專利名稱:發(fā)電機(jī)、電網(wǎng)的滑差過零殘壓頻差閉鎖、相位記憶同期方法和裝置的制作方法
本發(fā)明屬于發(fā)電機(jī)組或電網(wǎng)之間的自動(dòng)同期并列技術(shù)領(lǐng)域：
。
現(xiàn)有的發(fā)電機(jī)或電網(wǎng)的并列操作是采用恒定越前時(shí)間、恒定越前相角或測量兩個(gè)正弦交流電壓工頻周波相位差等方法，它們都能完成同期并列操作，有的允許并列滑差小，有的并列合閘相角不佳或需要特殊制造的快速開關(guān)等，特別是在電網(wǎng)事故解列或備用電源應(yīng)急起動(dòng)急需快速并列的情況下，同期操作所需的時(shí)間比較長。
本發(fā)明的目的是提供一種發(fā)電機(jī)或電網(wǎng)之間自動(dòng)同期并列的方法和裝置，最大允許并列滑差可達(dá)2周/秒，并按準(zhǔn)同期方式合閘，頻差閉鎖分辯率可達(dá)小數(shù)點(diǎn)后3位。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是它除了用在中、小型發(fā)電機(jī)組和電網(wǎng)之間的快速并列外，亦可用于大型機(jī)組同期并列或作為超高壓電網(wǎng)雙電源單線路相間故障時(shí)，三相非同期重合閘的閉鎖元件，挽救電力系統(tǒng)瓦解事故。
本發(fā)明的同期并列方法與現(xiàn)有技術(shù)不同，它應(yīng)用滑差周波過零殘壓實(shí)現(xiàn)頻差閉鎖、相位記憶同期并列。在滑差周波的前半周進(jìn)行相位記憶，在滑差周波過180°后的相位記憶對(duì)稱點(diǎn)上發(fā)出同期并列信號(hào)，閉鎖調(diào)頻鎖住發(fā)電機(jī)的原動(dòng)機(jī)調(diào)速系統(tǒng)，保證滑差周波的對(duì)稱性，提高相位記憶同期并列合閘相位角的精度，用小滑差合閘的方法填補(bǔ)了在頻差甚小時(shí)因相位記憶回路拒動(dòng)而產(chǎn)生的死區(qū)，以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)描述。
圖1本發(fā)明的邏輯方塊圖圖2本發(fā)明的滑差周波過零殘壓頻差閉鎖檢零器電路圖圖3本發(fā)明的相位記憶原理同期并列實(shí)施波形圖圖4本發(fā)明的記憶差周輸出電路圖圖5本發(fā)明的記憶時(shí)間、相位比較和合閘出口電路圖圖6本發(fā)明的閉鎖調(diào)頻實(shí)施圖圖7本發(fā)明的信號(hào)電路圖圖8本發(fā)明的長期記憶、閉鎖調(diào)頻、十秒脈沖、小滑差合閘電路圖圖9本發(fā)明的壓差閉鎖、調(diào)壓電路圖圖10本發(fā)明的調(diào)頻信號(hào)電路圖圖11本發(fā)明的調(diào)頻電路圖參閱圖1本發(fā)明是由方塊(1)中的整流濾波電路(1)、方塊(2)中的檢零器電路(2)、方塊(3)中的長期記憶電路(3)、方塊(4)中的記憶時(shí)間電路(4)、方塊(5)中的相位比較電路(5)、方塊(9)中的合閘出口電路(9)、方塊(10)中的小滑差合閘電路(10)、方塊(8)中的閉鎖調(diào)頻電路(8)、方塊(7)中的同頻干擾電路(7)、方塊(11)中的防跳閉鎖電路(11)和方塊(6)中的記憶差周電路(6)以及電壓差閉鎖、調(diào)頻、調(diào)壓電路組成。
用上述方法制造的同期裝置中的整流濾波電路(1)包括信號(hào)變壓器、裂相電路、三相橋式整流電路、雙T型濾波器，電路接線如圖4所示。信號(hào)變壓器BY1、BY2的一次繞組分別接到被并列的兩個(gè)正弦交流電源上，BY1和BY2所對(duì)應(yīng)的一組付繞組尾尾相接，一個(gè)繞組頭接在裂相電路中的電阻R8的上端，再連到電容C5的上端，R8的下端連到C4的上端和三相橋式整流二極管D13的陽極及D14的陰極，C5的下端連到R9的上端，再連到D15的陽極和D16的陰極，另一個(gè)付繞組的頭接在C4的下端和R9的下端，再連到D11的陽極和D12的陰極，D11、D13、D15的陰極連在一起接到負(fù)荷電阻R10的上端和濾波電容C6的上端，D12、D14、D15的陽極連在一起接到R10和C6的下端，C6的上端接雙T型濾波器中的C7和R11的左側(cè)，C7的右端接在C8的左端，再連到R11的上端，R11的右端接在R13的左端和C9的上端，R12的下端和C9的下端連在一起接到C6的下端，C8的右端和R13的右端連在一起接到負(fù)荷電阻R14的上端，R14的下端接在C9的下端，由BY1、BY2付繞組輸出的交流滑差周波信號(hào)裂相之后，經(jīng)三相橋式整流電路輸出直流滑差周波信號(hào)，再經(jīng)過諧振在100周/秒的雙T型濾波器把滑差周波上的毛刺去掉。由于應(yīng)用裂相整流電路，減小了濾波電容C6的容值，使濾波回路時(shí)間常數(shù)變小，這樣做的結(jié)果直流滑差周波信號(hào)幅值能及時(shí)地跟蹤被并列的兩個(gè)正弦交流電壓間的相位變化，R14上的信號(hào)將供給記憶差周電路(6)的輸入信號(hào)。
