Устройство для автоматического включения резервного питания потребителя Советский патент 1989 года по МПК H02J9/06 

а

Фя.1

315

Изобретение относится к электротехнике, а именно к устройствам про- тивоаварийной автоматики, в частности к устройствам автоматического включения резервного питания синхронных двигателей.

Цель изобретения - повьшение быстродействия при синфазном включении секционного выключателя резервно- го питания.

На фиг. 1 представлена блок-схема устройства для автоматического включения резервного питания потребителей; на фиг. 2 - характеристика срабатьюа- ния устройства; на фиг. 3 - схема реализации блоков вьщеления первоочередности срабатьшания.

Устройство содержит выключатель 1 и 2 первого и второго источников пи- тания, секционный выключатель 3, измерительные траисформаторы 4 и 5 на- пряжения, первый 6 и второй 7 блоки контроля разности фаз, первый 8 и второй 9 инверторы, элемент 10 задержки, второй 11 и третий 12 элементы И, первый 13 и второй 14 блоки выделения первоочередности срабатывания, четвертый 15 и пятый 16 элементы И, элемент ИЛИ 17, расширитель 18 импульсов первый элемент И 19, первый исполнительный блок 20 для отключения выклю- 1чателя 1, третий исполнительный блок

21для включения секционного выключателя 3, второй исполнительный блок

22для отключения выключателя 2, а также первую 23 и вторую 24 секции шин.

Первый и второй источники через выключатели 1 и 2 нормально подключе- ны к секциям шин 23 и 24 потребителей с двигательной нагрузкой. Секционный выключатель 3 нормально отключен. Первый 6 и второй 7 блоки контроля разности фаз включены на одноименные напряжения секций шин 23 и 24. Первый блок 6 контроля разности фаз о этих напряжеиий срабатьшает, если

(/;)-j;cp.

где «Г/ср 40 - уставка срабатывания блока 6.

Второй блок 7 контроля разности фаз «0. напряжения первого источника и повернутого с помощью фазоповорот- ной цепи, входящей в блок 7, на 90 эл.град. в сторону опережения, напряжения второго источника, срабатьша

ет, если

1

(сГг) сГгср

g

5

0 з Q

Q д

5

5

304

где 90° - уставка срабатывания блока 7.

Сигнал на выходе блока 10 появляется при срабатывании блока 6, что соответствует зоне 25 (фиг. 2), сигнал на выходе блока 1I - при несрабатывании блока 7 и срабатьюании блока 6, что соответствует зоне 26, сигнал на выходе блока 12 - при срабатывании блоков 6 и 7, что соответствует зоне 27, сигнал на выходе элемента НЕ 8 - при несрабатьшаиии блока 6, что соответствует зоне 28, а сигнал на выходе элемента НЕ 9 - при несрабатьтании блока 7, что соответствует зоне 29.

Блоки 13 и 14 выполнены из трех элементов И-НЕ и срабатывают, если на Вх. 1 сигнал Приходит раньше, чем на Вх. 2 (фиг. 3).

При потере питания первого источника начинается выбег синхронных ° электродвигателей, подключенных к секции 23 шин, которые при этом затормаживаются и переходят в генераторный режим. Это приводит к снижению частоты напряжения на секции шин 23. При этом вектор первого напряжения отстает от второго, а угол cfj первого напряжения относительно второго изменяется по часовой стрелке, начиная от значения сГ 0. В момент вхождения в зону 27 (при d ) на выходе блока 12 появляется сигнал, который блокирует работу блока 14. С небольшой задержкой (например, 10 мс), определяемой блоком 10, на выходе блока 10 появляется рабочий сигнал, который приходит на первый вход блока 14 позже, чем блокирующий сигнал на его второй вход и поэтому не изменяет состояние выхода блока 14. Этот рабочий сигнал поступает также на первый вход блока 13 и переключает его в сработанное состояние. При этом на первый вход элемента И 15 поступает разрешающий сигнал. Однако состояние элемента И 15 не изменяется, так как разрешающий сигнал на его втором входе пока еще отсутствует. В момент вхождения в зону 26 (при ) на выходе блока 11 появляется сигнал, который приходит на второй вход блока 13 позже, чем рабочий сигнал, присутствующий на первом входе блока 13, и поэтому он не изменяет состояние блока 13. Этот же сигнал, поступая на второй вход элемента И 15,

