Изобретение относится к электротехнике, в частности к устройствам противоаварий- ной автоматики систем электроснабжения промышленных предприятий, и может быть использовано в качестве устройства быстродействующего или синфазного автоматического включения резерва ответственных потребителей.
15
Цель изобретения - повышение быстродействия, надежности фиксации потери питания и расширение функциональных воз- можностей устройства.
На фиг. 1 изображена однолинейная схема подстанции с выключателями, трансформаторами напряжения и тока и блок- схема пускового устройства автоматического включения резервного питания потребителей; на фиг. 2 - пример подключения реле минимального напряжения к трансформаторам напряжения и реле тока - к трансформаторам тока.
Подстанция (фиг. 1) содержит выключа- 20 тели I и 2 рабочих вводов, секционный выключатель 3, трансформаторы 4 и 5 напряжения, трансформаторы 6 и 7 тока.
Пусковое устройство автоматического включения резервного питания потребителей содержит формирователи 8 и 9 импуль- 25 того 29 пороговых элементов, выходы первой
ходы первой 30 и второй 31 логических схем 4 И соединены .с вторыми входами соответственно первой 40 и второй 41 логических схем 2 ИЛИ, выходы которых подключены соответственно к входам первого 14 и второго 15 исполнительных органов, первый и второй входы первой логической схемы 4 И 30 подключены к выходам соответственно первого 24 и второго 25 порого- элементов, а первый и второй входы второй логической схемы 4 И 31 - к выходам третьего 26 и четвертого 27 пороговых элементов, третьи входы первой 30 и второй 31 логических схем 4 И соединены с выходами соответственно первого 32 и второго 33 элементов ЗАПРЕТ, входы последних подклю чены к выходам второго 25 и четвертого 27 пороговых элементов, причем вход первого элемента ЗАПРЕТ 32 подключен к выходу четвертого порогового эле.мента 27, а вход второго элемента ЗАПРЕТ 33 - к выходу второго порогового элемента 25, четвертые входы первой 30 и второй 31 логических схем 4 И соединены с выходами соответственно третьего 34 и четвертого 35 элементов ЗАПРЕТ, входы последних подключены соответственно к выходам пятого 28 и шес36 и второй 37 логических схем 2 И соединены с входами соответственно первого 38 и второго 39 элементов памяти, выходы которых подключены соответственно к первым входам первой 40 и второй 41 логических
сов, подключенные к выводам разноименных фаз трансформаторов напряжения первого и второго источников, формирователь 10 импульсов, подключенный к вывода.м одноименных фаз трансформаторов напряжения первого и второго источников, пороговые элементы 11 -13, входы которых подключены к выходам формирователей 8-10 импульсов соответственно, исполнительные органы 14 и 15, выходы которых соединены с приводом выключателей 1 и 2 рабочих вводов, органы 16 и 17 блокировки; формирователи 18-23 импульсов; пороговые элементы 24-29, логические схемы 4 И 30 и 31, элементы ЗАПРЕТ 32-35, логические схемы 2 И 36 и 37, элементы памяти 38 и 39, логические схемы 2 ИЛИ 40-42, логическую схему 2 И 43, исполнительный орган 44, устройство 45 ускорения включения секционного выключателя, накладку 46- Первый 18 и второй 19 дополнительные формирователи импульсов подключены соответственно к выводам первой 47 /А1/, второй 48 /В1/ и третьей 49 /С1/ фаз трансформатора напряжения первого трансформатора 4 напряжения, а третий 20 и четвертый 21 дополпительные - к выводам первой 50/.42/, второй 51 /В2/ и третьей 52 /С2/ фаз трансформатора напряжения второго трансформатора 5 напряжения, пятый допол- нительнь й формирователь и.мнульсов 22 подключен к трансформатору 6 тока первого источника, а шестой 23 - к трансформа35
36 и второй 37 логических схем 2 И соединены с входами соответственно первого 38 и второго 39 элементов памяти, выходы которых подключены соответственно к первым входам первой 40 и второй 41 логических
30 схем 2 ИЛИ, первые входы первой 36 и второй 37 логических схем 2 И подключены к вЕ,ходам соответственно первого 11 и второго 12 пороговых элементов, вторые входы первой 36 и второй 37 логических схем 2 И соеди- ь:ены с выходами первого 16 и второго 17 органов блокировки, входы последних подключены к входам исполнительных органов 14 и 15, причем вход первого органа 16 блокировки подключен к входу второго исполнительного органа, а вход второго органа 1 7 блокировки - к входу первого исполнительного органа 14, входы логической схемы 2 ИЛИ 42 соединены с выходами первого 14 и второго 15 исполнительных органов, а выход - с вторым входом третьей логической схемы 2 И 43, первый вход которой подключен к выходу
45 третьего порогового эле.мента 13, выход третьей логической схемы 2 И 43 соединен с входом третьего исполнительного органа 44, а выход последнего -- с входом устройства ускорения включения секционного выключателя 45, встроенного в привод данного выключателя.