記憶差周電路(6)是射極跟隨器，圖4中的三極管T3的基極電阻R15左側(cè)接R14的上端，右側(cè)接T3的基極，T3的集電極接裝置的正12伏電源，T3的發(fā)射極接R16的上端，R16下端接R14的下端。T3的發(fā)射極輸出記憶差周信號(hào)，利用射極跟隨器變換為低阻抗輸出信號(hào)，使相位記憶回路與信號(hào)源隔離，防止由于記憶瞬間波形畸變而帶來的相位記憶角度誤差。
裝置中的檢零器電路(2)包括信號(hào)變壓器、自給式穩(wěn)壓電源、波形變換、橋式整流濾波、電壓比較器等電路組成。如圖2所示，信號(hào)變壓器BY1、BY2的兩個(gè)第二組付繞組尾尾相接，BY1第二組付繞組的頭接到自給式穩(wěn)壓電源中整流管D1的陽極，D1的陰極接穩(wěn)壓電阻R1的左側(cè)，R1的右側(cè)接C1的正極和穩(wěn)壓管D2的陰極，D2的陽極接C1的負(fù)極再接到BY1第二組繞組的尾部，BY2第二組付繞組的頭接D4的陽極，D4的陰極接R3的左側(cè)，R3的右側(cè)接C2的正極和D5的陰極，C2的負(fù)極接D5的陽極，再接到BY2第二付繞組的尾。D1的陽極接波形變換電路中的電阻R2左側(cè)，R2的右側(cè)接D3的陰極和T1的基極，T1的集電極接R5的下端，T1的發(fā)射極接D3的陽極，再接到C1的負(fù)極，D4的陽極接R4的左側(cè)，R4的右側(cè)接D6的陰極和T2的基極，T2的集電極接R6的下端，R6的上端接C2的正極，T2的發(fā)射極接D6的陽極，再接到C2的負(fù)極，R5的下端接D7-10單相整流橋的交流輸入上端，R6的下端接單相整流橋D7-10電路中交流輸入的下端，整流橋正極輸出端接C3的正極和R7的上端，單相整流橋的負(fù)極輸出端接C3的負(fù)極和R7的下端，R7反映過零殘壓，R7的上端接電壓比較器電路中的運(yùn)算放大器A1的負(fù)向輸入端，再接到防止A1阻塞的二極管D18的陽極和D17的陰極，R7的下端接裝置電源的零伏線上，電阻分壓器R17上端接正12伏電源，R17下端接A1的正向輸入端和R129的上端，再接到D17的陽極和D18的陰極，A1的輸出端將輸出檢零正脈沖信號(hào)檢出零相位，A1的電源腳分別接在正12伏和負(fù)12伏電源上。調(diào)整R129的阻值將改變頻差閉鎖定值。檢零器的作用是利用整流濾波后滑差周波過零殘壓和頻率差的關(guān)系，即頻率差越大，過零相位處的放電時(shí)間越短，濾波電容器上的殘壓越高，反之，頻率差越小，過零相位處的放電時(shí)間越長，殘壓越低的原理與給定的電壓相比較，測量頻率差是否進(jìn)入允許同期并列的范圍，它稱為滑差周波過零殘壓頻差閉鎖。當(dāng)滿足同期并列條件時(shí)，檢零器(2)輸出一個(gè)零相位正脈沖信號(hào)，起動(dòng)同期電路，如果兩個(gè)正弦交流電壓的幅值不等時(shí)，即使進(jìn)入允許并列的范圍，檢零器(2)由于電壓差的存在，無法正確工作，這時(shí)采用波形變換的方法，排除兩個(gè)正弦波交流電壓幅值不等的影響，T1、T2工作在穩(wěn)壓電源數(shù)值相等的條件下，而它們的基極各自輸入工頻相位信號(hào)，三極管輸出的等幅方波只反映兩路信號(hào)的相位關(guān)系。應(yīng)用自給式穩(wěn)壓電源是防止滑差周波信號(hào)被裝置電源所吸收。實(shí)施表明，當(dāng)電壓差等于20%額定電壓時(shí)，檢零器工作正常。
由晶體管反相器組成的長期記憶電路(3)與檢零器(2)的輸出端相接，裝置投入的時(shí)間并不一定在滑差周波的零相位上，沒有長期記憶，記憶時(shí)間不從滑差周波過零相位開始計(jì)時(shí)，將導(dǎo)致邏輯混亂，因此在投入裝置后，只有當(dāng)?shù)谝淮螜z出零相位時(shí)，起動(dòng)長期記憶(3)，并自保持這一信號(hào)，從而保證了相位記憶同期方法的正常進(jìn)行。
