Устройство для автоматического включения резервного питания Советский патент 1986 года по МПК H02J9/06 

1259411

на резисторах 12 и 13 начинают про- и включается секционный выключатель ходить импульсы тока, вызывающие 1. Устройство не срабатывает при срабатывание БЗВС 8. Йосле заданной обрыве одной фазы линии, а также выдержки времени БЗВС 8 срабатьшает вторичных цепей ТН. 2 ил.

Иэобретение относится к распределению электрической энергии и может быть использовано в системах авто- матй еского ввода резервного электропитания (АВР).

Цель изобрётенго - повышение надежности функционирования и экономия электроэнергии.

На фиг. 1 представлена функциональная электрическая схема устройства для автоматического включения резервного питания; на; фиг. 2 - принципиальная электрическая схема устройства.

Устройство АВР содержит выключатель 1 с привддсяч, четыре трансформатора 1-5 напряжения (ТН), соединенные попарно, блок 6 контроля уровня междуфазного напряжения (БКШН) и блок 7 питания (БП);, входы которых подключены к последовательно-встреч- «о соединенным вторичным обмоткам соответствующих пар ТН (2-4, 3-5), подключенных на разные линейные напряжения, а выхода1 - к блоку 8 задержки времени срабатывания (БЗВС) устройства, который запускает блок 9 Управления секционирующим выключателем (БУСВ), включающий привод выключателя 1,

Блок 6 содержит оптоэлектронный ключ, состоящий из оптрона 10, резистора 11 в цепи светодиода, делителя на резисторах 12 и 13 в цепи фо отйрйстора, причем резистор 13 шунтирован стабилитроном 14, а также цепь формирования импульсов запуска Оптоэлектроннрго ключа, состоящего ИЗ: резистора 15, диода 16 и стабилитронов 17 и 18. Цепь формирования ймпупьсов запуска оптоэлектронного ключа подключена к вторичным обмоткам трансформатора 2 и 4 напряжения а анод фототиристорЛ - к катоду дио да 19 диодного моста 20 вьтрямите-г пя БЙ.

Выход блока 6 через стабилитрон 14 подключен к входу блока 8, содер жащего четыре последовательно включенных счетчика-делителя 21-24 и

дешифратор 25, переключатели 26 выдержек времени и RS-цепочку (27, 28) для установки счетчиков в нулевое положение. Положительный полюс источника питания связан с резистором 27,

а через резистор 29 - с цепями питания счетчиков и дешифратора.

Вход первого счетчика подключен к стабилитрону 14 блока 6, а выход блока 8 с переключателя 26 дешифратора подключен к блоку 9, который состоит из инвертирующего каскада, Екючающего транзистор 30, резисторы 31 и 32 оптоэлектронного ключа на оптронах 33 и 34, фототиристоры которых включены в цепи управления вжлю- ченных встречно-параллельно силовых транзисторов 35 и 36, катушки включения секционного выключателя 37, обмотки сигнального реле 38, причем

катушка включения секционирующего выключателя 37 и обмотка сигнального реле 38, соединенные между, собой параллельно и последовательно с сило- , вьми Тиристорами, подключаются к ,

источнику оперативного тока. Свето- диоды оптрояов 33 и 34 соединены последовательно и подключены парал- лель Й о коллектору и эмиттеру транзистора 30.

Для защиты силовых тиристоров 35 и 36 от перенапряжений параллельно тиристорам подключено цепь из последовательно соединенных резистора 39 и конденсатора 40.

Блок 7 питания состоит из транс- Форматора 41, во вторичную цепь которого включен выпрямительный мост 20, сглаживающего фильтра на конденсаторе 42, з равляющего четырехплё- чего моста из резистора 43 и 44 и стабилитронов 45 и 46, к одной диагоняли которого проведено напряжение с конденсатора 42 через нагрузочный резистор 47, а к другой диагонали подключен переход эмиттер- база тран-- зистора 48, с коллектора которого стабилизированное стабилитроном 49 напряжение подается на цепи питания электронных приборов устройства.

Устройство работает следзлощим образом.

Когда напряжение на линиях Л1 и ЛИ имеет номинальную величину, напряжение на входах блока 6 и блока 7 отсутствует, так как к ним подводится разность протранйформированных линейньпс напряжений одноименных фаз первой и второй линий:

y jL-Bj.- .Ь

п.

