­жения срабатывания реле К1 (Ucp) (см. рис. 6.13), оно срабатывает, и через контакты К1 происходит заряд конденсатора С1 в течение времени tc.

К моменту синхронизма напряжение на реле К1 уменьшается и при Uотп, если период биений велик (рис. 6.14, а), оно успевает от­пустить свои размыкающие контакты К1, подключая реле К2 к заряженному конденсатору С1. Реле К2 при срабатывании обеспе­чивает при замкнутом выключателе S включение генератора на па­раллельную работу.

Если разность частот ωг и ωс велика (рис. 6.14, б), то реле К1 за время tр не успевает отпустить свои контакты и подключить реле К2 к конденсатору С1, и генератор на параллельную работу не под­ключается. Не подключается генератор и при большой разности на­пряжений, так как напряжение скольжения при этом не снижается напряжения отпускания реле К1. Реле КЗ и К4 (см. рис. 6.13) выполняют вспомогательные функ­ции. Если генератор подключен к шинам одиночной работы (А, В, С), а на шинах параллельной работы (А', В', С') напряжения еще нет (рассматриваемый генератор включается первым), то размыка­ющие контакты реле К4 замкнуты. При включении выключателя S (включение генератора на параллельную работу) срабатывает ре­ле КЗ, замыкая цепь контактора Кпр. Через другие замыкающие контакты КЗ реле КЗ, выполняющее функции реле памяти («запо­миная», что генератор подключался к общим шинам первым), самоблокируется. При наличии напряжения на фазе С' шин параллельной работы реле К4 срабатывает и генератор подключается синхронизатором, так как реле КЗ теперь может включиться толь­ко после срабатывания реле К2.

В современных системах управления параллельной работой ге­нераторов используются активные синхронизаторы, состоящие из двух взаимосвязанных частей: устройства улавливания момента синхронизма (собственно синхронизатор) и уравнителя частот (рис. 6.15). Синхронизатор управляет моментом включения контактора параллельной работы Кпр. Уравнитель частот воздействует на привод постоянной частоты вращения, сближает частоты вращения генераторов, включаемых на параллельную работу.

Рис. 6.15. Принципиальная схема активного синхронизатора

В состав синхронизатора входят элементы DD1 — DD7, и работает он следующим образом. Синусоидальные напряжения обоих генераторов Uг1 и UГ2, включаемых на параллельную работу, по ступают на формирователи импульсов DD1 и DD2. Сигналы прямо угольной формы с выходом формирователей импульсов поступают на схему DD3, выполняющую логическую функцию «исключающее или»:

                                

Выходной сигнал элемента DD3.(Z) передним фронтом запускает одновибратор G1 — 1, а задним фронтом осуществляет запись выходного сигнала одновибратора G1 — 2 в младший разряд четырехразрядного сдвигового регистра DD6 и сигнала одновибратор, G1 — 1 в одноразрядный регистр DD7. Причем запись информации в регистр DD7 будет производиться лишь при наличии «1» на разре­шающем входе V.

В качестве элемента DD6 используется регистр с последователь­ной записью «1» и параллельной записью «О». При наличии на входе «D» сигнала «О», по форонту 1 → 0 на входе «С» все разряды регист­ра обнулятся. Если на входе «D>» будет «1», то она появится на выхо­де сдвигового регистра по истечении четырех тактовых импульсов.

Рис. 6.16. Временная диаграмма активного синхронизатора

Одновибраторы G1 — 1 и G1 — 2 выдают одиночные импульсы длительностью соответственно t1 и t2, причем одновибратор G1 — 2 запускается отрицательным фронтом импульса G1 — 1. При наличии скольжения генераторов длительность сигнала Z будет периодиче­ски меняться от нуля (напряжения Uгl и Иг2 совпадают по фазе) до максимального значения (сдвиг фаз равен 180°), причем задний фронт этого сигнала будет периодически попадать или не попадать во временные интервалы, формируемые одновибраторами G1 — 1 и G1 — 2. Синхронизатор контролирует скольжение генераторов и фа­зовый угол между их напряжениями. На рис. 6.16 показаны диа­граммы сигналов на элементах синхронизатора для случая, когда синхронизатор формирует команду (S) на включение параллельной работы.

Синхронизатор должен выдать сигнал включения генераторов на параллельную работу, когда фазовый сдвиг между напряжения­ми генераторов близок к определенному значению, называемому уг­лом опережения φоп. Значение φоп определяется временем запазды­вания срабатывания контактора параллельной работы t3 по отноше­нию к разрешающему сигналу синхронизатора. При этом угол опе­режения