40
50
Устройство ускорения включения секционного выключателя 45 выполнено в виде накопителя энергии и катушки индукцион- но-динамической системы. Исполнительные
тору 7 тока второго источника, выходы фор-55 органы выполнены в виде оптронов, вторичмирователей 18-23 импульсов соединены со-ные цепи которых подключены непосредственответственно с входами шести дополнительноно в цепь электромагнитов отключения
введенных пороговых элементов 24-29, вы-выключателей 1 и 2 рабочих вводов и в
5
0
5 того 29 пороговых элементов, выходы первой
ходы первой 30 и второй 31 логических схем 4 И соединены .с вторыми входами соответственно первой 40 и второй 41 логических схем 2 ИЛИ, выходы которых подключены соответственно к входам первого 14 и второго 15 исполнительных органов, первый и второй входы первой логической схемы 4 И 30 подключены к выходам соответственно первого 24 и второго 25 порого- элементов, а первый и второй входы второй логической схемы 4 И 31 - к выходам третьего 26 и четвертого 27 пороговых элементов, третьи входы первой 30 и второй 31 логических схем 4 И соединены с выходами соответственно первого 32 и второго 33 элементов ЗАПРЕТ, входы последних подключены к выходам второго 25 и четвертого 27 пороговых элементов, причем вход первого элемента ЗАПРЕТ 32 подключен к выходу четвертого порогового эле.мента 27, а вход второго элемента ЗАПРЕТ 33 - к выходу второго порогового элемента 25, четвертые входы первой 30 и второй 31 логических схем 4 И соединены с выходами соответственно третьего 34 и четвертого 35 элементов ЗАПРЕТ, входы последних подключены соответственно к выходам пятого 28 и шестого 29 пороговых элементов, выходы первой
36 и второй 37 логических схем 2 И соединены с входами соответственно первого 38 и второго 39 элементов памяти, выходы которых подключены соответственно к первым входам первой 40 и второй 41 логических
схем 2 ИЛИ, первые входы первой 36 и второй 37 логических схем 2 И подключены к вЕ,ходам соответственно первого 11 и второго 12 пороговых элементов, вторые входы первой 36 и второй 37 логических схем 2 И соеди- ь:ены с выходами первого 16 и второго 17 органов блокировки, входы последних подключены к входам исполнительных органов 14 и 15, причем вход первого органа 16 блокировки подключен к входу второго исполнительного органа, а вход второго органа 1 7 блокировки - к входу первого исполнительного органа 14, входы логической схемы 2 ИЛИ 42 соединены с выходами первого 14 и второго 15 исполнительных органов, а выход - с вторым входом третьей логической схемы 2 И 43, первый вход которой подключен к выходу
третьего порогового эле.мента 13, выход третьей логической схемы 2 И 43 соединен с входом третьего исполнительного органа 44, а выход последнего -- с входом устройства ускорения включения секционного выключателя 45, встроенного в привод данного выключателя.
Устройство ускорения включения секционного выключателя 45 выполнено в виде накопителя энергии и катушки индукцион- но-динамической системы. Исполнительные
цепь управления накопителем энергии устройства ускорения включения секционного выключателя 3.
