Система гарантированного электропитания Советский патент 1988 года по МПК H02J9/06 

4 4i О5

а

О5

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для электроснабжения ответственных приемников электроэнергии, не допускающих перерьюа в электропитании.

Цель изобретения - повышение качества напряжения на распределительных тинах при коротких замыканиях в цепях основного источника,

На чертеже приведена структурная схема системы гарантированного питания.

Система содержит ввод 1 .основного источника, выключатель 2 рскрвного источника, распределительные шины.З, обратимую электрическую машину 4 с обмоткой возбуждения на роторе, инерционный маховик 5, разобщитель- ную муфту 6, первичный двигатель 7, реле 8 контроля напряжения обмотки, возбуждения, реле 9 направления мощности, отличающий электромагнит 10 выключателя основного источника, ре- ле 11 пуска первичного двигателя, реле 12 тока, реле 13 частоты, первые размыкаюпдае блок-контакты 14 выключателя основного источника, регулятор 15 возбуждения, статорные обмотки 16 обратимой электрической мапшны, выключатель 17 обратимой электрической машины, нагрузку 18 рапределительных шии, измеритель 19 напряжений, блок 20 управления, бло 21 совпадения фаз, тиристорный корот козамыкатель 22, тиристорный блок 23 коммутации вьжлючателя 2, трансформатор 24 тока, вторые размыкающие блок-контакты 25 выключателя ос новного источника, блок 26 памяти, клемму 27 сигнала на включение выкж1чателя 2 основного источника и отключение двигателя 7.

Ввод основного источника 1 через вьнслючатель 2 оснЬвного источника и статорные обмотки 16 обратимой электрической мапшны подключен к распре- делительньп шинам 3, питающш- нагрузку 18, Обратимая электрическая маши- на с маховиком 5 через муфту 6 связана с первичным двигателем 7, управляемым реле 11 пуска. Параллельно обмотке возбуждения машины 4, получающей питание через регулятор 15, подключена реле 8 контроля напряжения обмотки возбуждения. К выходам трансформатора 24 тока последовательно включены обмотка реле 12 тока и токовая обмотка реле 9 направления мопщости. Плюс источника оперативного тока подключен к одному из кон- ; тактов, реле 8 и через первые размыкающие блок-контакты 14 выключателя основного источника к реле 11 пуска первичного двигателя 7 и к отключающему электромагниту 10. Другой контакт реле 8 через замыкающие контакты реле 9 направления мощности.подключен к отключающему электромагниту 10 и к реле 11 пуска.

Замыкаюп1ие контакты реле 12 тока включены последовательно с замыкающими контактами реле 9. Плюс источника оперативного тока через цепь образованную контактами реле 12 тока и реле 9 направления мощности, подключен к электромагниту 10 и к реле 11 пуска первичного двигателя. Минус источника оперативного тока подключен к другим выводам электромагнита 10 и реле 11 непосредственно. Реле 13 частоты подключено к распределительным шинам 3, а через за- мыкаюище контакты реле 13 плюс источника оперативного тока связан с электромагнитом 10 и реле 11. Вход измерителя 19 напряжения и первый вход блока 21 совпадения фаз подключены к вводу основного источника. Второй вход блока 21 подключен к распределительным шинам 3. Выход измерителя 19 напряжения подключен к запирающему входу блока 21 совпадения фаз и к первому управляющему входу блока 20 управления, выход которого подключен к управляющим электродам тиристоров короткозамыкателя 22, к электромагниту 10, реле 11 пуска и второму управляющему входу блока управления. Выход блока 21 совпадения фаз через вторые размыкающие блок-контакты 25 подключен к запирающему входу блока 20 управления и через элемент 26 памяти к управляющим электродам тиристоров блока 23, Аноды и катоды тиристоров короткоза- мьжателя 22 включены между фазами статорной обмотки 16 обратимой электрической машины 4, подключенными к выключателю 2 основного источника и земле, в цепи между каждой из фаз и землей встречно-параллельно по два тиристора. Аноды и катоды тиристоров блока 23 подключены параллельно выключателю основного ис

точника, причем в каждой фазе включно встречно-параллельно по два тиритора .

