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 Uб= Uс – Uг.
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 TV1 и TV2 включены на напряжения работающего и подключаемого генераторов. Вторичные обмотки подключены одноименными выводами а1 и а2 к первичной обмотке трансформатора TV3. Поэтому на ней образуется напряжение биения Uб с амплитудой, равной двойной амплитуде фазного напряжения. Частота скольжения зависит от частоты сети и генератора.
Выпрямленное напряжение биения Uб выпр получается при помощи диодов VD1 и VD2 в цепи вторичной обмотки w3.
Напряжение огибающей Us получено применением фильтрующего конденсатора С1 в цепи вторичной обмотки w4.
Производная напряжения огибающей Us = dUs/dt представляет собой напряжение, полученное при помощи дифференцирующей цепочки R2-C2 в цепи вторичной обмотки w5.
Суммарное напряжение (Us + Us) на резисторе R3 в цепи вторичной обмотки w6 получено совмещением схем цепей обмоток w4 и w5
Рисунок 48.1- Схема гипотетического трансформатора
Применение напряжения (Us + Us) 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 ton, 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 огибающей Us сравнивается с некоторым постоянным напряжением Us.вкл и при выполнении условия Us.вкл ≥ Us 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 fs2 время опережения равно собственному времени включения генераторного автомата. При частоте fs1 сигнал на включение автомата будет выдан в точке А, а сам автомат включится с некоторым запаздыванием в т. В’. При частоте fs3 автомат включится с некоторым опережением.