Блок синхронизации генераторов типа БСГ

Основные сведения

Синхронизаторы

Электротехническое устройство, предназначенное для автоматического включе-

ния синхронного генератора на параллельную работу ( на шины ), называется синхрониза-

тором.

Синхронизаторы обеспечивают практи­чески безударное включение СГ на шины методом точной синхрониза­ции.

Существующие АС допускают включение СГ при неточном выпол­нении условий синхронизации, что позволяет ускорить процесс синхро­низации и одновременно упро-

стить схему самого АС.

Синхронизация считается возможной, если отклонения от условий синхронизации имеют такие значения:

1. разность напряжений генератора и сети ΔU < (0,10…0,12) U_ном ( при напряжении на шинах 400 В напряжение подключаемого генератора может составлять 360…352 В );

2. разность частот Δf < (0,005…0,015) f_ном ( при частоте 50 Гц на шинах частота тока подключаемого генератора может составлять 49,75…49,25 Гц );

3. угол сдвига фаз одноименных векторов фазных напряжений генератора и сети

φ < 10°.

В СЭЭС напряжение генераторов поддерживается постоянным при помощи АРН. Поэтому на долю аппаратуры, осуществляющей синхро­низацию, остаются процессы под-

гонки частоты и определение момента выдачи сигнала на включение АВ генератора. Этот сигнал надо пода­вать с некоторым опережением по времени ( t_оп) относительно момента совпадения фаз, потому что АВ генератора имеет собственное время срабатывания ( t_авт).

По принципу действия различают два вида АС:

1. с постоянным временем опережения;

2. с посто­янным углом опережения.

На практике нашли применение АС первого типа, которые, вне зависимости от раз

ности частот обоих генераторов, выдают сигнал на включение АВ генератора всегда с од-

ним и тем же временем опережения t_оп, равным времени срабатывания t_авт автоматическо-

го выключателя подключаемого генератора.

При соблюдении этого условия ( t_оп = t_авт ) включение генератора на шины получа-

ется безударным ( «мягким» ).

В качестве примера рассмотрим автоматический синхронизатор типа БСГ.

 

Блок входит в состав СУ СЭЭС типа "Ижора-М" и предназначен для включения СГ на парал­лельную работу методом точной синхронизации с предварительной автоматиче-

ской подгонкой частоты подключаемого генератора к частоте работающего ( рис. 3.18 ).

 

 

Рис. 3.18. Функциональная схема блока синхронизации БСГ

 

Блок выдает сигнал на включение АВ при разно­сти напряжений генераторов ΔU < 0,12 U_ном ( при ΔU = 0,12*400 = 48 В допускаемое напряжение включения составляет не

менее 352 В ), разности частот Δf = 0,2 Гц…0,6 Гц ( т.е. допускаемая частота составляет не менее 49,8…49,4 Гц ) и угле сдвига фаз одноименных векторов напряжений генераторов

φ < 10°.

Элементной базой блока в основном являются микросхемы (логические элементы, генераторы импульсов, счетчики, дешифраторы, триггеры и др.).

Рассмотрим устройство блока и взаимодействие его отдельных узлов ( рис.3.18 ).

Напряжение работающего генератора G1 подается на трансформаторы ТV1 и ТVЗ, подключаемого G2 - на трансформатор ТV2.

Пониженное трансформатором ТVЗ напряжение поступает на узел питания УП, с выхода которого стабилизированное напряжение +5 В и нестабилизированное + 27 В подается на остальные узлы схемы.

С выходов трансформаторов ТV1 и ТV2 напряжения поступают на вход узла УСН сравнения напряжений и входы формирователей Ф1 и Ф2.

При ΔU > 0,12 U_ном с выхода узла УСН на вход узла УС синхрониза­ции поступает запрет на синхронизацию в виде логического нуля.

Формирователи Ф1 и Ф2 напряжения предназначены для получения импульсов на

пряжений двух видов: длинных (продолжительность равна половине периода напряжения генератора), коротких (продол­жительность определяется параметрами схемы формирова-

теля). Частоты импульсов обоих видов одинаковы и равны частоте работаю­щего (подклю-

чаемого) генератора. Импульсы 1-го вида поступают на вход узла УС, 2-го - на вход узла УПЧ подгонки частоты.

Кварцевый генератор UZ вырабатывает импульсы стабильной частоты 100 кГц, поступающие на вход триггера DТ, работающего в режиме делителя частоты. С выхода триггера импульсы частотой 50 кГц поступают на входы узлов УС и УПЧ.

Узел УУ установки пред­назначен для приведения всех триггеров БСГ в необходи

мое исходное состояние при включении питания блока.

Узел подгонки частоты вырабатывает сигналы на увеличение или уменьшение ча

стоты подключаемого генератора, а при достижении допустимой разности частот выдает сигнал "Δf в норме" ввиде логиче­ской единицы, поступающей на вход узла УС.

Узел синхронизации выдает сигнал на включение АВ генератора при условии, что значения разности напряжений ΔU и частот Δf, а также угла φ сдвига фаз напря­жений ге-

нераторов находятся в установленных пределах.

Для повыше­ния надежности схемы синхронизации в ней используется 2 блока БСГ, выходы которых в виде замыкающих контактов электромагнитных реле включены по схе-

ме совпадения И, т. е. последовательно. Поэтому включение генератора на шины возмож-

но при условии, что оба блока одновременно выдадут одинаковые сигналы на включение генератора.