Вопрос 48

Принципи побудови автоматичних синхронізаторів.

Любой из способов синхронизации может быть выполнен автоматически, полуавтоматически или вручную. Существующие автоматические синхронизаторы обеспечивают практически безударное включение генераторов на шины методом точной синхронизации.

В СЭЭС напряжение генераторов поддерживается постоянным при помощи АРН. Поэтому на долю аппаратуры, осуществляющей синхронизацию, остаются процессы подгонки частоты и определение момента выдачи сигнала на включение генераторного автомата.

Этот сигнал необходимо подавать с некоторым опережением по времени относительно момента совпадения фаз, т.к. автомат имеет собственное время срабатывания.

Принцип действия автоматических синхронизаторов.

По принципу действия различают АС с постоянным временем опережения и постоянным углом опережения. В каждом из них для определения момента выдачи импульса на включение генераторного АВ используется напряжение биения U_б= U_с – U_г.

Для получения этого и других напряжений, применяемых в синхронизаторах, используют схему с гипотетическими трансформаторами.

Ас с постоянным временем опережения

На схеме (рисунок 48.1) трансформаторы TV1иTV2включены на напряжения работающего и подключаемого генераторов. Вторичные обмотки подключены одноименными выводамиа1 иа2к первичной обмотке трансформатораTV3. Поэтому на ней образуется напряжение биенияU_бс амплитудой, равной двойной амплитуде фазного напряжения. Частота скольжения зависит от частоты сети и генератора.

Выпрямленное напряжение биения U_{б выпр} получается при помощи диодов VD1 и VD2 в цепи вторичной обмотки w₃.

Напряжение огибающей U_s получено применением фильтрующего конденсатора С1 в цепи вторичной обмотки w₄.

Производная напряжения огибающей U_s = dU_s/dt представляет собой напряжение, полученное при помощи дифференцирующей цепочки R2-C2 в цепи вторичной обмотки w₅.

Суммарное напряжение (U_s + U_s) на резисторе R3 в цепи вторичной обмотки w₆ получено совмещением схем цепей обмоток w₄ и w₅

Рисунок 48.1- Схема гипотетического трансформатора

Применение напряжения (U_s + U_s) позволило создать автоматические синхронизаторы с постоянным временем опережения. В таких синхронизаторах импульс на включение генераторного АВ выдается в точках L, M или N с одним и тем же временем опережения t_on, равным собственному времени срабатывания АВ. Поэтому включение генератора происходит в узлах В", D" или f и будет безударным при любых допустимых значениях частоты скольжения.

Ас с постоянным углом опережения

Рисунок 48.2 –График напряжения огибающей автоматического синхронизатора с постоянным углом включения

Автоматические синхронизаторы с постоянным углом включения выдают сигнал на включение генераторного автомата при уменьшении угла сдвига фаз одноименных векторов фазных напряжений до значения φ ≤ 10º. В этих синхронизаторах напряжение огибающейU_sсравнивается с некоторым постоянным напряжениемU_s.вкли при выполнении условияU_s.вкл≥ U_s выдает сигнал на включение генераторного автомата.

В этих синхронизаторах сигнал на включение генераторного автомата выдаются в точках А, С, Е и время опережения выдачи сигнала зависит от частоты скольжения. Только при одной частоте f_s2 время опережения равно собственному времени включения генераторного автомата. При частотеf_s1 сигнал на включение автомата будет выдан в точке А, а сам автомат включится с некоторым запаздыванием в т. В’. При частотеf_s3автомат включится с некоторым опережением.