Устройство для автоматического включения резервного питания потребителей Советский патент 1990 года по МПК H02J9/06 

йзобрет ние относится к электротехнике, а именно к устройствам противоаварий- ной автоматики, в частности к устройствам автоматического включения резервного питания синхронных двигателей:

Цель-изобретения - повышение надежности.

На фиг. 1 приведена блок-схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 - векторные диаграммы его работы.

Блок-схема содержит выключатели 1 и 2 основного и резервного вводов, секционный выключатель 3, измерительный трансформатор тока 4 основного ввода, измерительные трансформаторы 5 и 6 напряжения, подключенные соответственно к основной и резервной секции , блок управления 7. предназначенный для отключения выключатели основного ввода 1 и включения секционного выключателя, промежуточный трансформатор 8 тока, вход которого подключен трансформатору тока основного ввода 4, первый 9 и второй 10 промежуточные, трансформаторы напряжения, входы которых подключены соответственно к трансформаторам напряжения 5 и 6, первый формирователь 11 сравниваемых величин, выполненный в виде сумматора сигналов с тремя входами, второй формирователь 12 сравниваемых величин, блок 13 сравнения по фазе, формирователь 14 импульсов несовпадения блока сравнения, реагирующий орган 15 блока сравнения, пусковой фазочувствительный блок 16, оссл

о

W

новная 17 и резервная 18 секции шин, первый 19, второй 20 и третий 21 входь4 первого формирователя сравниваемых величин, прямой 22 и инверсный 23 выходы второго промежуточного трансформатора напряжения.

На фиг. 2 приняты следующие обозначения:

К|1| - выходное напряжение промежу- точного трансформатора тока В, пропорциональное току основного ввода:

KuOi - выходное напряжение первого промежуточного трансформатора напряжения 9, пропорциональное напряжению ос- новиой секции шин:

KUUII - прямое выходное напряжение второго промежуточного трансформатора напряжения 10, пропорциональное напряжению резервной секции шин:

Кй Ои - инверсное напряжение второго промежуточного трансформатора напряжения 10:

И - суммарный ток на входе первого формирователя сравниваемых величин 11:

2 - ток на входе второго формирователя сравниваемых величин 12.

Выключатели 1 и 2 нормально включены, выключатель 3 отключен.

Пусть промежуточные трансформаторы напряжения 9 и 10 подключены на одноименные фазные (или линейные) напряжения фаз основной и резервной секций шин, а промежуточный трансформатор тока 8 - на одноименный ток основного ввода. Пусть в нормальном режиме номинальной нагрузки на выходах промежуточных трансформаторов 8, 9 и 10 (на выходе 22) формируются напряжения, равные по величине и примерно совпадающие по.фазе(при активном ха- рактере нагрузки), т.е. Kiii KuUi KuCj|i, а на выходе 23 промежуточного трансформатора 10формируется инвертированное напряжение, равное KuOii. Пусть сопротивление резисторов R1, R2, R3, R4 на входе форми- рователей сравнения величины 11 и 12 выбраны таким образом, что ,1R, а . Тогда токи ii и 12, формируемые на входах формирователей 11 и 12, paBHt

i -1 Ui , Kl li KUUII

i КиО||

Рассмотрим поведение устройства в различных режимах.

5

0

5

0

5

0 5 0 5 0

5

Режим номинальной нагрузки, Векторы li и 12 (см. фиг. 2а) примерно совпадают по фазе, поэтому блок 16 находится в несработанном состоянии, выключатели 1 и 2 вклю- чены, а секционный выключатель 3 отключен.

Режим короткого замыкания в цепи основного ввода, когда напряжение . При этом фаза тока основного ввода изме- примерно на 180 эл.град., векторы li и 12 (см. фиг. 26) находятся в противофазе и обеспечивается быстрое срабатывание блока 16, который через блок 7 производит отключение выключателя 1 и включение секционного выключателя 3 (с контролем от блок-контактов выключателя 1, а также от блока контроля синфазности включения БКС при его наличии).

