Функциональная схема автоматического синхронизатора с переменным углом опережения

ВИП (Uθ) – времяимпульсный преобразователь угла сдвига δ фаз между Е _Г.Х и U _Ш, формирующий напряжение U_ф прямоугольной формы

ФНЧ (ZF) – фильтр низкой частоты, выделяющий постоянную составляющую напряжения U_ф, U_δ пропорциональную углу δ.

AD₁, AD₂ – два активных дифференциатора на интегральном операционном усилителе. WEA1 – сумматор-компаратор ИОУО (релейный орган сравнения параметров). ИОУО – измерительный орган угла опережения, вычисляющий угол опережения и формирующий потенциальный сигнал U_B на логический элемент.

ИОС – измерительный орган частоты скольжения (разности частот)

ИОА – измерительный орган разности амплитуд ЭДС генератора Е _Г.Х и напряжения U _Ш

ЛЧ – логическая часть.

В времяимпульсном преобразователе (ВИП) формируются прямоугольные импульсы напряжения U_ф длительностью равной времени несовпадения по знаку мгновенных значений напряжений на входе. t_δ = t_нсп = δ / ws

Постоянная составляющая (U_δ) времяимпульсного напряжения (U_ф) пропорциональна углу сдвига фаз δ.

Минимальное напряжение U_δ0 = 0,5 В при углах δ = 2πn, U_δmax=10,5 при δ = nπ.

Активный дифференциатор на интегральном операционном усилителе AD1 при инвертирующем включении формирует сигнал в виде напряжения

Сигнал U^’_δ моделирующий производную угла сдвига фаз δ – т. е. ω_S, частоту скольжения синхронного генератора.

Напряжение на выходе АД2 (аналогичного активного дифференциатора) отображает ускорение a_s вращения СГ.

Сумматор компаратор WEA1 релейного действия суммирует и сравнивает напряжения на выходе сумматора AW1 с напряжением U_δ0 согласно общему условию срабатывания:

При этом устанавливается заранее как уставка.

В момент их равенства WEA1 выдает дискретный (единичный) сигнал U_В, по которому при удовлетворении всех условий точной синхронизации формируется управляющее воздействие на включение привода выключателя с определением момента времени его включения (соединения силовых контактов) с вычисленным углом опережения δ_оп.

Измерительный орган содержит активный выпрямитель напряжений AVS, (на входе ) выходное напряжение которого U_ω отображает абсолютное значение угловой частоты скольжения |±ω_s|.

ИОА содержит диодный элемент сравнения амплитуд напряжений U_Ш и Е_Г в виде двух выпрямителей VS1, VS2, простейшие частотные фильтры RC, выделяющие постоянные составляющие выпрямленных напряжений U_ош, U_ог и их разности ∆U_о = U_ош– U_ог. Релейность действия ИОА обеспечивается двумя компараторами ЕА1, ЕА2 (или ЕА1.2).

Сигнал пропорциональный разности амплитуд |∆U_m| формируется и сравнивается в релейном компараторе ЕА1.2 ИОА. Его сравнивают с заданной заранее уставкой ∆U_my. Компаратор ЕА1 срабатывает при отрицательной ∆U_m, а ЕА2 – при положительной разности амплитуд, превышающих по абсолютному значению ∆U_my.

На входы ИОС поступают сигналы от ИОУО U_δ, U_ω, и вторая производная напряжения U_δ, пропорционального углу сдвига фаз.

Компаратор WAE2 сравнивает напряжение U_δ.~ ω_s t, на выходе сумматора DAW2 с уставкой U_уст = U_{δ оп. max.доп} моделирующей максимально допустимый угол опережения, т.е. контролирует максимально допустимое скольжение в момент включения выключателя.

ИОС содержит этот элемент для сравнения напряжений U_δ и установленного напряжения: U_{δ оп.д.}~ω_sдt_оп,

скорректированного согласно следующему условию (т.е. по ускорению a_s)

U_δ – напряжение пропорциональное углу δ

U_{δ пр} – напряжение соответствующее предельным значениям угла δ

U_δ0 – напряжение соответствующее нулевому углу

U_ω – напряжение пропорциональное абсолютной величине угловой скорости скольжения

U_с – сигнал кода, «скольжение приемлемое» для включения

U_в1 – сигнал на включение ограничения условием опережения

Логическая часть СА1 обеспечивает его действие на включение выключателя, прохождение сигнала U_B и отсутствие запрещающих сигналов U_m и U_{δ пр.} ограничивающего угол δ_оп.пр = 2π/3.

Дискретный потенциальный сигнал U_m и сигналы U_B и U_С поступают в ЛЧ, которая разрешает формирование УВ, если U_m= U_С=0, а U_B=1. Логическая часть выполняет функцию диагностики СА1 и индикации его результатов

42.Схема группового управления частотой и мощностью на электорстанции. Функциональные структуры автоматических устройств группового управления частотой и активной нагрузкой и группового управления напряжением и реактивной мощностью принципиально одинаковы. Различия между ними состоят лишь в том, что ЦАРЧ — астатический ПИ-регулятор, а ЦАРН — обычно статический ПД-регулятор с малым статизмом ( < 0,01), и в том, что распределение активной мощности между параллельно работающими генераторами, особенно ТЭС, всегда производится по технико-экономическому показателю энергоагрегата — характеристике относительного прироста расхода условного топлива, а реактивной нагрузки — аналоговыми устройствами, как правило, равномерно, т.е. уравнивается, и учитываются лишь такие ограничения, как перевод генератора в режим СК или возврат в генераторный режим. Поэтому для пояснения их действия на рис. 1 приведена только общая функциональная схема автоматической системы регулирования частоты и активной мощности (АСРЧиМ) электростанции как несколько более сложной. Она осуществляет вторичный уровень регулирования (первичный производится, как указывалось, АРЧВ энергоагрегатов).Автоматическая система содержит ЦАРЧ в общем случае с интегри­рующим измерительным преобразователем изменений частоты, форми­рующим сигнал интегрального отклонения частоты (среднего за время начала и окончания изменения частоты ∆t = t_K — t_H)

Интегрирующим измерительный преобразователь изменения часто­ты получается подключением к измерительному органу частоты ИОЧ с выходным сигналом в виде постоянного напряжения пропорци­онального отклонению ∆f частоты, активного интегратора АЛ (рис. 1).

Выходной сигнал ИОЧ — напряжение U∆f поступает в усилитель-преобразователь УП релейного действия ЦАРЧ, а выходной сигнал ин­тегратора — напряжение Ufи — на вход устройства распределения ак­тивной нагрузки УРАН. Усилитель-преобразователь УП и интегратор AJ2, охваченные функциональной отрицательной обратной связью ФОС в виде апериодического активного ФНЧ, формируют ПИ-алгоритм регулирования, т.е. обеспечивают астатическую характери­стику регулирования частоты.

Устройство УРАН также представляет собой астатический регуля­тор, следящий за изменяющейся предписанной мощностью Р_пр путем сравнения ее (вычитателем АН) с суммарной истинной мощностью элек­тростанции ∑Р_Гi, сигнал информации о которой формируется измери­тельными преобразователями активной мощности ИПМ, установленны­ми на каждом синхронном генераторе, и сумматором AW. Но главной функцией УРАН является формирование сигналов Up_npi предписанных мощностей каждого из генераторов.

Дата добавления: 2015-07-25