記憶時(shí)間電路(4)受檢零器(2)和長期記憶(3)控制計(jì)時(shí)，它由電容器充電控制電路、RC時(shí)間電路、電壓比較器和繼電器電路組成。從圖5中看出，檢零器(2)來的二級(jí)管D35和長期記憶(3)來的二極管D34組成或門，D34的陰極和D35的陰極相連，再接到電容器充電控制回路中的結(jié)型場效應(yīng)管T13的柵極上(T13、T15是導(dǎo)通后為低等效電阻的結(jié)型場效應(yīng)管)，也連到R49的上端，R49的下端接裝置中的負(fù)電源，T13的漏極接C13的上端和W1的下端，T13的源極接在C13的下端和連到裝置的零伏線上，W1上端接R51的下端，R51的上端接裝置中的正12伏電源，R52的上端接在R51的上端，R52的下端接穩(wěn)壓管D36的陰極，形成基準(zhǔn)電壓，再接到R53的左側(cè)，R53的右側(cè)接電壓比較器中的運(yùn)算放大器A2的負(fù)向輸入端，再接到R55的左側(cè)，C13的上端接R54的左側(cè)，R54的右側(cè)接在A2的正向輸入端，R55的右側(cè)接在A2的輸出端，A2的輸出端接R57的左側(cè)，R57的右側(cè)接穩(wěn)壓管D41的陰極，D41的陽極接T14的基極，T14的發(fā)射極接裝置零伏線，T14的集電極接tZJ繼電器線圈的下端，再連到D40的陽極，tZJ線圈的上端接裝置的正18伏電源，也連到D40的陰極。用結(jié)型場效應(yīng)管的目的是T13截止時(shí)，等效電阻大，而導(dǎo)通時(shí)，等效電阻只有40Ω，提高了C13的放電速度，防止由于C13放電不盡而產(chǎn)生計(jì)時(shí)誤差。
與記憶時(shí)間(4)相關(guān)的相位比較(5)由電容器充電控制回路、電壓比較器組成。檢零器(2)來的二極管D42和長期記憶(3)來的二極管D43組成或門，D42的陰極和D43的陰極相連后接到T5的柵極，再與電阻R58的上端相連，R58的下端接裝置的負(fù)12伏電源，T15的漏極接記憶電容C14的上端，R60的左側(cè)接tZJ的常閉接點(diǎn)下端，再與C14上端相連，由記憶差周(6)來的信號(hào)線接在tZJ常閉接點(diǎn)的上端和R59的左側(cè)，R59的右側(cè)接相位比較器中的高阻抗運(yùn)算放大器A3的負(fù)向輸入端，也和R61的左側(cè)相接，R60的右側(cè)接A3的正向輸入端和R62的左側(cè)，A3的輸出端接在R61、R62的右側(cè)和R64的左側(cè)。應(yīng)用導(dǎo)通后為低阻的T15是使記憶電容C14放電快，以提高相位記憶的精度。
相位比較器(5)的輸出端接到同期合閘出口電路(9)，它由與或門、復(fù)合管和繼電器組成。圖5中，A3的輸出電阻R64的右側(cè)接與或門電路中的D47陽極，由電壓差閉鎖信號(hào)線接D83的陰極，小滑差合閘電路(10)來的合閘信號(hào)線接D48的陽極，D83的陽極、D48的陰極、D47的陰極相連后接到穩(wěn)壓管D50的陰極，D50的陽極接復(fù)合管T16、T17中的T16基極，T16、T17集電極接在一起連到繼電器HJ線圈的下端，再與C15的負(fù)極相連，T16的發(fā)射極接T17的基極，T17的發(fā)射極接到裝置的零伏線上，HJ線圈的上端與C15正極相連，再接到裝置的正18伏電源上。D50為門檻電壓，防止HJ誤動(dòng)。
檢零器(2)的輸出端還接到小滑差合閘電路(10)，它由10秒計(jì)時(shí)電路和與非門電路組成。小滑差合閘(10)又連到合閘出口電路(9)上。
長期記憶(3)又接到閉鎖調(diào)頻電路(8)，它的輸出端連到發(fā)電機(jī)的原動(dòng)機(jī)調(diào)速系統(tǒng)。
長期記憶(3)還接到同步干擾電路(7)，它由定時(shí)器組成，輸出端也接到發(fā)電機(jī)的原動(dòng)機(jī)調(diào)速系統(tǒng)上。
合閘出口電路(9)連接著防跳閉鎖電路(11)，是由計(jì)時(shí)電路和繼電器組成。