Режим короткого замыкания на основной секции шин 17, когда напряжение . Векторы И и 12 примерно совпадают по фазе, так как фаза тока основного ввода не изменяется. Поэтому отключение КЗ происходит от защиты основного ввода, а контакты защиты, воздействуя на блок 7, запрещают включение секционного выключателя. После отключения,КЗ возможно успешное включение основного или резервного питания.

Режим перегорания предохранителей во вторичных цепях трансформатора напряжения 5, когда напряжение KuOi 0. При этом в нормальном режиме нагрузки фаза и величина тока основного ввода не изменяются, векторы li и 2 примерно совпадают по фазе, поэтому блок 16 находится в несработанном состоянии.

Режим исчезновения напряжения питания основного источника (например, из-за ошибочного отключения выключателя 1), когда напряжение . При этом синхронные двигатели переходят в генераторный режим, напряжение основной секции шин начинает отставать по фазе от напряжения резервной секции шин, а вектор ii отстает по фазе от вектора 12 (см. фиг. 2в). При достижении угла расхождения заданной установки (например, 120°), определяемой установкой регулирующего органа блока сравнения 15, происходит срабатывание блока 16 и обеспечивается АВР-вклйэчение выключателя 3.

Если двигательная нагрузка отсутствует или временно отключена, то напряжение KuUi также отсутствует. При этом ток И определяется лишь инвертированным напряжением, (-KuUji), снимаемым с выхода 23, векторы И и 12 (см. фиг. 26) находятся в противофазе и обеспечивается АВР.

Режим исчезновения напряжения питания резервного источника, когда напряжение KuUii 0. При этом ток , блок 16 не срабатывает и запрещается АВР при любых режимах на основной секции.

Формула изобретения Устройство для автоматического включения резервного питания потребителей с двигательной нагрузкой, содержащее пусковой фазочувствительный блок, состоящий из первого и второго промежуточных трансформаторов напряжения, входы которых подключены к трансформаторам напряжения секций шин соответственно основного и резервного источников, соединенных между собой секционным выключателем, промежуточного трансформатора тока, подключенного к трансформатору тока основного ввода, первого формирователя сравниваемых величин, первый вход кото- рого подключен к выходу первого промежуточного трансформатора напряжения, второй вход - к выходу промежуточного трансформатора тока, второго формирователя сравниваемых величин, вход которого подключен к первому выходу второго промежуточного трансформатора напряжения, блока сравнения фаз, два входа которого подключены к выходам формирователей сравниваемых величин, выход которого является выходом пускового фазочувствитель- ного блока, который подключен к блоку управления, предназначенному для отключения выключателя основного ввода и включения секционного выключателя, отличающееся тем, что. с целью повышения надежности, второй промежуточный трансформатор напряжения выполнен с дополнительным инверсным выходом, который подкл ючен к третьему входу первого формирователя сравниваемых величин, в качестве которого использован сумматор.

Изобретение относится к электротехнике, а именно к устройствам противоаварийной автоматики, в частности к устройствам автоматического включения резервного питания синхронных двигателей. Цель - повышение надежности. На первый формирователь сигнала,выполненный в виде сумматора, подаются ток основного ввода, напряжение основного ввода и инвертированное напряжение резервного ввода, где они складываются, и результирующий сигнал подается на первый вход блока сравнения по фазе, на второй вход подается прямое напряжение резервного ввода через второй формирователь сигнала. При совпадении фаз сигналов на выходе блока сравнения по фазе сигнал не появляется, АВР не срабатывает. При несовпадении сигналов по фазе, что бывает при повреждении основного ввода и при наличии активной нагрузки, угол расхождения превышает уставку, появляется сигнал, АВР переключает выключатели основного и резервного вводов. 2 ил.

-tiTsi

18

::з

f

I

ts«

t-1