УСТРОЙСТВО ЗАЩИТЫ ОТ ПОТЕРИ ПИТАНИЯ Российский патент 2008 года по МПК H02H3/24 

Изобретение относится к электротехнике, а именно к технике релейной защиты.

Известна двухступенчатая защита минимального напряжения, содержащая пусковые блоки (реле напряжения), реле времени и выходное (промежуточное) реле. Первая ступень с выдержкой времени первой ступени действует либо на отключение неответственных электродвигателей либо на отключение ввода потерявшей питание секции шин распределительного устройства и на гашение поля синхронных электродвигателей. Вторая ступень действует на отключение электродвигателей потерявшей питание секции шин с последующим включением электродвигателей резервных технологических агрегатов и предназначена для сохранения технологического режима при длительном перерыве электроснабжения /Чернобровов И. Н., Семенов В. А. Релейная защита энергетических систем, 1998 г., стр.715, рис.19. 12/.

Наиболее близким к предлагаемому техническим решением является устройство защиты от потери питания, которое содержит блок направления мощности, пусковой блок минимальной частоты, логический блок, блок минимального напряжения, первый таймер, первый исполнительный блок, второй таймер, второй исполнительный блок /Шабад М.А. «Релейная защита на электроподстанциях, питающих синхронные электродвигатели», Библиотека электромонтера, вып.565 Л.: Энергоатомиздат,1984 г., стр.53-54 рис.19/.

Выход первого выходного блока является выходом защиты минимальной частоты от потери питания с контролем направления активной мощности и действует на отключение выключателя ввода потерявшей питание секции шин распределительного устройства и на гашение поля синхронных электродвигателей. Выход второго выходного блока является выходом защиты минимального напряжения и действует на отключение синхронных электродвигателей, потерявших питание.

Недостатком этих устройств является ограниченное быстродействие электродвигателей, потерявших питание, что увеличивает время простоя технологических агрегатов и может привести к значительному технологическому ущербу у ответственных потребителей.

Обусловлен этот недостаток следующим. При потере питания от одного из внешних источников защита минимальной частоты от потери питания с контролем направления активной мощности действует на отключение выключателя ввода потерявшей питание секции шин. Однако напряжение на потерявшей питание секции шин поддерживается продолжительное время вследствие перехода синхронных электродвигателей в генераторный режим. При переходе синхронных электродвигателей в генераторный режим время действие зашиты минимального напряжения может увеличиться настолько, что длительный простой потерявших питание технологических агрегатов приведет к потере устойчивости и расстройству технологического режима потребителя в целом.

Задачей изобретения является повышение быстродействия отключения электродвигателей потерявших питание.

Задача решается тем, что устройство, включающее блок контроля направления мощности, входы которого подключены к току ввода секции шин распределительного устройства и напряжению секции шин распределительного устройства, к вышеуказанному напряжению подключены также входы пускового блока минимальной частоты и блока контроля минимального напряжения, выход которого подключен к первому таймеру, выходы блока контроля направления мощности и пускового блока минимальной частоты подключены к входам логического блока, который выдает сигнал на второй и третий таймеры, логический элемент ИЛИ, подключенный к выходам первого и третьего таймеров, подает сигнал на первый исполнительный блок, второй исполнительный блок подключен к выходу второго таймера.

На чертеже представлена блок-схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит: 1 - блок контроля направления мощности; 2 - блок минимальной частоты; 3 - блок контроля минимального напряжения; 4 - логический блок; 5, 6, 7 - таймеры с выдержками времени t1, t2, t3 соответственно; 8 - логический элемент ИЛИ; 9, 10 - первый и второй исполнительные блоки.

Входы блока контроля направления мощности 1 подключены к напряжению секции шин распределительного устройства и току ввода секции шин распределительного устройства, вход блока минимальной частоты 2 подключен к напряжению секции шин распределительного устройства, вход блока контроля минимального напряжения 3 подключен к напряжению секции шин распределительного устройства.

Устройство работает следующим образом.

При потере питания от внешнего источника электроснабжения синхронные двигатели переходят в генераторный режим. При этом начинается снижение частоты и напряжения на секции шин и изменяется направление активной мощности, которое контролируется блоком 1. При достижении уставки по частоте срабатывает блок минимальной частоты 2. Логический блок 3, подключенный к выходам блоков 1 и 2, выдает сигнал на таймеры 5 и 7. Начинается отсчет времени t₁ и 1₃ При прохождении времени t₁ исполнительный блок 9 действует на отключение вводного выключателя секции шин и на гашение поля синхронных электродвигателей. В случае успешного гашения поля СД (синхронного электродвигателя) происходит снижение напряжения на секции шин, запускается блок минимального напряжения и выдает сигнал на таймер 6 с выдержкой времени t₂. Логический элемент ИЛИ 8, подключенный к выходам таймеров 6 и 7, подает сигнал на исполнительный блок 10, который действует на отключение работающих СД. По факту отключения СД запускается схема автоматики и включает электродвигатель резервного технологического агрегата.

В случае медленного снижения напряжения СД на секции шин блок минимального напряжения 3 длительно не сработает. При этом включение резервного технологического агрегата может произойти с недопустимо большой задержкой, что может привести к расстройству технологического процесса и значительному ущербу.

В предлагаемом устройстве в случае медленного снижения напряжения на секции шин сработает таймер 7, вход которого подключен к выходу логического блока 4. С выдержкой времени t₃ таймер 7 через логический блок 8 ИЛИ подает сигнал на исполнительный блок 10, который действует на отключение потерявших питание СД. По факту отключения СД запускается схема автоматики и включает электродвигатель резервного технологического агрегата. Технологический процесс восстанавливается.

Таким образом, по сравнению с прототипом предлагаемое устройство повышает быстродействие отключения электродвигателей, потерявших питание, что снижает время простоя технологических агрегатов и технологический ущерб у ответственных потребителей.

Данное изобретение позволяет повысить устойчивость технологических систем и может найти широкое применение в технике релейной защиты и автоматики.

Использование: в технике релейной защиты и автоматики. Технический результат заключается в повышении надежности и устойчивости технологических систем за счет ускорения действия защиты и снижения времени простоя технологических агрегатов. Устройство содержит блок направления мощности, пусковой блок минимальной частоты, первый логический блок, первое реле времени, первый исполнительный блок, блок минимального напряжения, второе реле времени, второй исполнительный блок, третье реле времени и второй логический блок. Первый исполнительный блок является выходом первой ступени защиты от потери питания и действует на отключение выключателя ввода потерявшей питание секции шин распределительного устройства напряжением 6(10) кВ и на гашение поля синхронных электродвигателей. Второй исполнительный блок является выходом второй ступени защиты и действует на отключение синхронных электродвигателей на секции шин, потерявшей питание. 1 ил.

Устройство защиты от потери питания, включающее блок контроля направления мощности, входы которого подключены к току ввода секции шин распределительного устройства и напряжению секции шин распределительного устройства, к вышеуказанному напряжению подключены также входы пускового блока минимальной частоты и блока контроля минимального напряжения, выход которого подключен к первому таймеру, выходы блока контроля направления мощности и пускового блока минимальной частоты подключены к входам логического блока, который выдает сигнал на второй и третий таймеры, логический элемент ИЛИ, подключенный к выходам первого и третьего таймеров, подает сигнал на первый исполнительный блок, второй исполнительный блок подключен к выходу второго таймера.