Система гарантированного электрпитания работает следующим образом.

При питании распределительных ши 3 от основного источника обратимая электрическая магина работает в двигательном режиме, вращая маховик 5. Напряжение статорной обмотки 16 обртимой электрической машины 4 поддерживается примерно равным напряжению на шинах. Муфта 7 разобщена и двигатель 7 готов к пуску. При переходе обратимой электрической машины 4 в режим генератора срабатывает реле 9 направления мощности и в случае, если ток статорных обмоток 16 вьше нормы или если напряжение возбуждения превьшает допустимое значение, подается команда на отключение осноного источника, запуск первичного двигателя 7 и через блок 20 управления на отпирание тиристоров коротко замьпсателя 22, Команда на отпирание тиристоров короткозамыкателя проходит и при снижении напряжения, вызванном коротким замьпсанием основного источника. При этом питаюший ввод отключается своим устройством зашиты (не показано), В этом случае для ускорения локализации аварии после снижения напряжения до допус- тимого значения срабатьгоает практически безынерционный измеритель 19 напряжения, который через блок 20 управления обеспечит подачу управлящего сигнала на тиристоры короткозамыкателя 22, которые открьшаются отсекают распределительные шины 3 о места короткого замыкания, прекраща тем самым питание точки короткого замыкания от обратимой электрическо машины, перешедшей в режим генератора. При этом напряжение на распределительных щинах не успевает снизить до значений, при которых работа наг- грузки 18 не допустима. Недопустимого снижения напряжения на распределительных шинах 3 от момента короткого замыкания до момента отсекания от точки короткого замыкания не присходит, так как при последовательн соединении статорной обмотки 16 с основным источником сопротивления этой обмотки играет роль токоограни чивающего сопротивления. После срабатывания короткозамыкателя 22 откл

0

0

Формула

чающий электромагнит 10 обеспечивает выключение выключателя 2 и тем самым предотвращает возможность короткого замыкания при появлении напряжения

на вводе 1 основного источника.

Перевод распр.еделителъных шин 3 на питание от основного источника происходит следующим образом,

В случае, когда напряжение на вводе 1 основного источника восстанавливается до требуемого уровня, сигнал на вьтходе измерителя 19 напряжения исчезает, а тем самым

g снимается запрет на срабатывание блока 21 совпадения фаз, При этом в момент совпадения фаз напряжений на вводе 1 основного источника и распределительных шин 3 формируется команда на включение тиристоров блока 23, подается сигнал на запирающий вход блока 20 управления, а тем самым отключаются тиристоры короткозамыкателя 22 и подается СИ1-

25 нал на включение выключателя 2 основного источника и отключение первичного двигателя 7, Эти Команды проходят в случае, если замкнуты вторые размыкающие блок-контакты 25 выключателя 2 основного источника. Отпирание тиристоров блока 23 обеспечивает практически мгновенное подключение основного источника к распределитель- ным шинам 3, а запирание тиристоров короткозамыкателя 22 - перевод обраос

тимой электрической машины 4 из генераторного в двигательный режим, Тирис- ры блока 23 отключаются после замыкания контактов выключателя 2 основного источника, так как на время движения контактов 25 питание управляющих электродов этих тиристоров, осуществляется от блока 26 памяти, реализованного, например, с помощью триггера и одновибратора.

30

40

45

Формула

0

5

изобретения Система гарантированного электропитания, содержащая основной источник, выключатель основного,источника, распределительные шины, обратимую электрическую машину с регулятором возбуждения и с маховиком, механически связанную через разобщительную муфту с первичным-двигателем, выключатель обратимой электрической машины, отключающий электромагнит и первые размыкаюптие блок- контакты выключателя основного источника, реле частоты, реле направления мощности, реле контроля напряжения обмотки возбуждения и реле тока, реле пуска первичного двигателя , начала обмотки которого через первые размыкающие блок-контакты выключателя основного источника связаны с плюсовой шиной оперативного питания , к началу обмотки реле пуска подсоединено начало обмотки отключаюше го электромагнита, обмотка реле частоты включена на распределительные шины, а его замыкаюшие контакты включены между положительной шиной источника оперативного тока и нача.лом обмотки отключающего электромагнита, обмотка напряжения реле направленности мощности подключена на вводе основного источника к одной из фаз н к нулевой фазе, токовая обмотка реле направления мощности соединена последовательно с обмоткой реле тока и подключена к трансформатору тока, установленному в той же фановцого источника и контактами выключателя обратимой электрической машины, другая сторона которых.подключена к распределительным шинам, кроме того, дополнительно введены вторые размыкающие блок-контакты выключателя основного источника, измеритель напряжения, блок совпадения фаз, блок

10 памяти, тиристорный короткозамыкатель и блок коммутации выключателя , блок управления, включающий в себя элементы ИЛИ и И, причем управляющие входы блока через элемент ИЛИ

15 связаны с прямым входом элемента И, инверсный вход которого.подключен к запирающему входу блока, а выход элемента И подсоединен к выходу блока управления, вход измерителя напряжения подключен к вводу основно20

го источника, а выход - к запирающему

зе, к которой подключена обмотка напряжения реле направленности мощности, а его замыкающие контакты включены последовательно с замыкаюши- ми контактами реле тока и с обмоткой отключающего электромагнита выключателя основного источника, обмотка реле контроля напряжения подключена параллельно обмотке возбуждения обратимой электрической , а замыкающие контакты этого реле включены между плюсовой шиной источника оперативного тока и общей точкой кон- тактов реле направления мощности и токового реле обмоток электромагнита и реле пуска и соединены с минусовой щиной источника оперативного, тока, отличающаяся тем, что, с целью повьщ1ения качества напряжения на распределительных щи- нах при коротких замыканиях в цепях .основного источника, статорная обмотка обратимой электрической машины включена последовательно в цепь основного источника и распределительных шин между выключателем осРедактор В. Данко

входу блока совпадения фаз и к первому управляющему входу блока управления, выход которого подключен к на25 чалу обмотки отключающего электромагнита, к второму управляющему входу блока управления, к управляющим электродам тиристоров короткозамыкате- ля, тиристоры короткозамыкателя, сое30 диненные попарно, встречно-параллельно включены между общими точками фазных статорных обмоток обратимой электрической машины с контактами выключателя основного источника и нулевой

35 щиной нагрузки, первый вход блока совпадения фаз подключен к вводу основного источника, второй вход блока совпадения фаз подключен к распределительным щинам, а его выход через

40 вторые размыкающие блок-контакты выключателя основного источника связан с запирающим входом блока управления и с клеммой сигнала на включение выключателя основного источника,

45 клемма также связана через блок памяти с управляюшими электродами тиристоров блока коммутации, попарно встречно-параллельно включенные тиристоры этого блока соединены парал50 лельно контактам выключателя основного источника. Составитель А, Шустер ТехредЛ.Сердюкова Корректор И. Муска

новцого источника и контактами выключателя обратимой электрической машины, другая сторона которых.подключена к распределительным шинам, кроме того, дополнительно введены вторые размыкающие блок-контакты выключателя основного источника, измеритель напряжения, блок совпадения фаз, блок

памяти, тиристорный короткозамыкатель и блок коммутации выключателя , блок управления, включающий в себя элементы ИЛИ и И, причем управляющие входы блока через элемент ИЛИ

связаны с прямым входом элемента И, инверсный вход которого.подключен к запирающему входу блока, а выход элемента И подсоединен к выходу блока управления, вход измерителя напряжения подключен к вводу основно

го источника, а выход - к запирающему

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для электроснабжения потребителей. не допускающих перерыва в электропитании. Повьпиение качества напряжения на распределительных шинах при коротких замьжаниях в цепях основного источника обеспечивается тем, что статорная обмотка 16 обратимой электрической машины 4 включена последовательно в цепь питания нагрузки 18. При неисправностях основного источника фазные концы статорной обмотки отсоединяются от ввода 1 основного источника и с помощью ко- роткозамыкателя 22 подключаются к нулевому проводу нагрузки. При коротких замыканиях в цепях основного источника сопротивление статорной обмотки 16 играет роль токоограничи- вающего сопротивления. 1 ил. с (Л