На фиг. 2 показан пример подключения реле минимального напряжения к трансформаторам напряжения 4 и 5 и реле тока - к трансформаторам тока 6 и 7, используемых в качестве формирователей импульсов и пороговых элементов: реле 53. напряжения вместо - 18 и 24; реле 54 напряжения вместо 19 и 25; реле 55 напряжения вместо ю
20и 26; ре.те 56 напряжения вместо
21и 27; реле 57 тока вместо 22, 28 и 34 и реле 58 тока вместо 23, 29 и 35.
Пусковое устройство автоматического включения резервного питания потребителей функционирует следующим образом.
В нормальном режиме питание потребителей каждой секции подстанции осуществляется от своего источника, при этом к входам элементов 8 и 9 приложено линейное напряжение 100 В. Элементы 11 и 12 находят- ся в сработанном состоянии, на их выходах - сигналы «О. Поэтому на выходах элементов 36, 38 и 37, 39 и, следовательно, на первых входах элементов 40 и 41 - сигналы «О. Реле 53-56 напряжения находятся в сработанном состоянии, и на первых и вторых 25 входах элементов 30 и 31 - сигналы «О, на третьих и четвертых входах элементов 30 и 31 в нормальном режиме - сигналы «1 и «3, на входах элементов 30 и 31 - сигна15
нал «1. При этом включается ис ный орган 14, подавая сигнал чение вводного выключателя 1 п ции; выключатель 1 отключается менно осуществляется блокиров второго канала устройства пода ла «О на второй вход элемента элемент 17 блокировки. При выб телей напряжение на входе эл увеличивается, и при достижени 50В сигнал на выходе элемента вится «О, причем это происходит тывания исполнительного органа 1 дальнейщего выбега напряжение элемента 10 уменьшается, а когда вится ниже 50В, на выходе эл появляется «1. В этот момент в втором входе элемента 43 пр сигнал «1, поэтому при появлени «1 и на первом входе появляет и на выходе элемента 43. включается исполнительный орган вая сигнал на включение элемент рения включения секционного вы 3; происходит синфазное включ ционного выключателя 3.
При допустимости включения секции на рабочую в противоф ковом устройстве, наложив наклад но осуществить быстродействующ тическое включение резервного п дожидаясь момента синфазности м
лы «О, на выходах элементов 40, 41 - также
п ,,,/ ,гэп торами напряжении двух секции.
«О. Исполнительные органы 14 и 15 отклю- 30 чены, на их выходах присутствуют сигналы «О, на выходах элементов 16 и 17 - сигналы «1, на обоих входах и на выходе элемента 42 - сигналы «О. К входу-элемента 10 приложено напряжение, не превышающее 10-15 В, при этом элемент 13 находится в несработанном состоянии, и на его выходе присутствует сигнал «1. Таким образом, на первом входе элемента 43 - сигнал «1, а на втором - «О. При этом на выходе элемента 43 присутствует сигнал «О, исполнительный орган 44 отключен, на входе элемента 45 - «О, выключатель 3 отключен.
35
При коротком замыкании, на цепи питания 1 секции со сниж пряжения до 0,2 и.юм и ниже в устройстве происходит возврат р жений 53 (18,24) и 54 (19,25). Н на входе элементов 8 и 9 при дится на уровне фазного (58В) и уставку (50В), поэтому на выхо тов 11 и 12 присутствуют сигналы возврате реле 53 и 54 на перво входах элемента 30 появляются си 40 Поскольку напряжение на II секци ное, на входе элемента 32 присут нал «1. Сигнал на выходе эл также «1, так как реле 57 на несработанном состоянии, поскол через трансформатор тока 6 не
При потере питания, например, I секции подстанции за счет ошибочного или самопроизвольного отключения вводных выклюПри коротком замыкании, например, в цепи питания 1 секции со снижением напряжения до 0,2 и.юм и ниже в пусковом устройстве происходит возврат реле напряжений 53 (18,24) и 54 (19,25). Напряжение на входе элементов 8 и 9 при этом находится на уровне фазного (58В) и превышает уставку (50В), поэтому на выходе элементов 11 и 12 присутствуют сигналы «О. При возврате реле 53 и 54 на перво и втором входах элемента 30 появляются сигналы «Ь. 40 Поскольку напряжение на II секции нормальное, на входе элемента 32 присутствует сигнал «1. Сигнал на выходе элемента 34 также «1, так как реле 57 находится в несработанном состоянии, поскольку ток КЗ через трансформатор тока 6 не проходит.
чателей цепи питания начинается выбег син- - Таким образом, на всех входах и, следовательно, на выходе элемента 30 присутствуют сигналы «1. На выходе элемента 40 также появляется сигнал «1, что приводит к срабатыванию исполнительного органа 14 и отключению вводного выключателя 1 первой секции. После отключения выключателя 1 происходит выбег двигателей первой секции, что приводит к включению секционного выключателя аналогично предыдущему случаю.
хронных и асинхронных двигателей, подключенных к I секции По мере выбега двигателей напряжение на входе элемента 8 снимается, и при достижении уставки равной 50В на выходе элемента 11 появляется сигнал «1, на выходе элемента 16 - также «1, так как на входе исполнительного органа 15 сигнал «О. Таким образом, на обоих входах элемента 36 присутствуют сигналы «1, следовательно, и на выходе - тоже «1. На выходе элемента 38 сигнал «1 появляется на время, определяемое временем памяти элемента 38 (0,8-1с). На выходе элемента 40 также появляется сиг
5
нал «1. При этом включается исполните,ль- ный орган 14, подавая сигнал на отключение вводного выключателя 1 первой секции; выключатель 1 отключается. Одновременно осуществляется блокировка работы второго канала устройства подачей сигнала «О на второй вход элемента 37 через элемент 17 блокировки. При выбеге двигателей напряжение на входе элемента 10 увеличивается, и при достижении уставки 50В сигнал на выходе элемента 13 становится «О, причем это происходит до срабатывания исполнительного органа 14. По мере дальнейщего выбега напряжение на входе элемента 10 уменьшается, а когда оно становится ниже 50В, на выходе элемента 13 появляется «1. В этот момент времени на втором входе элемента 43 присутствует сигнал «1, поэтому при появлении сигнала «1 и на первом входе появляется сигнал и на выходе элемента 43. При этом включается исполнительный орган 44, подавая сигнал на включение элемента 45 ускорения включения секционного выключателя 3; происходит синфазное включение секционного выключателя 3.
При допустимости включения аварийной секции на рабочую в противофазе в пусковом устройстве, наложив накладку 46, можно осуществить быстродействующее автоматическое включение резервного питания, не дожидаясь момента синфазности между
При коротком замыкании, например, в цепи питания 1 секции со снижением напряжения до 0,2 и.юм и ниже в пусковом устройстве происходит возврат реле напряжений 53 (18,24) и 54 (19,25). Напряжение на входе элементов 8 и 9 при этом находится на уровне фазного (58В) и превышает уставку (50В), поэтому на выходе элементов 11 и 12 присутствуют сигналы «О. При возврате реле 53 и 54 на перво и втором входах элемента 30 появляются сигналы «Ь. Поскольку напряжение на II секции нормальное, на входе элемента 32 присутствует сигнал «1. Сигнал на выходе элемента 34 также «1, так как реле 57 находится в несработанном состоянии, поскольку ток КЗ через трансформатор тока 6 не проходит.
- Таким образом, на всех входах и, следова0
5
тельно, на выходе элемента 30 присутствуют сигналы «1. На выходе элемента 40 также появляется сигнал «1, что приводит к срабатыванию исполнительного органа 14 и отключению вводного выключателя 1 первой секции. После отключения выключателя 1 происходит выбег двигателей первой секции, что приводит к включению секционного выключателя аналогично предыдущему случаю.
Формула изобретения
1. Пусковое устройство автоматического включения резервного питания потребителей.
