Способ защиты системы бесперебойного питания Советский патент 1988 года по МПК H02H7/10 

Изобретение относится к области защиты преобразователей и предназначено для использования в системах |бесперебойного питания с параллель- |но работающими инверторами тока для определения и отключения поврежден- :ного преобразователя от шин нагрузки.

Цель изобретения - повьшение на дежности.

На фиг, 1 приведена функциональная схема устройства для реализации Способа на фиг.2 - схема первого и ВТОРОГО блоков идентификации аварийных режимов.

Система бесперебойного питания |(фиг.1) состоит из выпрямителей 1 и Z, параллельно работающих ведущего 3 ведомого 4 инверторов тока с последовательными реакторами 5 и 6, ком- енсирующими блоками 7 и 8, контакторами 9 и 10 с искусственной коммутацией в выходных цепях инверторов, Ьитающих общую нагрузку 11, датчиков 12 и 13 входного тока выпрямителей, Датчиков 14 и 15 состояния вентилей инверторов, датчиков 16 и 17 выходно- t o напряжения инверторов, датчиков 18 и 19 состояния тиристоров комленсато- |)ОВ5 да тчика 20 тока нагрузки, перво- to 21, второго 22 и третьего 23 бло- SoB идентификации аварийных режимов. Йходы датчиков 12, 13 и 20 тока подключены к выходам трансформаторов i-OKa, установленных на входах выпря- г(ителей 1 и 2 и нагрузки 11, входы Датчиков 16 и 17 напряжения - к вы- iioдам .инверторов 3 и 4, входы датчиков 14, 15 и 18, 19-к тиристорам инверторов 3 и 4 и компенсирукацим блокам 7 и 8.

Выходы всех датчиков и третьего блока 23 вдентификации аварийных режимов объединены в первом 21 и втором 22 блоках идентификации аварийных ре- HiMOB, вырабатьшающих сигналы управ ления контакторами 9 и 10.

Блок 23 содержи.т элементы И 24 и 25s элемент ИЛИ 26, элемент НЕ 27, йлок 28 контроля частоты, первый 29 к второй 30 блоки контроля синфаз- ности и блок 31 задержки. Причем вход блока 28 контроля частоты подключен выходу задающего генератора ведущего швертора 3, а выход - к первому вхо- isy элемента ИЛИ 26, к второму входу в-оторого подключен вьпсод первого бло i:a 29 контроля синфазности, первый вход которого подключс;н к выходу задающего генератора инвертора 3, а второй вход через датчик 16 напряжения - к выходу инвертора 3. Выход

элемента ИЛИ 26 подключен к входу блока 21 и к элементу НЕ 27, выход которого подключен к первому входу элемента И 25 н первому входу элемента И 24, второй вход которого под.ключей к выходу задающего генератора инвертора 3, а выход - к синхровходу задающего генератора инвертора 4.Первый вход второго блока 30 контроля синфазности подключен через датчик

16 напряжения к выходу инвертора 3, второй вход - через датчик 17 напряжения к выходу инвертора 4. Выход блока 30 контроля синфазности подключен через элемент 31 задержки к

второму входу элемента И 25, выход

которого подключен к входу блока 22.

Каждый из блоков 21 и 22 содержит

компараторы 32 и 33, элементы ИЖ 34

и 35, элементы И 36 и 37, триггер 38

и элементы 39 и 40 задержки. Причем входы компаратора 32 подключены к cor ответствующим выходам... датчиков входного тока, выходного напряжения и состояния вентилей инвертора и компенсирующего блока. Выходы компаратора 32 подключены к первым четырем входам элемента ИЛИ 34, выход последнего подключен к первому входу элемента И 36, к второму входу которого подключен инвертирующий выход триггера 38, неинвертирующий выход которого подключен к входу элемента 39 задержки Выход элемента 39 подключен к входу элемента 40 задержки и первому входу элемента И 37, выход которого подключен к первому входу элемента ИЛИ 35, к второму входу которого подключен выход элемента И 36. Вход компаратора 33 подключен к выходу датчика 20 тока нагрузки. Выход компаратора 33 подключен к второму входу элемента И 37 и к установочному входу триггера 38, сбрасывающий вход которого подключен к выходу элемента 40 задержки.

Пятый вход элемента ИЛИ 34 блока 21 подключен к выходу элемента ИЛИ 26 блока 23, пятый вход элемента ИЛИ 34 блока 22 - к выходу элемента И 25 блока 23.

Способ осуществляют следующим образом.

При выходе из строя тиристоров ин- вертора 3, компенсирующего блока 7,

внутренних коротких замыканиях в выпрямителе 1 или коротких замыканиях на выходе инвертора 3 сигнал одного из датчиков 12, 14, 16 и 18 поступа ёт на вход блока 21, где приводит к срабатыванию компаратора 32, сигнал с выхода которого, пройдя через элементы ИЛИ 34, И 36 и ИЛИ 35, отключает контактор 9. Ffa второй вход элемента И 36 при этом поступает сигнал логической 1 с инверсного выхода триггера 38, разрешая прохождение сигнала по указанной цепочке. В случае короткого замыкания в нагрузке сигнал от датчика 20 тока нагрузки превышает пороговый уровень компаратора 33 и на его выходе устанавливается сигнал логической 1, что приводит к появлению на инверсном выходе триггера 38 сигнала логического О, который запрещает прохождение сигналов других датчиков через элемент И 36 на контактор 9.

0

вертирования в элементе НЕ 27 в виде сигнала логической 1 на первый вход элемента И 24, разрешая прохождение синхросигнала с выхода задающего генератора инвертора 3 на синхровход задающего генератора инвертора 4. Инвертор 4 работает синхронно с инвертором 3.

При отклонении частоты синхросигнала за пределы норм или нарушении синфазности напряжения задающего генератора с выходным напряжением инвертора 3 на выходах блока 28 контро- 5 ля частоты или блока 29 контроля синфазности соответственно появляется сигнал логической 1, который, пройдя через элементы ИЛИ 26 и НЕ 27,поступает в виде сигнала логического О на первьй вход элемента И 24, запрещая прохождение синхросигнала на синхровход инвертора 4, Инвертор 4 переходит в автономный режим работы. Одновременно сигнал с выхода эле0

Изобретение касается защиты преобразователей и предназначено для использования в системах бесперебойного питания с параллельно работающими инверторами тока для определения и отключения поврежденного преобразователя от шин нагрузки. Целью изобретения является повышение надежности. Способ для защиты системы бесперебойного питания включает в себя контроль электрических параметров инверторов и нагрузки, синфаз- ности выходного напряжения заданнцего генератора и ведущего инвертора и выходного напряжения ведущего инвертора, синфазности выходных напряжений инверторов, частоты выходного напряжения задающего генератора ведущего инвертора. С помощью указанных операций контроля обеспечивается обнаружение, и селективное отключение инвертора, выходное напряжение которого вследствие неисправности оказалось несинхронным по отношению к выходному напряжению другого инвертора. 2 ил. СО х эо о tN5 о

30

Сигнал логической 1 с неинвертирую- 25 мента ИЛИ 26 поступает через элементы ИЛИ 34, И 36 и ИЛИ 35 блока 21 на отключение контактора 9. Сигнал логического О с выхода элемента НЕ 27 блокирует прохождение сигнала с выхода блока 30 контроля синфазности через блок 31 задержки и элемент И 25 на отключение контактора 10. Время задержки блока 31 задержки выбирают несколько больщим времени прохождени сигнала с блока 28 контроля частоты и блока 29 контроля синфазности на элемент И 25 с тем, чтобы исключить отключение контактора 10 в этом режиме.

щего выхода .триггера 38 поступает на вход элемента 39 задержки. Если длительность короткого замыкания на вы- йоде системы превьппает время задержки элемента 39. на выходе последнего появляется сигнал логической 1 в момент, когда на втором входе элемента И 37 присутствует сигнал логической 1 с выхода компаратора 33, что приводит к появлению на выходе элемента И 37 и, соответственно на выходе элемента ИЛИ-35 сигнала на отключение контактора 9. При длительности короткого замыкания, меньшей времени задержки элемента 39, сигнал логической 1 на первом входе элемента И 37 появляется позже, чем ус-; танавливается сигнал логического О на его втором входе. Отключение контактора 9 не происходит. Установка, схемы в исходное состояние производится сигналом, поступающим с выхода элемента 40 задержки на сбрасывающий вход триггера 38.

При нормальной частоте выходного напряжения задающего генератора ин- вертора 3 и синфазности выходного напряжения последнего с выходным напряжением его задающего генератора на выходах блока 28 контроля частоты и блока 29 контроля синфазности присутствуют сигналь логическотро О, которые поступают через элемент ИЛИ 26 в блок 21. и одновременно после ин35

40

45

При нарушении синфазности выходных напряжений инверторов 3 и 4 на выходе блока 30 контроля синфазности возникает сигнал логической 1, который поступает через блок 31 задержки и элемент И 25 на блок 22, где, пройдя через элементы ИЛИ 34, И 36 и ИЛИ 35 на контактор 10, отключает

его.

t

50

Использование способа для защиты системы бесперебойного питания позволяет обнаружить и селективно отключить инвертор, выходное направление : которого вследствие неисправности 55 оказалось несинхронным по отношению к выходному напряжению другого инвертора, и тем самым повысить надежность питания ответственных потребителей.

30

25

25

35

40

45

При нарушении синфазности выходных напряжений инверторов 3 и 4 на выходе блока 30 контроля синфазности возникает сигнал логической 1, который поступает через блок 31 задержки и элемент И 25 на блок 22, где, пройдя через элементы ИЛИ 34, И 36 и ИЛИ 35 на контактор 10, отключает

его.

t

Использование способа для защиты системы бесперебойного питания позволяет обнаружить и селективно отключить инвертор, выходное направление : которого вследствие неисправности казалось несинхронным по отношению к выходному напряжению другого инвертора, и тем самым повысить надежность питания ответственных потребителей.

Формула изобретения

Способ защиты системы бесперебойного питания, состоящей из параллельно работающих на общую нагрузку ве- дуп1его и ведомого инверторов, снабженных задающими генераторами, за- ключа1ацийся в том, что контролируют электрические парамет инверторов и нагрузки, при отклонении их значений от заданных формируют сигналы аварийного состояния и отключают инверторы от нагрузки, при одновременном наличии сигналов аварийного сое- тояния инверторов и нагрузки отключение инверторов от нагрузки производят по прошествии заданного времени, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности,

контролируют синфазность выходных напряжений инверторов, синфазность выходного напряжения ведущего инвертора с выходным напряжением его задающего генератора, частоту задающего генератора ведущего инвертора и при отклонении частоты задающего генератора ведущего инвертора от заданной или нарушении синфазности напряжения задающего генератора ведущего инвертора с выходным напряжением ведущего инвертора отключают веду1Ций инвертор от нагрузки и переводят задающий генератор ведомого инвертора в Автономный режим работы, а при нарушении синфазности выходных напряжений инверторов производят отключение ведомого инвертора от нагрузки.

CSJ

s

e