結(jié)合圖3和圖6描述裝置的實(shí)施過程方塊(1)中的整流濾波電路(1)將被并列的兩個(gè)交流正弦波電壓信號(hào)經(jīng)BY1、BY2降壓，其第二組付繞組通過方塊(2)檢零器電路的自給式穩(wěn)壓電源建立波形變換所需要的直流電壓，T1、T2兩個(gè)集電極輸出幅值變換后的滑差周波信號(hào)，R7上反映出滑差周波過零殘壓UR7的大小，通過A1與給定的電壓UR129相比較，當(dāng)UR7＞UR129時(shí)，說明頻差大于定值，A1不輸出檢零脈沖裝置實(shí)現(xiàn)頻差閉鎖，當(dāng)UR7＜UR129時(shí)，A1在滑差周波零相位處輸出正脈沖，如圖3之(3)所示，檢零器(2)把這個(gè)信號(hào)送入方塊(3)中的長期記憶電路，它記住了裝置第一次檢出零相位的信號(hào)，使方塊(4)中的記憶時(shí)間電路和方塊(5)的相位記憶電路同時(shí)在零相處起步，D35正脈沖使T13導(dǎo)通放電，而D34已變?yōu)榈碗娢?，T13過零相位后開始截止，C13充電計(jì)時(shí)，與此同時(shí)，D42也輸出正脈沖使T15導(dǎo)通，C14放電，長期記憶(3)中的D43也輸出了低電位，過零相位后C14沿圖3之(2)的記憶差周曲線開始充電，整定計(jì)時(shí)時(shí)間等于同期并列點(diǎn)的開關(guān)固有合閘時(shí)間tB，因?yàn)橄辔挥洃浭抢没钪懿ǖ姆荡笮『蛢蓚€(gè)正弦交流電壓之間的相位有關(guān)，這一特性在頻差一定的情況下，以滑差周波180°相位處為對(duì)稱點(diǎn)，0°到180°和180°到360°的波形是對(duì)稱的，并列點(diǎn)的開關(guān)型號(hào)一定，它的合閘時(shí)間tB也一定，如前所述，檢零器(2)和長期記憶(3)起動(dòng)相位記憶同期回路后，滑差周波的幅值是從0°向180°方向變化，當(dāng)計(jì)時(shí)時(shí)間等于tB時(shí)，C13的充電電壓大于D36上的基準(zhǔn)電壓，A2輸出正電位，T13導(dǎo)通，繼電器tZJ動(dòng)作，如圖3之(5)點(diǎn)所示，而在相位比較(5)的電路里，記憶差周(6)對(duì)C14充電，因?yàn)閠ZJ常閉觸點(diǎn)有接觸電阻，所以A3輸出負(fù)電位，不能起動(dòng)合閘回路，而在tZJ動(dòng)作時(shí)，斷開了C14的充電回路，T15截止是高阻抗，A3輸入阻抗也高，C14漏電也很小，C14充電得到的電壓U記就是對(duì)應(yīng)tB點(diǎn)的滑差周波幅值，如圖3之(2)上的U記點(diǎn)，U記就是所記憶的相位角?；钕?80°變化時(shí)，U記是小于滑差周波幅值的，當(dāng)滑差周波的相位角過180°后，幅值開始下降，這時(shí)進(jìn)行相位比較，只有在滑差周波的比較電壓U比處，即以滑差周波180°相位角為中心，U記的對(duì)稱點(diǎn)，(如圖3之(2)的U記點(diǎn))發(fā)出同期合閘信號(hào)，起動(dòng)合閘出口電路(9)，并列開關(guān)主觸頭開始運(yùn)動(dòng)，如圖3之(6)所示，滑差周波的幅值繼續(xù)下降，再經(jīng)過tB時(shí)間后，開關(guān)主觸頭閉合，而滑差周波的幅值也為零，并列合閘相位角最小。如圖3之(1)所示的同期并列波形。合閘后再經(jīng)過一個(gè)很小的延時(shí)，防跳閉鎖(11)動(dòng)作，斷開了合閘出口(9)的正電源，實(shí)現(xiàn)防跳閉鎖，如圖3之(7)所示。圖5中的A3在R59上的信號(hào)壓降低于R60上的信號(hào)壓降時(shí)，A3輸出高電位，經(jīng)過D47擊穿D50而使T16-17導(dǎo)通，HJ合閘繼電器動(dòng)作，完成同期并列操作任務(wù)。
檢零器(2)輸出的零相位信號(hào)是有一定寬度的，在頻差甚小時(shí)，過零相位時(shí)間長，檢零器給出的零相位脈沖也寬，在第一次檢零后送給方塊(10)中的小滑差合閘電路一個(gè)信號(hào)起動(dòng)計(jì)時(shí)器，10秒鐘以后相位比較(5)還不發(fā)出同期并列信號(hào)時(shí)，小滑差合閘(10)在檢零器第二次給出零相位信號(hào)時(shí)，對(duì)合閘出口電路(9)發(fā)出一個(gè)同期合閘信號(hào)，完成并列操作。因?yàn)橛?jì)時(shí)器判定10秒以后滑差速度小于0.1周/秒，這時(shí)相位記憶電壓U記很小，一旦發(fā)生拒動(dòng)時(shí)，直接由檢零器合閘，填補(bǔ)了裝置的動(dòng)作死區(qū)，提高了可靠性。
