Вопрос 49
Устрій синхронізації УСГ-35. Робота резервного каналу синхронізації.
Устройство синхронизации УСГ-35 входит в состав системы «Ижора» и предназначен для включения генераторов на параллельную работу методом точной синхронизации с автоматической подгонкой частоты подключаемого генератора к частоте работающего. Устройство подключается к сети и синхронизируемому генератору через измерительные трансформаторы напряжения.
В состав устройства УСГ-35 входят:
трансформаторно-выпрямительный блок ТВБ;
основной канал синхронизации ОКС;
резервный канал синхронизации РКС;
блоки подгонки частоты БПЧ1 и БПЧ2;
блок развода генераторов БРГ;
схема совпадения СС.
Рисунок 49.1 – Функциональная схема устройства УСГ-35
Блок ТВБ предназначен для формирования управляющих импульсов и питания коллекторных цепей и цепей смещения транзисторов. Из блока ТВБ управляющие сигналы поступают на входы основного и резервного каналов синхронизации и блоков подгонки частоты БПЧ1 и БПЧ2.
Назначение каналов и блоков
ОКС – для выдачи сигнала на включение генераторного автомата с заданным временем опережения;
РКС – для ограничения зоны синхронизации при выходе из строя элементов канала ОКС;
БПЧ1 и БПЧ2 – для уменьшения или увеличения частоты подключаемого генератора при ее подгонке к частоте работающего;
БРГ – для вывода подключаемого генератора из режима «зависания».
Резервный канал синхронизации предназначен для контроля выполнения всех условий синхронизации и состоит из трех основных узлов:
контроля разности напряжений;
контроля разности частот;
контроля угла рассогласования напряжений.
Узел контроля разности напряжений построен на триггере Тr 1 Шмитта. Если разность напряжений не превышает установленного значения, узел разрешает синхронизацию.
Узел контроля разности частот построен на триггере Тr 2 Шмитта, на вход которого поступает напряжение (Us2+Us2’). Этот узел обеспечивает постоянство времени опережения при любой допустимой разности частот. При частоте fs<fs доп узел выдает разрешение на синхронизацию.
Узел контроля угла рассогласования напряжений контролирует этот угол косвенно по напряжению Us1 огибающей. Если угол рассогласования φ ≤ 10º, то узел разрешает синхронизацию.
Симметричный триггер TrC1 служит для проверки выполнения всех условий синхронизации. На его вход подаются выходные напряжения триггеров Tr1 и Tr2 и напряжение Us1 узла контроля угла рассогласования. Если все три условия выполняются одновременно, с выхода триггера TrC1 через выходной усилитель ВУ поступает сигнал на включение реле KV1, контакты которого включены в цепь включающего электромагнита генераторного автомата.
Рисунок 49.2 – Принципиальная схема резервного канала синхронизации
Вопрос 50
Устрій синхронізації УСГ-35. Робота каналу контролю напруги.
Принципиальная схема резервного канала синхронизации представлена на рисунке 49.2. По окончании пуска РДГ формируется сигнал «Готов к приему нагрузки». По этому сигналу в схему резервного канала синхронизации от источника постоянного тока подается напряжение питания 12 и 24 В, и напряжение смещения 3В. При этом образуется цепь заряда конденсаторов С1 и С1: «+»12 В – диод VD6 – переход эмиттер – база транзистора VT1 – резистор Rб1 – конденсаторы С1 и С1 - резистор R3 – «-»12 В. Зарядный ток конденсаторов кратковременно удерживает триггер Tr1 в опрокинутом состоянии, когда VT1 открыт, а VT2 – закрыт.. Коллектор транзистора VT2 приобретает отрицательный потенциал, поэтому транзистор VT6 открывается током базы по цепи «+»12 В- переход эмиттер-база транзистора VT6 – R6 – Rк2 - «-» 12 В. Симметричный триггер TrC1 автоматически устанавливается в исходное состояние, при котором VT6 открыт, а VT5 закрыт. Открытый VT6 шунтирует вход составного транзистора VT7 – VT8, поэтому оба транзистора закрыты,а реле KV1 обесточено.
По окончании заряда конденсаторов С1 и С1 триггер Tr1 возвращается в исходное состояние, а триггер TrC1 продолжает оставаться в прежнем состоянии. Открытое состояние VT6 поддерживает ток базы через резисторы Rс1 и Rк5.
Входным сигналом узла контроля разности напряжений являются линейные напряжения сети и подключаемого генератора Uа1с1 и Uа2в2, которые понижаются, выпрямляются, фильтруются, а затем сравниваются. Если величина U достаточна для опрокидывания триггера Tr1, то на симметричный триггер поступает сигнал запрета на синхронизацию, так как восстанавливается цепь тока базы транзистора VT6 через R6 и Rк2.
Для контроля разности напряжений генераторов используется схема сравнения на резисторах R1, R2 и R5, R6 (блоки 1, 2). На резисторы R5 и R6 подаются выпрямленные диодами VD16, VD17 и VD22, VD23 напряжения, пропорциональные линейным напряжениям Uа1с1 и Ua2b2 генераторов. Алгебраическая сумма напряжений UR5 и UR6, действующих встречно, приложена к входу выпрямителя UZ1. Если напряжения генераторов одинаковы, то напряжения UR5 и UR6 взаимно компенсируются, поэтому напряжение на выходе выпрямителя U = UR5 - UR6 = 0. При неодинаковых напряжениях генераторов полярность напряжения U зависит от того, какое из напряжений (UR5 или UR6) больше. Напряжение U является входным для триггера Tr1 и должно иметь одну полярность, которую обеспечивает выпрямитель UZ1.