Устройство для автоматического включения источника гарантированного электропитания Советский патент 1987 года по МПК H02J9/06 

Изобретение относится к электроэнергетике и может быть использовано в системах электроснабжения для автоматического включения источника га- рантированного электропитания.

Целью изобретения является повышение качества напряжения на шинах гарантированного электропитания.

На фиг. 1 изображена схема устройства для автоматического включения источника гарантированного электропитания; на фиг. 2 - схема формирователя угла между напряжением и током; на фиг. 3 - временные диаграммы, ил-; люcтpиpyIoш e работу устройства.

Схема устройства для автоматического включения источника гарантированного электропитания включает в се:бя основной источник 1, выключатель 2 основного источника5 блок 3 управления выключателем основного источника, распределительные шины 4, выключатель 5 обратимой электрической машины, обратимую электрическую машину 6, маховик 7, разобщительную муфту 8, первичный двигатель 9, реле 10 пуска первичного двигателя, трансформатор 11 тока, первьш 12 и второй 13 формирователи импульсов, формирователь 14 угла напряжением и током, первый 15 и второй 16 счетчики, первый 17 и второй 18 дешифраторь;., схему 19 сравнения и схему И 20.

Схема формирователя угла между напряжением и током вк:лючает в себя RS-триггер 21, первьй 22 и второй 23 Т-триггеры, генератор 24 импульсов, первую 25, вторую 26 и третью 27 схемы И формирователя угла

Индексы напряжений на временной диаграмме соответствуют номерам блоков устройств, изображенных на и 2.

В нормальном режиме работы напряжение на распределительные ишны 4 по ступает от основного источника 1 через выключатель 2 основного источника. Обратимая электрическая машина 6, подключенная-к распределительным шинам 4 выключателем 5, работает в режиме синхронного двигателя, вращая маховик 7. Разобщительная муфта . 8 отключена, и первичньш двигатель 9 не работает.

Напряжение на зажимах обратимой электрической машины подается на вхо второго формирователя 13 импульсов, на выходе которого напряжение Ц имеет вид импульсной последовательности, жестко привязанной к нулевой фазе входной синусоиды. Ток I, протекающий через обратимую электрическую машину, измеряется Трансформатором 11 тока, выход которого подключен к входу первого формирователя 12 импульсов . Напряжение U на выходе .формирователя 12 имеет вид импульсной последовательности, жестко привязанной к нулевой фазе входной синусоиды. Выход второго формирователя 13 импульсов подключен к записывающему единицу

5 входу RS-триггера 21 формирователя 14 угла, выход первого формирователя 12 импульсов подключ ен к записывающему ноль входу RS-триггера 21, записывающий единицу выход RS-тригге0 ра 21 подключен к входу первого Т- триггера 22, записывающий ноль выход RS-триггера 21 подключен к одному из входов первой 25 и второй 26 схем И, записывающий единицу выход перво5 го Т-триггера 22 подключен к входу второго Т-триггера 23 и к одному из входов первой схемы И 25, а записывающий ноль выход первого Т-триггера 22 подключен к одному из входов второй 26 и третьей 27 схем И. Записываюш 1Й единицу выход второго Т-триггера 23 подключен к одному из входов первой

25и второй 26 схем И, а записывающий ноль выход этого триггера подключен

к входу третьей схемы И 27. Выход генератора 24 импульсов подключен к одному из входов первой 25 и второй 26 схем И. Выход первой схемы И 25 подключен к записывающему входу первого счетчика 15, а выход второй схемы И

26подключен к записывающему входу второго .счетчика 16, установочные входы первого и второго счетчиков подключены к выходу третьей схемы

И 27, выход первого счетчика 15 под- ключен к входу первого депшфратора

17и к входу Меньше схемы 19 сравнения, выход второго счетчика 16 подключен к входу второго дешифратора

18и к входу Больше схемы- 19 срав- 50 нения, выход схемы 19 сравнения под ключен к одному из входов схемы И 20, другие входы этой схемы подключены к выходам первого и второго дешифра торов, а выход, этой схемы подключен 55 к блоку 3 управления выключателя основного источника и к реле 10 пуска первичного двигателя.

Введенные в состав устройства блоки выполняют следующие функции.

0

5

0

Первый и второй формирователи импульсов обеспечивают получение импулсных последовательностей, частоты которых равны частотам обратимости электрической машины. Импульсные последовательности обеспечивают измерение в последующих блоках устройства угла между напряжением и током и принятия по результатам измерений ре шений о включении первичного двигате ля резервного источника питания.

RS-триггер обеспечивает получение импульсной последовательности, пропорциональной углу сдвига фаз между напряжением и током. Первый и второй Т-триггеры, генератор импульсов, первая, вторая и третья схемы И образую формирователь угла между напряжением и током. Первый и второй счетчики, первый и второй дешифраторы обеспечивают измерение двух последующих значений угла между напряжением и током сравнение их с заданным значением и определение тем самым режима работы обратимой электрической машины.

Схема сравнения и схема И обеспечивают сравнение двух последующих значений угла между напряжением и током и формирование команды на вклю- чение первичного двигателя резервного источника питания.

Рассмотрим работу предлагаемого устройства автоматического включения источника гарантированного электропи- тания. Входные сигналы U и I преобразуются в формирователях 13 и 12 импульсов в импульсные последовательности, которые поступают на входы RS-тригрера 21 формирователя 14 угла. Импульсная последовательность перебрасывает RS-триггер 21 в единичное состояние, а импульсная последовательность и, перебрасывает RS-триг- гер 21 в нулевое состояние. Длитель- ность сигнала на записывающем единицу выходе RS-триггера пропорциональна фазовому углу между напряжением и током. Длительность сигнала на записывающем ноль выходе RS-триггера пропорциональна дополнению до 2т фазового угла между напряжением и током. Приход первого импульса с выхода формирователя 13 импульсов вызывает переход в единичное состояние RS-триггера 21 и первого 22 и второго 23 Т-триггеров. Приход первого импульса с выхода формирователя 12 импульсов вызывает переход в нулевое состояние RS-триггера 21, первый 22 и второй 23 Т-триггеры остаются в единичном состоянии, открывается первая схема И 25 и первый счетчик 15 начинает считать число импульсов, поступающих с выхода генератора 24 импульсов в течение отрезка времени, когда измеряется дополнение до 2Т угла между напряжением и током. Если обратимая электрическая машина работает в режиме синхронного генератора, то угол сс меньше 90 , а дополнение его до 2 больше 270 . Так как величина угла.,2 и - Ц больше 270 , число, записанное в счетчике 15, становится больше заданного и появляется сигнал и,7 на выходе дешифратора 17. Этот сигнал показывает, что обратимая электрическая машина работает в режиме синхронного генератора. При выборе числа, с которым происходит еравнение показаний счетчика, исходят из величины частоты следования генератора импульсов f|., и минимально допустимой по условиям работы частоты обратимой электрической машины fx,,

Приход второго импульса с выхода формирователя 13 импульсов переводит триггер 21 в единичное состояние, триггер 22 переходит в нулевое состояние, триггер 23 остается в единичном. Первая схема И 25 закрывается, и прекращается запись числа в первом счетчике 15. Приход второго импульса с выхода формирователя 12 импульсов вызывает переход в нулевое состояние триггера 21, триггеры 22 и 23 сохраняют свое предшествующее состояние и второй счетчик 16 начинает счет числа импульсов, следующих с выхода генератора 24 импульсов за время, когда измеряется дополнение до 21Г угла между напряжением и током. Если обратимая электрическая машина продолжает работать в режиме синхронного генератора, то число, записанное в счетчике 16, становится больше заданного и появляется сигнал U,g на выходе дешифратора 18. Если же при этом частота снижается, то к моменту прихода третьего импульса с выхода формирователя 13 импульсов и прекращения тем самым записи в счетчике 16, число, записанное в счетчике 16, больше числа, записанного в счетчике 15, что фиксирует схема. 19 сравнения, сигнал на выходе, которой совместно с сигналами U,7 и U,g обеспечивает появление сигнала

5135433

на выходе схемы И 20. Тем самым обеспечивается формирование команды на отключение выключателя 2 и на включе- реле 10 пуска первичного двигате- g

ние реле 10

ля обратимой электрической машины.

Третья схема И 27 срабатывает, ког- когда первый 22 и второй 23 Т-тригге- ры находятся в нулевом состоянии. Это имеет место при приходе четвертого 10 по счету импульса с выхода формирователя 13 импульсов. Появление сигнала обеспечивает установку на ноль первого и второго счетчиков и возврат схемы в исходное состояние. При-15 раторы, схема сравнения с входами

Больше и Меньше и схема И, при вход первого формирователя импульс подключен к трансформатору тока, в второго формирователя импульсов по

ход пятого по сч ету импульса с выхода формирователя 13 импульсов эквивален-. тен приходу первого импульса.

В случае, когда обратимая электрическая машина работает в режиме син- 20 ключен к распределительным шинам, а

хронного компенсатора, числа, запи-L. санные в счетчиках 15 и 16, меньше заданного, сигнал на выходе дешифраторов 17 и 18 не появляется и команда на включение первичного двигателя резервного источника не проходит.

Формула изобретения

Устройство для автоматического включения источника гарантированного электропитания с обратимой электри- . ческой машиной, содержащее обратимую электрическую машину с маховиком.

подключенную выключателем через рас- 35шифраторы соответственно к выходам

пределительные шины к основному ис-первого и второго счетчиков, а выточнику, первичный двигатель, свя-ход схемы И подключен к блоку управзанный с электрической машиной черезления выключателем основного, источнирааобщительную муфту, выключатель ос-ка и реле пуска первичного двигателя.

новного источника с блоком управления, реле пуска первичного двигателя и трансформатор тока, отличающееся тем, что, с целью повышения качества напряжения на шинах гарантированного питания,трансформатор тока включен между обратимой электрической машиной и распределительными шинами, дополнительно введены первьй и второй формирователи импульсов, формирователь угла между напряжением и током, первый и второй счетчики, первый и второй дешифраторы, схема сравнения с входами

Больше и Меньше и схема И, причем вход первого формирователя импульсов подключен к трансформатору тока, вход второго формирователя импульсов подвыходы первого и второго формирователей импульсов подключены к входам ормирователя угла между напряжением и током, первый выход которого подключен к записывающему входу первого счетчика и к входу Меньше схемы сравнения, второй выход - к записывающему входу второго счетчика и к входу Больше схемы сравнения, а.третий

выход - к сбрасывающим входам первого и второго счетчиков, выход схемы сравнения подключен к одному из входов схемы И, два других входа которой подключены через первый и второй де

Изобретение относится к электроэнергетике и может быть использовано в системах электроснабжения для автоматического включения источника гарантированного электропитания. Цель- повышение качества напряжения на ши- нах гарантированного электропитания. Формирователи импульсов обеспечивают получение импульсных последовательностей, частоты которых равны,частотам обратимой электрической машины, по которым измеряют величину угла между напряжением на зажимах обратимой электрической машины и протекающим через нее током. Первый и второй триггеры, генератор импульсов, три схемы И, счетчики и дешифраторы обеспечивают измерение двух последующих значений угла между напряжением и током, сравнение их с заданным значением и определение тем самым режима работы обратимой электрической машины. В случае, если измеренная величи- с на угла продолжает уменьшаться мень- ше заданного значения, формируют команду на включение первичного двигателя обратимой электрической машины. 3 ил. (Л с/:) Сл . СА:) со