[实用新型]同步发电机功角监控仪

说明书

本实用新型涉及一种同步发电机功角监控仪，属于电力系统电力生产安全监控自动化仪器仪表。

随着电力系统的迅速发展，电站总容量的加大，输电距离的增长，发电机的稳定问题日趋严重。同步发电机运行稳定性的最终判据是发电机的功率角δ，目前监视与控制δ角愈来重要。中国专利CN1038884A中公开的“同步发电机同步相角检测器”中，利用分频器对机端电压和系统电压50HZ的方波信号先分频，再进行相位比较，其输出特性在相角差为－180°到＋180°范围内线性，输出电压直接反映相角的正负性，用于电力生产中监视，未设相角差值显示，越限信号及控制输出。

本实用新型的目的旨在克服上述的不足，设计一种使运行人员能随时了解发电机功率角值，当发电机功角接近安全运行极限时能发出报警信号，工作稳定可靠，能监视和控制同步发电机安全稳定运行的同步发电机功角监控仪。

本实用新型同步发电机功角监控仪，由整形器、鉴相器、滤波器、输出处理器组成。其特点是两路相同的整形器分别将标准信号u1和被测信号u2整形为宽度180°的方波信号，在两路相同的整形器与鉴相器之间设有移相器，调整多圈电位器W1、W2可在0～100°范围内进行移相校正，输出处理器接有一个由UP311显示器组成的能直接显示0.1～180°相角值的数字显示器，输出处理器还接有一个发电机的功角接近安全运行报限时，由发光二极管和音响器件发出声光，提醒运行人员的报警器。

本实用新型同步发电机功角监控仪输出处理器还接有一个发电机处于失去稳定边缘时，发光二极管发光并启动继电器J接通减载回路，实施自动减载的控制器。

按本实用新型设计的同步发电机功角监控仪，可直接显示功角值0.1～180°，误差小于2°，对于发电机功率角接近安全运行报限时，能发出声光报警信号，提醒运行人员进行人工减载，发机处于失去稳定边缘时，能发光报警并实施自动减载，稳定可靠地监视和控制同步发电机安全稳定运行。

本实用新型有如下附图：

图1为同步发电机功角监控仪的原理框图。

图2为同步发电机功角监控仪电路原理图。

下面参照附图说明本实用新型的实施方案。它由二路相同的整形器1、2，移相器3、4，鉴相器5、6，滤波器7、8及输出处理器9，数字显示器10，报警器11，控制器12组成。

整性器1、2分别由集成运算放大器S10～S13、B1、B2及电阻R2～R13组成。从u1接入～100V的测速发电机感应电势信号作为标准信号，从u2接入～100V系统网路电压信号（电站母线电压互感器二次侧）作为被测信号，经电压整形器整形为180°的方波信号，送至移相器3、4移相校正。移相器3、4由单稳态电路S1、S3、S0、S0′、电阻R15～R20、电容C1～C4和多圈电位器W1、W2组成，通过调整W1、W2调零或用于运行中调整报警或控制的整定值δz（调整该值时可从UP显示出来），从S1、S3和Q端输出信号给滤波器7、8的S5、S6输入端，从S0、S0′的Q端送至鉴相器5、6的S2、S4。鉴相器由触发器S2、S4、运算放大器S9、S14组成，S2、S4的输出送至滤波器7、8中S5、S6的CL端。滤波器7、8采用JK触发器S5、S6，从Q端输出，经异或门S7、S8运算放大器S15组成的输出处理器9，形成反映相角的线性电压信号，一路经电位器W4送至数字显示器10显示功角值。数字显示器由UP311显示器、电位器W4、电阻R34、R37、电容C5组成，显示值范围0.1～180°，误差小于2°；一路经放大器S16放大输出送至报警器11和控制器12。报警器11由集成运算放大器S19和放大器S24、S18、与门S20～S23、晶体三极管G2、二极管D2，发光二极管fD2、电位器W6、音响器件LB及电阻R26～R30、R39～R43电容C6～C10、C12、开关NK组成，通过W6与移向电位器W1、W2配合校定报警，报警输出范围25°～70°，越限时发出声光报警信号。控制器12由集成运算放大器S17、晶体三极管G1、二极管D1、发光二极管fD1、继电器J、电位器W7及电阻R21～R23、电容C11组成，通过W7与W1、W2配合校定控制的功率角整定值δz，控制输出整定范围25°～80°，通过继电器J，当越限时J的常开接点吸合，接通原动机的减载回路，实施自动减载，接点容量为～220V、6A，在电站实际应用中，还可通过中间继电器扩大其输出路数。