長期記憶(3)在接到檢零信號(hào)后也送給方塊(8)中的閉鎖調(diào)頻電路一個(gè)信號(hào)，因?yàn)橄辔挥洃浲诜椒ㄒ蠡钪懿▽?duì)稱，長期記憶輸出的信號(hào)起動(dòng)閉鎖調(diào)頻電路，鎖住發(fā)電機(jī)組的原動(dòng)機(jī)調(diào)速系統(tǒng)，使發(fā)電機(jī)組在相位記憶同期并列過程中的這一滑差周波內(nèi)維持頻率不變，滑差波形前后兩個(gè)半周對(duì)稱，提高了同期并列合閘相角的精度。圖6表示在閉鎖調(diào)頻動(dòng)作后，每個(gè)滑差周波長均為19.5mm，證明了波形是對(duì)稱的。
方塊(7)中的同步干擾電路是當(dāng)發(fā)生同步呆滯時(shí)，發(fā)出一個(gè)調(diào)頻干擾脈沖把滑差速度拉大，另一方面又發(fā)出信號(hào)解除長期記憶(3)的自保持狀態(tài)，使裝置從頭開始測量同期并列條件。
合閘出口(9)中的電壓差閉鎖信號(hào)動(dòng)作時(shí)，D84的陰極是低電位，把或門來的合閘信號(hào)全部鉗位在低電位，實(shí)現(xiàn)了電壓差閉鎖。
圖2、圖5、圖7、圖8、圖9、圖10、圖11分別給出了同期裝置的原理接線全圖，各圖之間的連絡(luò)線分述如下圖7與圖8連絡(luò)線101，檢零器信號(hào)傳送線，102、T3射極跟隨器信號(hào)輸入線，103，裝置的零伏電源線。
圖5至圖8連絡(luò)線108，裝置的正12伏電源線，109，記憶差周信號(hào)線，110，長期記憶至相位比較信號(hào)線，111，檢零器至相位比較信號(hào)線，112，長期記憶至記憶時(shí)間信號(hào)線，113，檢零器至記憶時(shí)間信號(hào)線，114，長期記憶閉鎖合閘出口信號(hào)線，115，裝置零伏電源線，116，裝置負(fù)12伏電源線。
圖7至圖9連絡(luò)線104、105，電壓差閉鎖信號(hào)線，106、107，調(diào)壓方向判別信號(hào)線。
圖8至圖11連絡(luò)線126，同步干擾調(diào)頻信號(hào)線。
圖9至圖11連絡(luò)線123，裝置正18伏電源線，124，裝置正12伏電源線，125，裝置零伏電源線。
圖10與圖11連絡(luò)線118，A1+A2相位信號(hào)線，119，A1-A2相位信號(hào)線，120，B1-C2相位信號(hào)線，121，B2-C1相位信號(hào)線。
圖10至圖9連絡(luò)線117裝置零伏電源線。
權(quán)利要求
1.一種發(fā)電機(jī)或電力網(wǎng)并列操作的自動(dòng)同期方法，其特征是利用滑差周波過零殘壓實(shí)現(xiàn)頻差閉鎖，在滑差周波的前半周內(nèi)進(jìn)行相位記憶，而在滑差周波過180℃后的相位記憶對(duì)稱點(diǎn)上發(fā)出同期并列信號(hào)，閉鎖調(diào)頻鎖住發(fā)電機(jī)的原動(dòng)機(jī)調(diào)速系統(tǒng)，用小滑差合閘的方法填補(bǔ)相位記憶同期法的死區(qū)，過零殘壓實(shí)現(xiàn)頻差閉鎖其分辯率達(dá)小數(shù)點(diǎn)后3位數(shù)字，相位記憶同期法允許最大并列滑差可達(dá)2周/秒。實(shí)施過程如下整流濾波電路方塊(1)把被并列的兩個(gè)正弦交流電壓信號(hào)經(jīng)過降壓送給檢零器電路方塊(2)，檢零器(2)判別頻差條件，大于頻差定值條件時(shí)，實(shí)現(xiàn)頻差閉鎖，滿足頻差定值條件，檢零器(2)輸出一個(gè)零相位信號(hào)送入長期記憶電路方塊(3)，長期記住第一次檢出來的零相位信號(hào)，使記憶時(shí)間電路方塊(4)開始計(jì)時(shí)，在計(jì)時(shí)的同一起點(diǎn)，整流濾波方塊(1)也輸出一個(gè)滑差周波信號(hào)送到記憶差周電路方塊(6)，方塊(6)具有阻抗變換功能，它輸出的滑差周波信號(hào)和方塊(4)輸出的計(jì)時(shí)信號(hào)同時(shí)送進(jìn)相位比較電路方塊(5)，當(dāng)從零相位開始計(jì)時(shí)的時(shí)間等于并列點(diǎn)開關(guān)的固有合閘時(shí)間時(shí)，方塊(5)把方塊(6)送來的記憶差周幅值記下，它用U記表示，而后方塊(5)把繼續(xù)變化的滑差周波信號(hào)與U記進(jìn)行相位比較，在滑差周波變化到180°以后，幅值開始下降，在U記的對(duì)稱點(diǎn)U比處，方塊(5)輸出一個(gè)信號(hào)到合閘出口電路方塊(9)，方塊(9)中的繼電路發(fā)出同期并列信號(hào)，等到同期并列合閘過程完成后，防跳閉鎖電路方塊(11)又回送給方塊(9)一個(gè)閉鎖信號(hào)，斷開方塊(9)的電源，實(shí)現(xiàn)防跳閉鎖，方塊(3