Устройство для управления режимом работы системы обогрева комплектного распределительного устройства Советский патент 1988 года по МПК H02B13/04 H02H7/22 

Изобретение относится к области электротехники, в частности к комплектным распределительным устройствам (КРУ), и может быть использовано , для управления режимом работы их сис- темы -обогрева.

Цель изобретения - повышение надежности работы комплектного распределительного устройства и уменьшение ю расхода электроэнергии на собственные нулоды.

На чертеже представлена функциональная схема устройства.

лителя 22, выход которого подключен к выходу блока 2.

Устройство работает следующим образом.

В блоках 1 и 3 производится измерение и формирование сигналов, пропорциональных температуре и относительной влажности воздуха в КРУ, которые подаются на входы блока 2 определения точки росы.

Условием выпадения росы на поверхности изоляторов является превышение точки росы температурной поверхности

Устройство содержит блок 1 измере-15 изолятора. Чем больше разность между

ния температуры воздуха в КРУ, выход которого соединен с первым входом блока 2 определения точки росы, второй вход которого подключен к выходу

лителя 22, выход которого подключен к выходу блока 2.

Устройство работает следующим образом.

В блоках 1 и 3 производится измерение и формирование сигналов, пропорциональных температуре и относительной влажности воздуха в КРУ, которые подаются на входы блока 2 определения точки росы.

Условием выпадения росы на поверхности изоляторов является превышение точки росы температурной поверхности

температурами воздуха и поверхности изолятора, тем при меньших значениях влажности выпадает роса. Эту зависимость определяют из граничного усло

Устройство относится к электротехнике, в частности к комплектным распределительным устройствам, и может быть использовано для управления режимом работы их системы обогрева. Цель изобретения - повышение надежности и уменьшение расхода электроэнергии на собственные нужды. Поставленная цель достигается тем, что в устройство, содержащее блок 1 измерения температуры и блок 3 относительной влажности воздуха, пусковой орган центральной сигнализации о замыкании на землю, дополнительно введены блок 5 измерения температуры поверхности изолятора, блок 2 определения точки росы. Измеренные значения температуры воздуха и относительной влажности (блоки 1 и 3) подаются на входы блока 2, в котором происходит определение точки росы. На выходе сумматора 4 фармируется сигнал, пропорцио- нальш-и разности температуры поверхности изолятора и точки росы, который подается на входы дифференцирующего усилителя 6, компараторов 7 и 8, сумматора 9. Если прогнозируемы параметр достигает отрицательного значения, то срабатывает компаратор 10, элемент ИЛИ 13 и исполнительный орган 14 на включение системы обогрева. 1 з.п. ф-лы, 1 ил. (Л

блока 3 измерения относительной влаж ности воздуха, выход блока определения точки росы соединен с первым входом первого сумматора 4, второй вход которого подключен к выходу блока 5 измерения температуры поверхности изолятора. Выход сумматора 4 подключен на входы дифференцирующего усилителя 6, первого 7 и второго 8 компараторов, а также на первый вход сумматора 9, второй вход которого соеди нен с выходом дифференцирующего усилителя 6, а вьпсод подключен на вход третьего компаратора 10. Выход компаратора 8 соединен с первым входом элемента И И, второй вход которого подключен к выходу пускового органа 12 централизованной сигнализации о замыкании на землю. Выходы элемента И И, компараторов 7 и 10 соединены с входами элемента ИЛИ, 13, выход которого подключен к исполнительному органу 14.

Блок 2 определения точки росы со- держит первый усилитель 15 и третий сумматор 16, подключенные к первому входу блока 2. Выход третьего сумматора 16 соединен с первым входом аналогового умножителя 17, второй вход которого подключен к выходу логарифмического, усилителя 18s вход которого соединен с вторым входом блока 2. Выход аналогового умножителя 17 под- ключ.ен на первые входы четвертого 19 и пятого 20 сумматоров. Второй вход сумматора 20 соединен с выходом усилителя 15. Выходы сумматоров 19 и 20 подключены на соответствукяцие входы аналогового делителя 21, выход которого соединен с входом второго уси

Е

Ти

(1)

где Е

Ти

f

ре

падения росы

упругость насыщенного пара

при температуре поверхности

изолятора;

упругость насыщения при

точке росы.

Упругость насыщения при температу- € определяют как .

ЕС ЧЕТВ

росы

(2)

где Е.

Те

ЕТВ - о b + TB

падения росы

- упругость насыщенного пара при температуре воздуха Tg; tf - относительная влажность. Упругость насыщения при Tg определяется по формулам Нагнусса

аТв

(3)

падения росы

где Eg - упругость насьш1ения при температзфе, ОС; а ,Ь .- постоянные коэффициенты.

Представляют температуру поверхности изолятора как

Ти Т„ - йТ,

(4)

где ДТ - разность между температурами

воздуха и изолятора, под- .ставляют выражения (2, 3 и 4) . в формулу (1), находят из нее йТ,

ДТ

.12

(Ь + Тд/ Inif - a-b

(5)

Точка росы определяется по формуле

btlntf (Ь + Тв1 ,,ч

(ь + f;)

полученной из выражений (2) и (3).

Блок 2 позволяет путем последовательных операций получить на выходе сигнал, пропорциональный точке, росы.