изменяет состояние выхода элемента И 15. При этом через первый исполнительный блок 20 обеспечивается отключение выключателя 1, а через блоки 17 и 18 разрешающий сигнал проходит на второй вход элемента И 19, подготавливая его действие. В момент вхождения в зону 28 на первом входе элемента И 19 также появляется рабочий сигнал от блоков 6 и 8 и через трети исполнительный блок 21 осуществляетс включение секционного выключателя 3, чем обеспечивается питание секции ши 23 от второго источника.

При потере питания второго источника начинается выбег синхронных электродвигателей, подключенных к секции шин 24, которые при этом затормаживаются и переходят в генераторный режим. Это приводит к снижение частоты напряжения на секции шин 24, а следовательно, к вращению первого вектора напряжения против часовой стрелки относительно второго век тора напряжения. В момент вхождения в зону 26 (при Г cljcp) выходе блока 11 появляется сигнал, который блокирует работу блока 13. С небольшой задержкой, определяемой блоком 10, на выходе блока 10 появляется рабочий сигнал, который приходит на первый вход блока 13 позже, чем блокирующий сигнал на его второй вход и поэтому не изменяет состояние выхода блока 13. Этот рабочий сигнал поступает также на первый вход блока 14 и переключает его в сработанное состояние. При этом на первый вход эле

сигнал, и через третий исполнительньпТ блок 21 обеспечивается включение секционного выключателя 3, чем обеспечивается питание секции шин 24 от первого источника.

Вьщержка времени на возврат расширителя 18 импульсов выбирается из условия обеспечения надежного включения выключателя 3. Таким образоМ; ycTpoi i- ство обеспечивает двухстороннее резервирование питания двух секций шин с двигательной нагрузкой.

Особенность устройства заключается в обеспечении синфазного включения двигательной нагрузки каждой из двух секций шин в течение первого цикла скольжения, что определяет его высокое быстродействие. При этом угол опережающего включения секционного выключателя 3 может легко регулироваться изменением угла срабатьшания блока 6.

Формула изобретения

25

Устройство для автоматического включения резервного питания потребителя с двигательной нагрузкой, содержащее первый блок контроля разности 30 фаз, первый и второй входы которого подключены соответственно к одноименным выходам первой и второй секций шин,расширитель импульсов, элемент задержки сигнала, первый элемент И, первый и второй исполнительные блоки, предназначенные для отключения соответственно выключателей первого и второго источников питания, третий исполнительный блок, предназначенный

35

Изобретение относится к электротехнике, а именно к устройствам противоаварийной автоматики, в частности к устройствам автоматического включения резервного питания синхронных двигателей. Цель изобретения - повышение быстродействия при синфазном включении секционного выключателя резервного питания. В нормальном режиме двигательная нагрузка секций шин 23 и 24 подключена к первому и второму источникам питания вводными выключателями 1 и 2. Секционный выключатель 3 отключен. При потере питания от одного из источников начинается выбег двигательной нагрузки соответствующей секции шин. С помощью блоков 6 и 7 контроля разности фаз, подключенных входами к одноименным напряжениям секции шин через трансформаторы 4 и 5 напряжения и имеющих различные характеристики срабатывания, а также логической части устройства на элементах (блоках) 8 - 19 в первом же цикле скольжения при разности фаз между векторами напряжений секций шин 180 эл.град. формируется команда на отключение соответствующего вводного выключателя. Также в первом цикле скольжения с необходимым для синфазного включения опережением формируется команда на включение секционного выключателя 3. Выполнение команд осуществляется с помощью исполнительных блоков 20 и 22 (отключение вводного выключателя) и 21 (включение секционного выключателя). 3 ил.