0;

ys.j:

n.

n-f

0{

где Ug,

и

RX,

ид.в.и

и

A,e,5 8,C, А,Вг BjCz

n.

комплексное значение входного напряжения i. на зажимах блока 6; комплексное значение входного напряжения на зажимах блока 7; комплексные линейные напряжения линии I; комплексные линейные напряжения линии II; коэффициент трансформа- ции трансформаторов . Следовательно, не постуцадт запускающие импульсы на вход блока 8, а также отсутствует питание электронных элементов устройства, в резуль- уате чего катушка включения секционирующего выключателя 37 остается обесточенной.

Величины напряжений на.линиях I и II отличаются по величине, а. кроме того, могут быть не идентичны характеристики и различна загрузка трансформаторов 2-5, в результате чего на входах блоков 1 и 2 появляют мя напряжения, равные напряжениям небаланса и Uhe.e Привести к срабатыванию блока 6 и созданию импульсов запуска на входе блока 8 это напряжение не может, так как минимальное напряжение стабилизации стабилитрона lTj) выбирается большим чем возможное амплитудное напряжение небаланса на входе блока 6

и

ст. мин

.и

т.мВ.

Напряжение д недостаточно для пробоя стабилитрона 17, поэтому ток в цепи светодиода оптрона 10 незначителен по сравнению с его током срабатывания и оптрон 10 остается в выключенном состоянии.

Напряжение небаланса g , поданное на блок 7, не создает напряжения на цепях питания электронных элементов устройства, так как оно отсутствует в результате работы блока 7 в ключевом режиме. Это достигается тем, что минимальное напряжение стабилизации стабилитрона 46 также выбирается большим амплитудного значения напряжения небаланса:

и

ст. мин

и

m,-8)ii

При исчезновении напряжения, например, на линии I на входе блока 6 появ.пяется напряжение

%.,

Hixbп.

в положительную полуволну этого напряжения при достижении его мгновенного значения и„ g,, напряжения пробоя стабилитрона 17 в цепи светодиода оптрона 10 резко возрастает ток, что приводит к его срабатыванию.

На входе блока 7 также появляется напряжение, но обусловленное другим междуфазньм напряжением:

и

в 2.

Уб, .

т Так как при этом вьшрямлемное

напряжение на управляющем мосте становится достаточным для пробоя стабилитронов 45 и 46, то напряжение н переходе эмиттер-база транзистора 48, снимаемое с диагона.пи упсжянуто го моста, меняет свою полярность я открывает транзистор 48. При этом сглаженное стабилизированное напряжение с коллектора транзистора 48 подается на цепи питания элементов устройства. От трансфо1 1атора 41 через открьггый фототиристор и резне, тивные де.гпггели 12 и 13 с часто- той сети начинают проходить импульсы тока, создающие на резисторе 13 импульсное напряжение, вызывающее срабатьшание счетчиков блока 8.

После обработки блоком 8 заданной вьиержки времени на выходе дешифратора появляется логический нуль, ранее открытый транзистор 30 аапира- ется через светодиоды оптронов 33 и 34, соединенные последовательно, начинает проходить ток и срабатывают их фототирнсторы, находящиеся в цепях управляющих электродов силовых тиристоров 35 и 364 Последние открываются и на катушку 37 включения секционирующего выключателя и катушку сигнального реле 38 подается переменное напряжение от трансформатор собственных нужд. Сектдионирующий вык poчaтeль замыкает линии I и II, а сигнальное реле своими контактами 50 разрывает цепь обмотки трансформатора 41, обеспечивая однократность работы устройства АВР,

При исчезновении напряжения на линии II устройство работает аналогично .

уровней междуфазных напряжений, сое диненный последовательно с блоком задержки времени срабатывания, подключен блок управления секционного выключателя, а также блок питания, отличающее ся тем, что, целью повышения надежности функционирования и экономии электроэнергии вторичные обмотки трансформаторов напряжения разных секций, подключен ные на одинаковое линейное напряжение , соединены последовательно-встре но, при этом к одной паре одноименных вьгоодов вторичных обмо- 5 ток трансформаторов напряжения разных секций подктпочены входы блока контроля уровней межл,уфазньгх напряжений, представляющего собой первый оптоэлектронный ключ с пороговы элементомJ выход которого подключен к блоку задержки времени срабатывания, выполненному в виде последовательно соединенньтх электронного сче чика и дешифратора,.-блок упрййлення

Устройство АВР не будет срабатывать 25 секционного выключателя вьтолнен в

при обрьюе одной фазы линии I или II, а также вторичных цепей трансформаторов напряжения, поскольку для сра- батьгеания необходимо исчезновение или глубокое снижение (ниже напряже- 30 ния срабатьтания) напряжения на всех трех фазах одной из контролируемых линий. Только в этом случае будет иметь место одновременное срабатывание блоков 6 и 7, а следовательно, 35 и запуск блока 8 и всех -Последующих звеньев схемы устройства АВР.