Элементы блока 2 позволяют на своих выходах получить следую1 1ие сигналы: усилитель 15 - сумматор 16 - (Ь + Tft); логарифмический усилитель 18 - Inif; аналоговый умножитель 17 - + Та); сумматор 19 - а-Ь - IntfCb + Т,)3 ; сумматор 20 - a.Tg + ln(f(b + Tg) ; аналоговый делитель 21 - результат от деления сиг HaJna с выхода 20 на сигнал с выхода 19; усилитель 22 - сигнал пропорцио- нальны точке росы.

В сумматоре 4 формируется сигнал, пропорциональный разности температуры поверхности изолятора и точки росы йТ;, который подается на входы дифференцирующего усилителя 6, компараторов 7 и 8, сумматора 9. Диффе- рен1Ц1рую1ций усилитель 6 формирует сигнал, пропорциональный скорости изменения разности температур изолято- ра и точки росы, умноженной на среднее время работы системы обогрева.

т.е.

V.-to

Значение t определяется конструктивньп-ш особенностями шкафа КРУ,, инерционностью системы обогре- ва, мощностью нагревательных элементов и составляет не менее 25 мин. В сумматоре 9 формируется сигнал, пропорциональный выражению .

йТ„. ЛТ; V- t

Р

(7)

35 ,

на собственные нужды и повышения надежности работы комплектного распределительного устройства, оно дополнительно содержит бло.к измерения темпе- ность температур через ратуры поверхности изолятора, блок

определения точки росы, первый сумматор, дифференцирующий усилитель, первый, второй и третий компараторы,второй сумматор, элемент ИЛИ, элемент И,

где &Т - прогнозируемая разность

температур, т.е. значение которого достигнет размя t(j при постоянной скорости изменения этой раз-t ности,Если значение $ О, то срабатывает компаратор 10, элемент ИЛИ 13 g при этом выход блока измерения темпеи исполнительный орган, 14 на включение системы обогрева. Срабатывание компаратора 10 означает, что через время tg на изоляторах выпадет роса.

Компаратор 7 срабатывает, если значение разности температур ЛТ- ГС, Введение компаратора 7 повышает надежность работы устройства в случаях, когда скорость изменения разности температур незначительна, и в силу ограниченной чувствительности блоков измерения параметров воздуха и изолятора, т.е. когда приближается к

50

55

ратуры воздуха соединен с первым входом блока определения точки росы, ,второй вход которого подключен к выходу блока измерения относительной влажности воздуха, выход блока определения точки росы подключен на первый вход первого сумматора, второй вход которого соединен с выходом блока измерения температуры поверхности изолятора, выход первого сумматора подключен на входы диАференцирующего усилителя, первого и второго компара - торов, а также на первый вход второго, сумматора, второй вход которого

значению О

а йТпо 0.

5

0 5

0

5 ,

Компаратор В срабатывает, если значение разности температур ЛТ ; 3°С, при этом, если одна из фаз сети замкнута на землю, то фиксируется пусковым органом 12 централизованной сигнализации о замыкании на землю, срабатывает элемент И 11 и далее элемент ИЛИ 13, исполнительный орган 14. Замыкания на землю в сети с изоли- рованной нейтралью сопровождаются дуговыми перенапряжениями, превыщающи- ми фазные напряжения в 3,5-4 раза, и при дТ; . Поэтому введение в схему элементов 13 и 11 повьшает надежность работьт устройства.

Таким образом, устройство позволяет осуществлять прогноз выпадения росы на изоляторах КРУ и в зависимости от этого управлять режимом работы системы обогрева с наибольшей эффективностью.

Формула изобретения

на собственные нужды и повышения надежности работы комплектного распределительного устройства, оно дополнительно содержит бло.к измерения темпе- д ратуры поверхности изолятора, блок

0

5

ратуры воздуха соединен с первым входом блока определения точки росы, ,второй вход которого подключен к выходу блока измерения относительной влажности воздуха, выход блока определения точки росы подключен на первый вход первого сумматора, второй вход которого соединен с выходом блока измерения температуры поверхности изолятора, выход первого сумматора подключен на входы диАференцирующего усилителя, первого и второго компара - торов, а также на первый вход второго, сумматора, второй вход которого

соединен с выходом дифференцирую1чего усилителя, выход второго сумматора подключен на вход третьего компаратора, выход которого соединен с первым входом элемента ИЛИ, BTOpoil вход которого подключен к выходу первого компаратора, третий вход элемента ИЛИ соединен с выходом элемента И, первый вход которого подключен к выходу ВТО- рого компаратора, а второй вход соединен с выходом пускового органа централизованной сигнализации о замыкании на землю, выход элемента ИЛИ подключен на вход исполнительного органа.

усилитель, аиалогоные умножитель и делитель, при этом входы первого усилителя -и третьего сумматора подключены к первому входу блока, выход третьего сумматора соединен с первым входом аналогового умножителя, второй вход которого подключен к выходу логарифмического усилителя, вход которого подключен к второму входу блока, выход аналогового умножителя соединен с первыми входами четвертого и пятого сумматоров, второй вход пятого сумматора подключен к выходу первого усилителя, а его выход соединен с первым входом аналогового делителя, второй вход которого подключен к выходу четвертого сумматора, выход аналогового делителя соединен с входом второго усилителя, выход которого подключен к выходу блока.