)接到方塊(2)送來的零相位信號(hào)的也送給閉鎖調(diào)頻電路方塊(8)一個(gè)信號(hào)，方塊(8)把發(fā)電機(jī)的原動(dòng)機(jī)調(diào)速系統(tǒng)在同期并列合閘過程中鎖定，方塊(2)也送給小滑差合閘電路方塊(10)一個(gè)零相位信號(hào)，這時(shí)方塊(10)開始計(jì)時(shí)，10秒鐘以后，方塊(5)還不實(shí)現(xiàn)相位記憶同期并列，方塊(10)在第二次零相位信號(hào)到來時(shí)，發(fā)出同期并列信號(hào)，完成合閘過程，同步干擾電路方塊(7)的作用是當(dāng)發(fā)生同步呆滯現(xiàn)象時(shí)，輸給方塊(3)一個(gè)解除信號(hào)，使方塊(2)從頭開始工作，方塊(7)又給發(fā)電機(jī)和原動(dòng)機(jī)調(diào)速系統(tǒng)一個(gè)干擾信號(hào)，把滑差拉開。
2.根據(jù)權(quán)利要求
1所說的方法中的檢零器電路方塊(2)，其特征是利用整流濾波后的滑差周波過零殘壓和頻率差的關(guān)系，即頻率差越大，過零相位處的放電時(shí)間越短，濾波電容上的殘壓越高，反之，頻率差越小，過零相位處的放電時(shí)間長，殘壓越低的原理與給定的基準(zhǔn)電壓相比較，測量頻率差是否進(jìn)入允許同期并列的范圍，它稱為滑差周波過零殘壓頻差閉鎖。當(dāng)滿足同期并列條件時(shí)，方塊(2)輸出一個(gè)零相位信號(hào)起動(dòng)同期回路，如果兩個(gè)正弦交流電壓的幅值不等，即使進(jìn)入允許并列的頻差范圍時(shí)，方塊(2)中由于電壓差的存在無法正確工作，這時(shí)應(yīng)用波形變換的方法，排除兩個(gè)正弦交流電壓幅值不等的影響，這樣方塊(2)在電壓差等于20%額定電壓的情況下，仍能正常工作。
3.根據(jù)權(quán)利要求
1所說的相位記憶同期方法，其特征是利用滑差周波的幅值大小和兩個(gè)正弦交變電壓之間的相位關(guān)系，在頻差一定的情況下，以滑差周波180°相位處為中心點(diǎn)，0°到180°和180°到360°波形是對(duì)稱的，同期并列點(diǎn)開關(guān)固有合閘時(shí)間tB是固定的，在進(jìn)行相位記憶同期并列時(shí)，方塊(2)給出零相位信號(hào)起動(dòng)方塊(3)和方塊(4)，滑差周波的幅值是從0°向180°開始變化，記憶時(shí)間(4)也開始由零秒向tB計(jì)時(shí)，當(dāng)計(jì)時(shí)時(shí)間等于tB時(shí)，這時(shí)所對(duì)應(yīng)的滑差周波幅值U記就是所記憶的相位角，滑差周波向180°角變化時(shí)，U記是小于滑差周波幅值的，當(dāng)滑差周波過180°后，幅值開始下降，只有在滑差周波的比較電壓U比等于記憶電壓時(shí)，也就是以滑差周波180°為中心的U記對(duì)稱點(diǎn)U比處發(fā)出同期合閘信號(hào)，并列開關(guān)主觸頭開始運(yùn)動(dòng)，滑差周波的幅值繼續(xù)下降，再經(jīng)過tB時(shí)間后，開關(guān)主觸頭閉合，而滑差周波的幅值也為零，并列合閘相角最小。
4.根據(jù)權(quán)利要求
1所說的小滑差合閘(10)的方法，其特征在于檢零器(2)中輸出的零相位信號(hào)是有一定寬度的，在頻差甚小時(shí)，過零相位時(shí)間長，檢零器(2)中給出的零相位脈沖也寬，在判定頻差速度小于0.1周/秒以后，直接用檢零器(2)的零相位信號(hào)經(jīng)過小滑差合閘方塊(10)中的電路發(fā)出同期并列信號(hào)完成合閘并列操作。
5.根據(jù)權(quán)利要求
1所說的閉鎖調(diào)頻的方法，其特征是應(yīng)用相位記憶同期方法進(jìn)行同期并列時(shí)，要求滑差周波波形對(duì)稱，用方塊(3)中的長期記憶電路輸出的信號(hào)起動(dòng)方塊(8)中的閉鎖調(diào)頻電路，輸出一個(gè)閉鎖信號(hào)，鎖住發(fā)電機(jī)的原動(dòng)機(jī)調(diào)速系統(tǒng)，使發(fā)電機(jī)組在相位記憶同期并列進(jìn)行過程中的這一滑差周波內(nèi)維持頻率不變。
6.發(fā)電機(jī)、電網(wǎng)的滑差過零殘壓頻差閉鎖、相位記憶同期裝置，其特征是它包括一個(gè)整流濾波電路(1)。它由信號(hào)變壓器、裂相電路、三相橋式整流電路、雙T型濾波器組成。一個(gè)與整流濾波電路(1)連接的記憶差周電路(6)，它由射極跟隨器組成，它連到相位比較電路(5)上。一個(gè)與整流濾波電路(1)中的信號(hào)變壓器連接的檢零器電路(2)它由自給式穩(wěn)壓電源、波形變換、橋式整流濾波、電壓比較器電路構(gòu)成。一個(gè)與檢零器(2)連接的長期記憶電路(3)，它由晶體管反相器電路組成。一個(gè)與長期記憶電路(3)連接的記憶時(shí)間電路(4)它由電容器充電控制電路、RC時(shí)間電路、電壓比較器和繼電器起動(dòng)電路組成。一個(gè)與記憶時(shí)間(4)相關(guān)的相位比較電路(5)它由電容器充電控制電路、電壓比較器組成。一個(gè)同期合閘出口電路(9)它由與或門、復(fù)合管和繼電器組成，并連到相位比較(5)上。一個(gè)防跳閉鎖電路(11)連到合閘出口(9)，它由計(jì)時(shí)電路和繼電器組成。一個(gè)與檢零器(2)連接的小滑差合閘電路(10)，它由10秒計(jì)時(shí)電路和與非門電路組成。一個(gè)小滑差合閘電路(10)連到合閘出口電路(9)上。一個(gè)由反相器構(gòu)成的閉鎖調(diào)頻電路(8)連到長期記憶(3)上，再連到發(fā)電機(jī)的原動(dòng)機(jī)調(diào)速系統(tǒng)。一個(gè)由計(jì)時(shí)電路構(gòu)成的同步干擾電路(7)連到長期記憶(3)上，它由定時(shí)器組成，輸出端也接到發(fā)電機(jī)的原動(dòng)機(jī)調(diào)速系統(tǒng)上。一個(gè)與合閘出口電路(9)連接的防跳閉鎖電路(11)由計(jì)時(shí)電路和繼電器組成。
7.根據(jù)權(quán)利要求
6所說的同期裝置中的整流濾波電路(1)，其特征是信號(hào)變壓器BY1、BY2的一次繞組分別接到被并列的兩個(gè)正弦交流電源上，BY1和BY2所對(duì)應(yīng)的一組付繞組尾尾相接，一個(gè)繞組頭接在裂相電路中的電阻R8的上端，再連到電容C5的上端，R8的下端連到C4的上端，再連到三相橋式整流二極管D13的陽極和D14的陰極上，C5的下端連到R9的上端再連到D15的陽極和D16的陰極，另一繞組頭接在C4的下端和R9的下端，再連到D11的陽極和D12的陰極，D11、D13、D15的陰極連在一起接到負(fù)荷電阻R10的上端和濾波電容C6的上端，D12、D14、D16的陽極連在一起接到R10和C6的下端，C6的上端接雙T型濾波器中的C7和R11的左側(cè)，C7的右端接在C8的左端，再連到R12的上端，R11的右端接在R13的左端和C9的上端，R12的下端和C9的下端連在一起接C6的下端，C8的右端和R13的右端連在一起接到負(fù)荷電阻R14的上端，R14的下端接在C9的下端。裝置工作時(shí)，R14輸出整流濾波后的滑差周波信號(hào)。雙T型濾波器，諧振在100周/秒的頻率上。
8.根據(jù)權(quán)利要求
6所說的同期裝置中的記憶差周(6)，其特征是射極跟隨器中的三極管T3的基極電阻R15左側(cè)接R14的上端，R15右側(cè)接T3的基極，T3的集電極接裝置的正12伏電源，T3的發(fā)射極接R16的上端，R16的下端接R14的下端。T3的發(fā)射極輸出記憶差周信號(hào)。
9.根據(jù)權(quán)利要求
6所說的同期裝置中的檢零器(2)，其特征是它由下列各元件組成。信號(hào)變壓器BY1、BY2的兩個(gè)第二組付繞組尾尾相接，BY1第二組付繞組的頭接自給式穩(wěn)壓電源中的整流管D1的陽極，D1的陰極接穩(wěn)壓電阻R1的左側(cè)，R1的右側(cè)接C1的正極和穩(wěn)壓管D2的陰極，D2的陽極接C1的負(fù)極再接到BY1第二組付繞組的尾部，BY2第二組付繞組的頭接D4的陽極，D4的陰極接R3的左側(cè)，R3的右側(cè)接C2的正極和D5的陰極，C2的負(fù)極接D5的陽極，再接到BY2第二組付繞組的尾。D1的陽極接波形變換電路中的電阻R2的左側(cè)，R2的右側(cè)接D3的陰極和T1的基極，T1的集電極接R5的下端，R3的上端接R1的右側(cè)，T1的發(fā)射極接D3的陽極，再接到C1的負(fù)極，D4的陽極接R4的左側(cè)，R4的右側(cè)接D6的陰極和T2的基極，T2的集電極接R6的下端，R6的上端接C2的正極，T2的發(fā)射極接D6的陽極，再接到C2的負(fù)極，R5的下端接單相整流橋D7-10的交流輸入上端，R6的下端接整流橋交流輸入的下端，整流橋的正極輸出端接C3的正極和R7的上端，整流橋的負(fù)極端接C3的負(fù)極和R7的下端，R7反映過零殘壓，R7的上端接電壓比較器電路中的運(yùn)算放大器A1的負(fù)向輸入端，再接到防止A1阻塞的二極管D17的陰極和D18的陽極，D7的下端接裝置電源的零伏線上，電阻分壓器R17上端接正電源，R17下端接A1的正向輸入端和R129的上端，再接到D17的陽極和D18的陰極，A1的輸出端將輸出檢零正脈沖信號(hào)，A1的電源腳分別接在裝置中的正、負(fù)12伏電源上。調(diào)整R125的阻值將改變裝置頻差閉鎖的定值。
10.根據(jù)權(quán)利要求
6所說的同期裝置中的記憶時(shí)間(4)，其特征是它由下列各元件組成。檢零器(2)來的二極管D35和長期記憶來的二極管D34組成或門，D35的陰極和D34的陰極相連，再接到電容器充電控制電路中的結(jié)型場效應(yīng)管T13的柵極上，T13在導(dǎo)通時(shí)等效電阻很小，T13的柵極也連到R49的上端，R49的下端接裝置中的負(fù)12伏電源，T13的漏極接C13的上端和電位器W1的下端，T13的源極接在C13的下端并連到裝置的零伏線上，W1上端接R51的下端，R51的上端接裝置中的正12伏電源，R52的上端接在R51的上端，R52的下端接穩(wěn)壓管D36的陰極，形成基準(zhǔn)電壓，再接到R55的左側(cè)，R55的右側(cè)接電壓比較器中的運(yùn)算放大器A2的負(fù)向輸入端，再接到R55的左側(cè)，C13的上端接到R54的左側(cè)，R54的右側(cè)接在A2的正向輸入端，R55的右側(cè)接在A2的輸出端，A2的電源腳分別接在裝置的正、負(fù)12伏電源上，A2的輸出端接起動(dòng)繼電器電路中的限流電阻R57的左側(cè)，R57的右側(cè)接穩(wěn)壓管D41的陰極，D41的陽極接T14的基極，T14的發(fā)射極接裝置的零伏線，T14的集電極接tZJ繼電器線圈的下端，再連到D40的陽極，tZJ線圈的上端接裝置的正18伏電源，再連到D40的陰極。整定計(jì)時(shí)時(shí)間等于并列點(diǎn)開關(guān)的固有合閘時(shí)間tB。
11.根據(jù)權(quán)利要求
6所說的同期裝置中的相位比較(5)，其特征是它由下列元件構(gòu)成。檢零器(2)來的二極管D42和長期記憶(3)來的二極管D43組成或門，D42的陰極和D43的陰極相連后接到電容器充電控制電路中的結(jié)型場效應(yīng)管T15的柵極，再與電阻R58的上端相連，T15導(dǎo)通時(shí)等效電阻很小，R58的下端接裝置的負(fù)12伏電源，T15的漏極接記憶電容C14的上端，R60左側(cè)接tZJ的常閉接點(diǎn)的下端，再與C14的上端相連，由記憶差周(6)來的信號(hào)線接在tZJ的常閉接點(diǎn)的上端和R59的左側(cè)，R59的右側(cè)接相位比較器中的高阻抗運(yùn)算放大器A3的負(fù)向輸入端，再和R61的左側(cè)相接，R60的右側(cè)接A3的正向輸入端和R62的左側(cè)，A3的輸出端接在R61、R62的右側(cè)和R64的左側(cè)。當(dāng)tZJ接點(diǎn)打開時(shí)，C14上的電壓值就是相位記憶的電壓U記。
12.根據(jù)權(quán)利要求
6所說的同期裝置中的合閘出口電路(9)，其特征是它由下列各元件組成。從相位比較(5)的輸出電阻R64的右側(cè)接與或門電路D47陽極，由電壓差閉鎖信號(hào)線接D83的陰極，D83的陽極、D48的陰極、D47的陰極相連后接到穩(wěn)壓管D50的陰極，D50的陽極接復(fù)合管T16、T17中的T16基極上，T16、T17的集電極連在一起接到繼電器HJ線圈的下端，再與C15的負(fù)極相連，T16的發(fā)射極接T8的基極，T17的發(fā)射極接裝置的零伏線上，HJ線圈的上端與C15的正極相連，再接到裝置的正18伏電源線上。
專利摘要
本發(fā)明提供了一種滑差過零殘壓頻差閉鎖、相位記憶同期新方法和裝置。它利用滑差周波進(jìn)行相位記憶，能在2周/秒滑差下按準(zhǔn)同期方式合閘。檢零后閉鎖調(diào)頻指令，以減小誤差。
文檔編號(hào)H02J3/08GK86104821SQ86104821
公開日1987年10月21日 申請(qǐng)日期1986年7月18日
發(fā)明者沈曉光 申請(qǐng)人:中國人民解放軍海軍勤務(wù)學(xué)院導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan