Блок синхронизации генераторов (БСГ)




 

Блок входит в состав СУ СЭЭС типа "Ижора-М" и предназначен для включения СГ на парал­лельную работу методом точной синхронизации с предварительной автоматической подгонкой частоты подключаемого генератора к частоте работающего.

При разгоне резервного генератора до подсинхронной частоты вращения через контакты РВЭ блока ДАУ подается напряжение питания 12 и 24В постоянного тока и входные напряжения Us1 и Us2. на блоки подгона частоты синхронизатора УСГ-35 (см. рис. 10.6 и 10.7)

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 АВ генератора. Этот сигнал надо пода­вать с некоторым опережением по времени (tоп) относительно момента совпадения фаз, потому что АВ генератора имеет собственное время срабатывания (tавт).

Блок выдает сигнал на включение АВ при разно­сти напряжений генераторов ∆U ≤ 0,12Uном, разности частот 0,2 Гц ≤ ∆f ≤ 0,6 Гц и угле сдвига фаз одноименных векторов напряжений генераторов Ψ ≤ 100. Элементной базой блока в основном являются микросхемы (логические элементы, генераторы импульсов, счетчики, дешифраторы, триггеры и др.).

Рассмотрим устройство блока и взаимодействие его отдельных узлов (см.рис.10.5).

Напряжение работающего генератора G1 подается на трансформаторы ТV1 и ТV3, 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 ∆U > 0,12Uном c 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 напряжений двух видов: длинных (продолжительность равна половине периода напряжения генератора) и коротких (продол­жительность определяется параметрами схемы формирователя). Частоты импульсов обоих видов одинаковы и равны частоте работаю­щего (подключаемого) генератора. Импульсы 1- го вида поступают на вход узла УС, 2-го - на вход узла УПЧ подгонки частоты.

 

 

Рисунок 10.5. Функциональная схема блока синхронизации БСГ.

 

Кварцевый генератор UZ вырабатывает импульсы стабильной частоты 100 кГц, поступающие на вход триггера DT, 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 необходимое исходное состояние при включении блока.

Узел подгонки частоты вырабатывает сигналы на увеличение или уменьшение частоты подключаемого генератора, а при достижении допустимой разности частот выдает сигнал "∆f в норме" в виде логиче­ской единицы, поступающей на вход узла УС. Узел синхронизации выдает сигнал на включение АВ генератора при условии, что значения разности напряжений ∆U и частот ∆f, а также угла Ψ сдвига фаз напря­жений генераторов 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 схеме совпадения «И», т. е. последовательно.

Для автоматической подгонки частоты подключаемого генератора к частоте работающего (сети) в устройстве синхронизации генераторов УСГ-35 системы управления СЭЭС типа «Ижора – М» применяют блоки БПЧ1 и БПЧ2 подгонки частоты (см.рис.10.6).

 

Рисунок 10.6 Функциональная схема блоков подгонки частоты и развода

генераторов устройства УСГ-35.

 

В состав блока БПЧ1 (БПЧ2) входят триггер Тr5 (Тr6) Шмидта, одно­вибратор OB1(OB2) и реле KV3 (KV4). Последнее предназначено для включения серводвигателя подключаемого генератора в направлении уменьшения (увеличения) частоты вращения ПД. На вход триггера Тr5(Тr6) из трансформаторно-выпрямительного блока ТВБ поступает напряжение Us1 (Us2) огибающей, которое при достижении определен­ного порогового значения опрокидывает триггер Тr5 (Тr6) и одновибра­тор OВ1(OB2), в результате включается реле KV3 (KV4). Одновремен­ная работа блоков подгонки исключена, так как при опрокидывании одного из триггеров (Tr5 или Тr6) на вход одновибратора другого канала поступает импульс, исключающий его опрокидывание. Для повышения надежности используется дублирующая блокировка при помощи размыкающих контактов одного реле в цепи катушки другого. Оба блока подгонки взаимодействуют с блоком БРГ развода генераторов, назначение которого состоит в выведении подключаемого генератора из режима "зависания" (синхронно-несинфазного режима). В этом режиме блоки БПЧ1 и БПЧ2 перестают выдавать сигналы на изменение частоты вращения подключаемого генератора. Оба одно­вибратора воздействуют через схему совпадения «И» на реле времени РВ, которое через определенный промежуток времени выдает сигнал на опрокидывание ОВ2 и включение реле KV4.