содержащее формирователи импульсов, пороговые элементы, исполнительные органы, органы блокировки, при этом два формирователя импульсов -подключены к выводам разноименных фаз трансформаторов напряжения первого и второго источников, причем первый формирователь импульсов подключен к второй фазе трансформатора напряжения первого источника и первой фазе трансформатора напряжения второго
вх)ды первой и второй логических схем 4 И соединены с выходами соответственно пер вого и второго элементов ЗАПРЕТ, входы последних подключены к выходам второго и четвертого дополнительных пороговых элементов, причем вход первого элемента ЗАПРЕТ подключен к выходу четвертого дополнительного порогового элемента,а выход второго элемента ЗАПРЕТ - к выходу второго дополнительного порогового элеменисточника, а второй формирователь импуль- ю та, четвертые входы первой и второй логи- сов - к первой фазе трансформатора напряжения первого источника и второй фазе трансформатора напряжения второго источника, третий формирователь импульсов подключен к выводам одноименных фаз трансформаторов напряжения первого и второго 15 ды первой и второй логических схем 2 И сое- источников, причем вход каждого rioporoBoroдинены с входами соответственно первого и
ческих схем 4 И соединены с выходами соответственно третьего и четвертого элементов ЗАПРЕТ, входы последних подключены соответственно к выходам пятого и шестого дополнительных пороговых элементов, выхоэлемента подключен к выводу соответствующего формирователя импульсов, выходы исполнительных органов соединены с приводом выключателей рабочих вводов, отличающееся тем, что, с целью повышения быстродействия, надежности фиксации потери питания и расщирения функциональных возможностей, в него введены дополнительно шесть формирователей импульсов, шесть по20
второго элементов памяти, выходы которых подключены соответственно к первым входам первой и второй логических схем 2 ИЛИ, первые входы первой и второй логических схем 2 И подключены к выходам соответственно первого и второго пороговых элементов, а вторые входы первой и второй логических схем 2 И соединены с выходами соответственно первого и второго органов
роговых элементов, две логические схемы 25 блокировки, входы последних подключены
4 И, четыре элемента ЗАПРЕТ, три логические схемы 2 ИЛИ, три логические схемы 2 И, два элемента памяти, накладка, третий исполнительный орган и блок ускорения включения секционного выключателя.
к входам исполнительных органов, причем вход первого органа блокировки подключен к входу второго исполнительного органа, а вход второго органа блокировки - к входу первого исполнительного органа, входы
причем первый и второй дополнительные 30 третьей логической схемы 2 ИЛИ соединеформирователи импульсов подключены соответственно к выводам первой и второй, второй и третьей фаз трансформатора напряжения первого источника, а третий и четвертый дополнительные - к выводам
ны с выходами первого и второго исполнительных органов, а выход - с вторым входом третьей логической схемы 2 И, первый вход которой подключен к третьего порогового элемента, выход третьей логипервой и второй, второй и третьей фаз 35 ческой схемы 2 И соединен с входом третье- трансформатора напряжения второго источ-го исполпительного органа, а выход послед- ника, пятый дополнительный формирова-него - с выходом блока ускорения вклютель импульсов подключен к трансформатору тока первого источника, а шестой дополнительный - к трансформатору тока второго источника, выходы формирователей импульсов соединены с входами шести дополнительных пороговых элементов, причем выход каждого формирователя импульсов соединен со входом соответствующего порогового элемента, выходы первой и второй логических схем 4 И соединены с вторыми входами соответственно первой и второй логических схем 2 ИЛИ, выходы которых подключены соответственно к входам первого и второго исполнительных органов, пер40
45
чения секционного выключателя, а накладка включена между выходом логической схемы 2 ИЛИ и входом третьего исполнительного органа.
2.Устройство по п. 1, отличающееся тем, что устройство ускорения включения секционного выключателя выполнено в виде накопителя энергии и катушки индукцион- но-динамической системы.
3.Устройство по п. 1. отличающееся тем, что исполнительные органы выполнены в виде оптронов, первичные цепи которых подключены к выводам первой и втозый и второй входы первой логической схе- 50 рой логических схем 2 ИЛИ и к выводу
мы 4 И подключены к выходам соответственно первого и второго дополнительных пороговых элементов, а первый и второй входы вто- эой логической схемы 4 И - к выходам соответственно третьего и четвертого дополнительных пороговых элементов, третьи
55
третьей логической схемы 2 И, а вторичные цепи подключены в цепь электромагнитов отключения выключателей рабочих вводов и в цепь управления накопителем энергии устройства ускорения вк. 1ючения секционного выключателя.