мента И 16 поступает разрешающий сиг- Q для включения секционного выключатенал. Однако состояние элемента И 16 не изменяется, так как разрешающий сигнал на его втором входе пока еще отсутствует. В момент вхождения в зону 27 (при сГ, 180°) на выходе блока 12 появляется сигнал, который приходит на второй вход блока 14 позже, чем рабочий сигнал, присутствующий на нервом входе блока 14. Этот же сигнал, поступая на второй вход элемента И 16, изменяет состояние его выхода, При этом через второй исполнительный блок 22 обеспечивается отключение выключателя 2, а через блоки 17 и 18 разрешающий сигнал проходит на второй вход элемента И 19, подготавливая его действие. В момент вхождения в зону 28 на первом входе элемента И 19 также появляется рабочий

ля, отличающееся тем, что, с целью повьш1ения его быстродействия при синфазном включении секционного выключателя, дополнительно

дс введен второй блок контроля разности фаз с двумя входами, первый н второй инверторы сигнала, второй, третий, четвертый и пятый элементы И, первый и второй блоки выделения первоочеред50 ности срабатьшания с двумя входами, элемент ИЛИ, второй блок контроля разности фаз снабжен входной фазо- сдвигающей цепью, предназначенной для поворота напряжения второго источника питания на 90 эл.град. в сторону опережения, уставка срабатывания первого блока контроля разности фаз определена условием синфазного включения секционного выключателя.

55

ля, отличающееся тем, что, с целью повьш1ения его быстродействия при синфазном включении секционного выключателя, дополнительно

с введен второй блок контроля разности фаз с двумя входами, первый н второй инверторы сигнала, второй, третий, четвертый и пятый элементы И, первый и второй блоки выделения первоочеред0 ности срабатьшания с двумя входами, элемент ИЛИ, второй блок контроля разности фаз снабжен входной фазо- сдвигающей цепью, предназначенной для поворота напряжения второго источника питания на 90 эл.град. в сторону опережения, уставка срабатывания первого блока контроля разности фаз определена условием синфазного включения секционного выключателя.

5

уставка срабатьшания второго блока контроля разности фаз составляет 90 эл.град., причем входы второго блока контроля разности фаз подключены к входам первого блока контроля разности фаз, выход первого блока контроля разности фаз подключен к входу элемента задержки сигнала, к первым входам второго и третьего элементов И и через первый инвертор сигнала к первому входу первого элемента И, выход второго блока контроля разностн фаз подключен к второму входу третьего элемента И и через второй инвертор сигнала к второму входу второго элемента И, выход элемента задержки сигнала подключен к первым входам первого и второго блоков выделения первоочередности сраба тьюания, выход второго элемента И подключен к второму входу первого блока выделения первоочередности ера батьшания и к второму входу четверто го элемента И, выход третьего элемен

23

ср

(1--о}

27

Фие.2

Редактор Г. Гербер

Составитель В, Сидоров

Техред М.Ходанич Корректор Э. Лончакова

Заказ 7052/54

Тираж 608

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

10

15

20

25

та И подключен к второму входу второго блока выделения первоочередности срабатьшания, и к второму входу пятого элемента И, выходы первого и второго блоков выделения первоочередности срабатьшания подключены соответственно к первым входам четвертого и пятого элементов И, выход четвертого элемента И подключен к входу первого исполнительного блока, предназначенного для отключения выключателя первого источника питания и к первому входу элемента ИЛИ, выход пятого элемента И подключен к входу второго исполнительного блока, предназначенного для отключения выключателя второго источника питания, и к второму входу элемента ИЛИ, выход элемента ИЛИ через расширитель импульсов, подключен к второму входу первого элемента И, а выход первого элемента И подключен к входу третьего исполнительного блока, предназначенного для включения секционного выключателя.

-Г Вх.1 О

J J

фаг.З

Подписное