Блоки подгонки частоты БПЧ. Схемы и принцип действия блоков подгонки идентичны. Блок БПЧ1 (см.рис.10.7.а) включает триггер Tr 5 Шмидта на транзисторах VT1, VT2 и одновибратор OВ1 на транзисторах VT3, VT4 и конденсаторе СЗ. Триггер и одновибратор связаны при помощи конденсатора С2.

Для управления блоками используются напряжения Us1 и Us2 огибающей, полученные при помощи трансформаторов TV2, ТV3 и TV4 блока ТВБ. К первичной обмотке трансформатора TV2 приложено напряжение биения U1= Ua1b1 – Ua2b2,где Ua1b1 и Ua2b2 - одноименные линейные напряжения соответственно работающего и подключаемого генераторов (рис.10.7.б). Напряжение вторичной обмотки трансформа­тора TV2 выпрямляется диодом VD11 и фильтруется конденсатором С6. Полученное таким образом напряжение Us1 подается на вход блока БПЧ1. К первичным обмоткам трансформаторов ТVЗ и TV4 приложены линейные напряжения Ua1с1 и Ua2b2 oбоих генераторов. Вторичные обмотки этих трансформаторов соединены последовательно для получения напряжения биения U2 = Ua1с1 + Ua2b2 , которое выпрямляется диодом VD24 и фильтруется конденсатором С 10. Полу­ченное таким образом напряжение Us2 подается на вход блока БПЧ2. Напряжения U1 и U2 сдвинуты по фазе на угол 60°, поэтому на такой же угол сдвинуты напряжения Us1 и Us2 (Рис.10.7.д.).

Если напряжение Us1 на входе блока БПЧ1 недостаточно для про­боя стабилитрона VD11, то триггер Tr5 находится в исходном состоянии, тогда транзистор VT1 закрыт, а VT2 открыт. Конденсатор С2 заряжен до напряжения 12В (с обозначенной на схеме полярностью) по цепи: "+" 12В - R3 - открытый VT2 (блок 7) - R4-C2-RК1 (блок 6) - "-" 12В. Транзистор VT4 открыт током базы, протекающим через резистор R7, и поэтому шунтирует вход транзисто­ра VT3. Последний закрыт напряжением +3В смещения, реле KV3 обесточено. Конденсатор СЗ заряжен до напряжения 24В (с обозначенной на схеме полярностью) по цепи «+» 24В. – переход эмиттер – база транзистора VT4 – C3 – R6 – VD3 – “-“ 24B.

Очередность работы блоков подгонки зависит от соотношения частот подключаемого генератора fг и сети fc. Например, если fг > fc то напряжение Us1 на входе блока БПЧ1 опережает по углу, а значит, по времени напряжение Us2 на входе блока БПЧ2. При увеличении напряжения Us1 до напряжения Uст пробоя стабилитрона VD11 (точка А) последний пробивается и через него и резисторы Rсм1, R2 (блок 6) протекает ток,


 

Рисунок 10.7. Блоки подгонки частоты и развода генераторов устройства УСГ-35

а) принципиальная схема; б,в,г – векторные диаграммы напряжений; д - графики напряжений.


 

создающий на Rсм1 напряжение, опрокиды­вающее Тr5. Через открытый транзистор VT1 и диод VD1 напряжение конденсатора С2 оказывается приложенным к входу транзистора VT4 и запирает его. Поэтому VT3 открывается током базы через R5 и Rкз включается реле KV3, и частота вращения подключаемого генератора снижается. Длительность срабатывания реле определяется временем разряда конденсатора СЗ через открытый транзистор VT3, диод VD2 и резистор R7, В течение этого промежутка времени конденсатор СЗ удерживает VT4 закрытым.

Таким образом, конденсатор С2 обеспечивает опрокидывание одновибратора ОВ1 и включение реле KV3, а конденсатор СЗ удержи­вает одновибратор в опрокинутом состоянии. При уменьшении напря­жения на СЗ до нуля его запирающее действие на транзистор VT4 прекращается, одновибратор устанавливается в исходное состояние, реле KV3 обесточивается.