Формула изобретения

40

Устройство для автоматического включения резервного питания, содержащее на каждой секции два трансформатора напряжения, цервичные обмотки которых соединены последовательно и 45 подключены к фазам сети, а к вторич- ньйч обмоткам через блок контроля

виде транзисторного инвертирующего каскада, подключенного к входу второго оптоэлектронного ключа, выход которого соединен с тиристорной схе мой включения секционного выключателя , к другой паре одноименных выводов вторичных обмоток трансформаторов напряжения разных секций подключен блок питания, вьтолнённьй в виде промежуточного трансформатора, к вторичной обмотке которого через выпрямительный мост и сглаживающий фильтр на конденсаторе подключен че тьфехплечий мост и транзистор, причем вход моста, в одни противополож ные плечи которого включены резисто ры, а в другие - стабилитроны, чере резистор подключен к положительному полюсу выпрямительного моста, а выход - к первому эмиттер-база тран зистора, коллектор которого присоед нен к плюсовому полюсу цепей питани

o

уровней междуфазных напряжений, соединенный последовательно с блоком задержки времени срабатывания, подключен блок управления секционного выключателя, а также блок питания, отличающее ся тем, что, с целью повышения надежности функционирования и экономии электроэнергии, вторичные обмотки трансформаторов . напряжения разных секций, подключенные на одинаковое линейное напряжение , соединены последовательно-встречно, при этом к одной паре одноименных вьгоодов вторичных обмо- 5 ток трансформаторов напряжения разных секций подктпочены входы блока контроля уровней межл,уфазньгх напряжений, представляющего собой первый оптоэлектронный ключ с пороговым элементомJ выход которого подключен к блоку задержки времени срабатывания, выполненному в виде последовательно соединенньтх электронного счетчика и дешифратора,.-блок упрййлення

0

5 секционного выключателя вьтолнен в

виде транзисторного инвертирующего каскада, подключенного к входу второго оптоэлектронного ключа, выход которого соединен с тиристорной схемой включения секционного выключателя , к другой паре одноименных выводов вторичных обмоток трансформаторов напряжения разных секций подключен блок питания, вьтолнённьй в виде промежуточного трансформатора, к вторичной обмотке которого через выпрямительный мост и сглаживающий фильтр на конденсаторе подключен че- тьфехплечий мост и транзистор, причем вход моста, в одни противоположные плечи которого включены резисторы, а в другие - стабилитроны, через резистор подключен к положительному полюсу выпрямительного моста, а выход - к первому эмиттер-база транзистора, коллектор которого присоединен к плюсовому полюсу цепей питания

Aj BI

Сеть Фиг.1

Редактор И. Дербак

Составитель Т. Георгиевская

Техред л.Олейник . Корректор М.Самборская

Заказ 5133/54

Тираж 612 .

ВНИИПЙ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб,, д, 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г..Ужгород ул. Проектная, 4

Подписное

Изобретение относится к области распределения электрической энергии и может быть использовано в системах автоматического ввода резервного электропитания. Цель изобретения - повьшение надежности функционирования, эконсжия электроэнергии. Уст.; . дн poftctBO содержит выключатель 1, четыре трансформатора 2-5 напряжения (ТН), соединенные попарно, блок 6 контроля уровня междуфазного напряжения (БКУМН) и блок 7 питания, входы которых подключены к последовательно-встречно соединенным вторичным обмоткам пар ТН 2-4, 3-5, подключенньтх на разные линейные напряжения, а выходы - к блоку 8 задержки времени срабатывания (БЗВС), который запускает блок управления, включающий секционный выключатель 1. В нормальном режиме напряжение на входах БКУМН 6 и блока 7 питания отсутствует. Секционный выключатель 1 отключен. При исчезновении напряжения на одной из линий на входе 6 появляется напряжение. Срабатывает оптрон 10. На входе блока 7 питания также появляется напряжение. Открывается транзистор 48. Через делитель (/) С fT П|3 33 л«г