вх)ды первой и второй логических схем 4 И соединены с выходами соответственно пер вого и второго элементов ЗАПРЕТ, входы последних подключены к выходам второго и четвертого дополнительных пороговых элементов, причем вход первого элемента ЗАПРЕТ подключен к выходу четвертого дополнительного порогового элемента,а выход второго элемента ЗАПРЕТ - к выходу второго дополнительного порогового элемен та, четвертые входы первой и второй логи- ды первой и второй логических схем 2 И сое- динены с входами соответственно первого и
та, четвертые входы первой и второй логи- ды первой и второй логических схем 2 И сое- динены с входами соответственно первого и
ческих схем 4 И соединены с выходами соответственно третьего и четвертого элементов ЗАПРЕТ, входы последних подключены соответственно к выходам пятого и шестого дополнительных пороговых элементов, выхо
второго элементов памяти, выходы которых подключены соответственно к первым входам первой и второй логических схем 2 ИЛИ, первые входы первой и второй логических схем 2 И подключены к выходам соответственно первого и второго пороговых элементов, а вторые входы первой и второй логических схем 2 И соединены с выходами соответственно первого и второго органов
к входам исполнительных органов, причем вход первого органа блокировки подключен к входу второго исполнительного органа, а вход второго органа блокировки - к входу первого исполнительного органа, входы
ны с выходами первого и второго исполнительных органов, а выход - с вторым входом третьей логической схемы 2 И, первый вход которой подключен к третьего порогового элемента, выход третьей логи
чения секционного выключателя, а накладка включена между выходом логической схемы 2 ИЛИ и входом третьего исполнительного органа.
2.Устройство по п. 1, отличающееся тем, что устройство ускорения включения секционного выключателя выполнено в виде накопителя энергии и катушки индукцион- но-динамической системы.
3.Устройство по п. 1. отличающееся тем, что исполнительные органы выполнены в виде оптронов, первичные цепи которых подключены к выводам первой и второй логических схем 2 ИЛИ и к выводу
55
третьей логической схемы 2 И, а вторичные цепи подключены в цепь электромагнитов отключения выключателей рабочих вводов и в цепь управления накопителем энергии устройства ускорения вк. 1ючения секционного выключателя.
) .В
7 (
J
cpus.2
Изобретение относится к э. 1ектротех- нике, в частности к устройствам иротиио- аварийной автоматики систем электроснабжения иромьпиленных предприятий, и может быть использовано в качестве устройства быстродействуюихего или сиифазиого автоматического включения резерва ответствепиых потребителе;. Цель изобретения - повьпне- ние быстродействия, надежности фиксации HOTeiVi |1итан: Я и |1асп1нрсние функ1и1опа,1ь- во:;мо кносте1 ; стро| 1стиа. При потере питания начинается двигате,. Наиря- жеиие па Bxo.ie форми Н)вате, 1я имиу, 1ьсов 8 снимается, и па выходе порогового э.че- менга i I появ, яется «1. На выходе э, 1емеита П.ХМЯТЬ 38 сш иал «1 появляется на время, оирсде. 1яемое временем памяти. Вк. ио- чается исиолии1ельиый орган 14, по.чавая ciirna, иа отк.иочепие вводного вьн. 11очате,1я. Одновременно блокнруется работа второго канала подачей сигнала «О на второй вход элемента 37. По мере дал1,нейн1его выбега двп атсмсй на В1)1ходе iiopoi OBoro э.чемента ь сигиа. становится «1. При этом вк, ИО- чается псио, 1инте,1ьиы1 | opi-ан 44, подавая . 1 на включение э, 1еме1гга 4о ускорения вк;ночення секпиоино1Ч1 в1)Н лючатс,1я 3. 2 ,i.H. ((ь,1ы, 2 и. 1. S (Л оо о 4 Ю Oi