Одновременная работа блоков БПЧ1 и БПЧ2 исключается тем, что в момент опрокидывания триггера Тr5 конденсатор С2 (блок 7) переза­ряжается до напряжения 12В с обратной полярностью по цепи: "+" 12В – Rсм2 - Rб1 - C2-R4 (блок 7) – Rк2 (блок 6) - "- " 12В. Поэтому опрокидывание триггера Тr6 при Us2 = Ust (точка В) не приведет к включению реле KV4. Кроме того, одновременное включение реле KV3 и KV4 исключается применением размыкающих контактов одного реле в цепи катушки другого.

Блок развода генераторов БРГ. Связанный с блоками подгонки частоты блок развода генераторов БРГ выдает сигнал на увеличение частоты вращения подключаемого генератора при частоте скольжения fs ≤ 0,1 Гц. В состав БРГ (см. рис. 10.7) входят эмиттерный повторитель на транзисторе VT1 и триггер Тr7 Шмидта на транзисторах VT2, VT3. Напряжение с выхода триггера подается через стабилитрон VD22 и диод VD33 (блок 7) на вход одновибратора ОВ2.

На входе эмиттерного повторителя включен конденсатор С15. При fs > 0,1 Гц этот конденсатор не успевает зарядиться до напряжения пробоя стабилитрона VD11 (блок 8), так как при срабатывании БПЧ1 или БПЧ2 конденсатор шунтируется открытым транзистором VT3 (блок 6 или 7) и диодом VD1 или VD2 (блок 8). Поэтому транзисторы VT1 и VT2 (блок 8) остаются закрытыми, а VT3 - открытым, причем напряже­ние на его выходе близко нулю и не влияет на состояние элементов блока БПЧ2

При fs < 0,1 Гц промежуток времени между включениями реле KV3 (KV4) увеличивается. В результате конденсатор С15 успевает зарядить­ся через резистор R1 (блок 8) до напряжения пробоя стабилитрона VD11, после чего триггер Тr7 опрокидывается. Напряжение на выходе закрывшегося VT3 увеличивается до 24В и становится достаточным для пробоя стабилитрона VD22 (блок 7) на входе одновибратора ОВ2. Последний опрокидывается, через открытый VT3 включается реле KV4, замыкающее свои контакты в цепи серводвигателя ПД генератора. Работа серводвигателя приводит к "разведению" скоростей частот вращения генераторов, причем в сторону увеличения частоты враще­ния подключаемого СГ. В режиме "зависания", когда роторы подключаемого и работающе­го СГ вращаются с одинаковой частотой, но занимают неодинаковое взаимное положение, блоки подгонки частоты перестают срабатывать. Конденсатор С15 заряжается до напряжения пробоя стабилитрона VD11 (блок 8), Далее работа блока БРГ повторяется, в результате подключа­емый генератор увеличивает частоту вращения. Таким образом, приме­нение блока БРГ позволяет существенно уменьшить время синхрони­зации.

Канал синхронизации устройства УСГ- 35 предназначен для контроля выполнения всех условий синхронизации и состоит из трех основных узлов (рис.10.8):

 

· контроля разности напряжений;

· контроля разности частот;

· контроля угла рассогласования напряжений СГ.

 

Узел контроля разности напряжений построен на триггере Тr1 Шмидта, на вход которого из блока ТВБ поступает напряжение ΔUl, пропорциональное разности напряжений генераторов. Если эта раз­ность не превышает установленного значения, узел разрешает синхро­низацию.

 

Рисунок 10.8. Функциональная схема синхронизации устройства УСГ-35.

 

Узел контроля разности частот построен на триггере Тr2 Шмидта, на вход которого из ТВБ поступает напряжение (Us2 + U's2) Этот узел обеспечивает постоянство времени ton опережения при любой допусти­мой разности частот. При частоте скольжения fs < fs доп узел выдает раз­решение на синхронизацию.

Узел контроля угла рассогласования напряжений контролирует этот угол косвенно, по напряжению Us1 огибающей, сформированному при помощи ТВБ. Если угол рассогласования φ100, то узел разрешает синхронизацию.

Симметричный триггер ТrС1 служит для проверки выполнения всех условий синхронизации. На его вход подаются выходные напря­жения триггеров Тr1 и Тr2 и напряжение Us1 узла контроля угла рас­согласования. Если все 3 условия выполняются одновременно, с выхода триггера ТrС1 через выходной усилитель ВУ поступает сигнал на включение реле КV1.

Для контроля разности напряжений генераторов (рис.10.9) 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 Uа2b2 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


Рисунок 10.9. - Принципиальная схема канала синхронизации устройства УСГ-35


выпрямителя ΔUl = UR5 - UR6 = 0. При неодинаковых напряжениях генераторов поляр­ность напряжения ΔUl зависит от того, какое из напряжений (UR5 или UR6) больше. Напряжение ΔUl является входным для триггера Тr1 и должно иметь одну полярность, которую обеспечивает выпрямитель UZ1.

В узле контроля разности частот на резистор R7 подается выпрям­ленное диодами VD7 и VD8 напряжение Us2 огибающей, пропорцио­нальное напряжению биения Uа1а2 первичной обмотки трансформатора ТV2. С помощью конденсатора С2 и резистора R8 напряжение Us2. преобразуется в суммарное напряжение (Us2 + U's2), поступающее на вход триггера Тr2.

В узле контроля угла рассогласования на делитель напряжения R1-R2 блока 2 (на рис.10.9 изображен в правой части блока 3) подается напряжение Us1 биения, полученное с помощью диодов VD9, VD10 и конденсатора С6. При угле рассогласования напряжений φ100. напря­жение Us1 достаточно для пробоя стабилитрона VD32, вследствие чего узел выдает запрет на синхронизацию.

В качестве выходного усилителя ВУ использован составной тран­зистор VТ7- VТ8. Напряжение на его вход поступает с коллектора транзистора VТ6, т. е. с правого выхода триггера ТrС1. В выходной цепи транзистора VТ8 включено реле напряжения КV1, замыкающие контакты которого находятся в цепи включающего электромагнита генера­торного АВ.

Работа блока синхронизации начинается с момента окончания автоматического пуска резервного ДГ и подачи напряжений питания 12 и 24 В и напряжения смещения +3 В на схему канала. При подаче напряжения 12В образуется цепь заряда параллельно включенных конденсаторов С1 и С1': "+" 12 В - диод VD6 - переход эмиттер - база транзистора VT1 - резистор Rб1 - конденсаторы C1, С1' - резистор RЗ ­ "-" 12В. Зарядный ток конденсаторов кратковременно удерживает триггер Тr1 в опрокинутом состоянии, при котором VT1 открыт, а VT2 закрыт. Выходное напряжение транзистора VT2 близко к 12В, поэтому транзистор VT6 открывается током базы по цепи: "+" 12В - переход эмиттер - база транзистора VT6-R6 - Rk2 - "-" 12В. Тем самым триггер ТrС1 автоматически устанавливается в исходное состояние, при кото­ром VT6 открыт, а VT5 закрыт. Открытый VT6 шунтирует вход состав­ного транзистора VT7- VT8, поэтому оба транзистора VT7 и VT8 закры­ты, реле KV1 обесточено.

По окончании заряда конденсаторов С1 и C1' ток базы транзистора VT1 становится равным нулю, в результате VТ1 закрывается, а VT2 открывается, так как эти транзисторы образуют триггер Шмидта. При этом нарушается цепь тока базы транзистора VT6 через резисторы R6 и Rk2 Однако триггер ТrС1 остается в исходном состоянии, так как транзистор VT6 удерживается в открытом состоянии током базы через резисторы Rc1 и Rк5. Открытый VT6 шунтирует вход транзистора VT5, который по этой причине остается закрытым.

Если разность напряжений генераторов превысит допустимую, напряжение ΔUl на выходе выпрямителя UZ1 становится достаточным для опрокидывания триггера Tr1. При этом транзистор VT1 открывает­ся током базы через VD6 и R4. Поэтому закрывается транзистор VT2, вследствие чего восстанавливается цепь тока базы транзистора VT6 через R6 и Rk2 Триггер ТrС1 принудительно удерживается в исходном состоянии, реле KV1 не включается. Такое состояние триггера будет сохраняться до тех пор, пока существует неравенство напряжений СГ.

Настройку узла на необходимое значение уставки ΔU = (8 ± 2) % но­минального напряжения проводят подбором резисторов R1 = R2. На­пример, при увеличении номинальных сопротивлений этих резисторов токи через R1, R5 и R2, R6 уменьшаются, поэтому уменьшаются паде­ния напряжений на R5 и R6. Теперь для получения прежнего значения напряжения ΔUl, при котором происходит опрокидывание Тr1, необхо­дима большая разность ΔU напряжений генераторов

Работу узлов контроля угла рассогласования напряжений и раз­ности частот генераторов можно пояснить при помощи графиков, изображенных на рис 10.10..

 

 

Рисунок 10.10. - График напряжений и тока канала синхронизации УСГ-35.

 

Контроль угла рассогласования напряжений проводится косвенно, при помощи напряжения Us1, приложенного к делителю напряжения R1-R2 в блоке 2. При достижении заданного при настройке угла рассог­ласования напряжение Us1 становится равным напряжению пробоя стабилитрона VDЗ2 (точка А1 рис 23,а). Поэтому образуется цепь тока базы транзистора VT6: "+" (VD9-VD10) - переход эмиттер – база транзистора VТ6-VD5-VDЗ2-R1 - "-". Эта цепь, удерживающая открытым транзистор VT6, будет сохраняться до тех пор, пока напря­жение Us1 не уменьшится до значения напряжения запирания стабили­трона VDЗ2 (точка А2). Таким образом, промежуток времени между точками А1 и А2 (Аз и А4) является своеобразной временной зоной запрета на синхронизацию по углу рассогласования напряжений. Зоны запрета чередуются с зонами синхронизации между точками А2А3 (А4A5). Внутри зон запрета находятся узлы напряжения огибающей (точки В1, В2), в которых напряжение Us1 = 0, т. е. φ = 00. Напомним, что в моменты времени, соответствующие узлам, роторы генераторов занимают одинаковое положение по отношению к статорным обмотками включение генератора на шины будет безударным.

При контроле разности частот используется напряжение Us2 + Uls2, приложенное к делителю напряжения Rсм3 – RбЗ на входе триггера Тr2.

При увеличении напряжения (Us2 + Uls2) до значения Uопр Тr2 (точка С1 на рис. 10.10,б) триггер Тr2 переходит из исходного состояния в противоположное, при котором транзистор VТЗ открыт, а VT4 закрыт. Напряжение на выходе транзистора VT4 увеличивается до 12В, поэто­му образуется цепь заряда конденсатора С1 в блоке З: "+" 12В, ­переход эмиттер - база транзистора VT6-C1-Rk4 - "-" 12В. В резуль­тате заряда напряжение на С1 достигнет 12В с полярностью «+» на правой обкладке, «-» на левой. Заряд конденсатора происходит в течение небольшого промежутка времени, поэтому зарядный ток имеет форму остроконечного импульса (рис10.10, в).

При уменьшении напряжения (Us2 + Uls2) до значения Uвозвр. Тr2 (точ­ка С2) триггер Тr2 возвращается в исходное состояние, VТЗ запирается, VT4 открывается. Через открывшийся транзистор VT4 и резистор R1 в блоке 3 конденсатор С1 окажется подключенным к входу транзистора VT6, стремясь запереть его и тем самым опрокинуть триггер ТrС1. Дальнейшая работа узла зависит от разности частот генераторов.

При увеличенной разности, т. е. при fs > fs уст, момент времени, со­ответствующий точке С2. попадает в зону запрета по углу рассогласо­вания напряжений. При этом стабилитрон VD32 пробит, и ток базы транзистора VT6, протекающий через стабилитрон, удерживает VT6 в открытом состоянии. Опрокидывания триггера TrC1 не происходит. Конденсатор С1 перезаряжается до напряжения 12 В с обратной поляр­ностью по цепи: «+» 12 В - (блок 3) – VT4 - С1 - Rс1 5 - «-» 12 В. В процессе перезаряда в определенный момент времени напряжение на С1 уменьшается до нуля, и с этого момента запирающее действие С1 на триггер TrC1 прекращается.

При допустимой разности частот, т. е. при fs < fs уст момент време­ни, соответствующий точке С4, находится вне зоны запрета (стабили­трон VD32 закрыт). Напряжение конденсатора С1 запирает VT6, поэтому открывается VT5, триггер TrC1 опрокидывается. Напряжение на выхо­де транзистора VT6 увеличивается до 12 В, поэтому составной транзис­тор VT7- VT8 отпирается током базы, протекающим по цепи: «+» 12 В ­- переходы эмиттер - база транзисторов VT8 и VT7-Rб56«-» 12 В. В результате включается реле KV1.

Настройку рассмотренных узлов контроля проводят изменением номинальных сопротивлений резисторов: R2 в узле контроля угла рассогласования напряжений и R8 в узле контроля разности частот. Оба резистора расположены в блоке 2.

 

10.8. Блок распределения активных нагрузок генераторов (БРНГ).

Блок входит в состав СУ СЭЭС типа "Ижора-М" и предназначен для автома­тического распределения активных нагрузок между параллельно работающими СГ. Работа блока начинается с момента включения АВ резервного генератора, т. е. сразу после окончания процесса синхрони­зации и продолжается в течение 8- 38с, после чего блок автоматически отключается при помощи реле времени. Таким образом, распределение нагрузок осуществляется только на время приема нагрузки резервным генератором. В дальнейшем распределение активных нагрузок выпол­няют АРЧ генераторных агрегатов.

Блок вырабатывает непрерывный или импульсный сигнал в зависи­мости от значения степени неравномерности ∆Р распределения актив­ных нагрузок, граничное значение которого ∆Ргр может устанавливать­ся в пределах ±0,15, ±0,25, ±0,35Рном генератора. При ∆Р>∆Ргр блок обеспечивает непрерывное включение серводвигателя резервного ГА, ускоряя процесс распределения нагрузок; при ∆Р < ∆Ргр - импульсное включение серводвигателя, что позволяет избежать перерегулирова­ния

Элементной базой блока в основном являются микросхемы (логи­ческие элементы, генератор импульсов, усилитель и др.).

В состав блока (рис.10.11) входят: узел уставки УУ с 2-полюсным переключателем уставок S1, при помощи которого задают указанные выше значения ∆Ргр; 2-полюсные кнопки S1-SВ4 для контроля ис­правности блока; формирователь сигналов UV; компараторы DD1.1-­DD1.4, представляющие сравнивающие устройства с аналоговым входом и дискретным выходом; логические элементы DD2.1, DD2.2 (И - НЕ), DDЗ.1-DDЗ.4 (НЕ), DD4.1, DD4.2 (ИЛИ - НЕ) и выходные усилители А1, А2. На выходах этих усилителей включены реле "увели­чение нагрузки" и "уменьшение нагрузки".

Напомним алгоритмы функционирования логических элементов: элемент И - НЕ - если на всех без исключения входах логические единицы, на выходе логический «0»; если хотя бы на одном входе «0», на выходе «1»; элемент ИЛИ - НЕ - если на любом входе «1», на выходе «0»; если на всех без исключения входах «0», на выходе «1»; элемент НЕ - если на входе «1», на выходе «0»; если на входе «0», на выходе «1».

Выходные усилители А1 и А2, не являясь собственно логическими элементами, реализуют логическую функцию ДА (повторение): если на входе «1», на выходе «1»; если на входе «0», на выходе «0».

Питание элементов блока обеспечивает узел питания АG, на вход которого подается напряжение 220В (127В) частотой 50 Гц, а с выхода снимаются напряжения: нестабилизированное +27В и стабилизирован­ные +5, + 12,6 - 12,6В. .

 

 

Рисунок 10.11 - Функциональная схема блока распределения активных нагрузок

генераторов БРНГ

После включения на шины резервного генератора (обозначим его СГ2 в отличие от базового СГ1) выходы блоков измерителей активного тока БИАТ-1 и БИАТ-2 обоих генераторов соединяются последователь­но. Поэтому при неодинаковых активных нагрузках генераторов через контакты 3-1 кнопок SB1-SB4 на вход формирователя UV подается напряжение ∆U, пропорциональное степени неравномерности актив­ных нагрузок генераторов. С выходов 1-4 формирователя через контакты 4-2 кнопок SB1-SB4 напряжения UФ поступают на нижние входы компараторов DD1.1 - DD1.4. Из узла уставок УУ на верхние входы этих компараторов подаются напряжения уставок Uуст, причем на входы компараторов DD1.2 и DD1.4 непосредственно, а на DD1.1 и DD1.3 через переключатель уставок SA1.

Принцип действия компаратора основан на сравнении двух вход­ных напряжений: уставки Uуст и формирователя UФ. На выходе компаратора устанавливается логический «0» при Uуст > UФ и логическая «1» при Uуст < UФ . Напряжение уставки компаратора DD1.1 (DD1.3) выше, чем DD1.2 (DD1.4). Схемы компараторов построены на операционных усилителях типа К1УТ401Б.

Предположим, что активная нагрузка СГ1 больше, чем СГ2. Напря­жение UФ на входе формирователя UV имеет полярность напряжения на выходе блока БИАТ-1. При этом на выходах 2, 4 формирователя напряжение UФ = 0, а на выходах 1,3 напряжение UФ пропорционально степени неравномерности активных нагрузок. Таким образом, на нижние входы компараторов DD1.3 и DD1.4 напряжения с формирова­теля не поступают. Поэтому на выходах этих компараторов будут логические нули, вследствие чего становится невозможным включе­ние реле "уменьшение нагрузки". С выходов 1, 3 формирователя напряжение UФ поступает на нижние входы компараторов DD1.1 и DD1.2. Уровень сигналов (0 или 1) на выходах компараторов DD1.1 и DD1.2 зависит от степени неравномерности нагрузок генераторов.

Если степень неравномерности нагрузок ∆Р > ∆Ргр, а такое воз­можно сразу после включения СГ2 на шины, когда вся нагрузка нахо­дится на СГ1, то на выходах компараторов DD1.1 и DD1.2 будут логи­ческие единицы. С выхода компаратора DD1.1 логическая «1» поступает на верхний вход элемента DD4.1. Поэтому на его выходе будет логиче­ский «0», поступающий на вход элемента DD3.3. С выхода элемента DD3.3 логическая «1» поступает на вход усилителя А1, в результате реле "увеличение нагрузки" работает непрерывно.

По мере перевода нагрузки на СГ2 степень неравномерности нагрузок уменьшается до заданного переключателем SA1 граничного значения ∆Pгp. В этом случае на входе компаратора DD1.1 напряжение формирователя уменьшается до значения Uф < UУСТ , поэтому на выходе элемента DD1.1 устанавливается логический «0». Однако уменьшение напряжения на входе элемента DD1.2 недостаточно для изменения состояния DD1.2, поэтому на выходе элемента DD1.2 сохраняется логическая «1», поступающая на верхний вход элемента DD2.1. В проме­жутки времени, когда генератор импульсов G выдает сигнал в виде логической «1», на оба входа элемента DD2.1 поступают логические единицы, вследствие чего на его выходе будет логический «0». В резуль­тате на выходах элементов DDЗ.1 - логическая «1», DD4.1 – логический «0», DDЗ.З - логическая «1». На выходе усилителя А1 включается реле «увеличение нагрузки». При снятии сигнала генератора G на выходе усилителя А1 устанавливается логический «0», упомянутое реле отклю­чается. Таким образом, реле "увеличение нагрузки" включается в такт сигналам генератора импульсов G.

При уменьшении степени неравномерности нагрузки до некоторого минимального значения ∆Pmin (обычно ∆PminРном) на выходе компа­ратора DD1.2 устанавливается логический «0». В этом случае на выходах элементов устанавливаются следующие сигналы: DD2.1 – логическая «1», причем импульсы генератора G не изменяют состояние этого элемен­та; DDЗ.1 - логический «0»; DD4.1 - логическая «1»; DDЗ.З - логический «0». Реле "увеличение нагрузки" отключается.

Исправность БРНГ проверяют при помощи кнопок SB1-SB4. Нажа­тие любой из них приводит к снятию напряжений Uф со входов компа­раторов DD1.1-DD1.4 вследствие размыкания контактов З-1, нажатой кнопки и подаче на вход соответствующего компаратора сигнала из узла уставок УУ через замыкающие контакты 2-6 этой кнопки. Для получения непрерывного (импульсного) сигнала на выходе усилителя А1 нажимают кнопку SB1 (SВЗ), на выходе усилителя А2 - кнопку SB2 (SB4)

 



Поделиться:




Поиск по сайту

©2015-2024 poisk-ru.ru
Все права принадлежать их авторам. Данный сайт не претендует на авторства, а предоставляет бесплатное использование.
Дата создания страницы: 2019-02-10 Нарушение авторских прав и Нарушение персональных данных


Поиск по сайту: