Устройство автоматического включения резерва Советский патент 1991 года по МПК H02J9/06 

Изобретение относится к электротехнике и может быть применено в системах резервирования ответственных потребителей в сетях 6-35 кВ,

Цель изобретения - повышение надежности электроснабжения.

На чертеже представлена функциональная схема устройства.

Устройство содержит выключатели 1 и 2 основного и резервного источников питания.

К основному источнику первичной обмотки подключен первый трансформатор 3 напряжения, (ТН), а к резервному второй трансформатор 4 напряжения. К вторичным обмоткам ТН 3 и 4 подсоединен блок 5 питания.

Блок 5 питания состоит из выпрямителей 6 и 7, подключенных соответственно к трансформаторам 3 и 4 напряжения. Выходы выпрямителей соединены между собой через диод 8, направленный анодом к первому выпрямителю б, к которому подсоединен элемент 9 защиты, выход которого является первым выходом блока питания, а к выходу второго подключен стабилизатор 10, выход последнего является вторым выходом блока питания. Элементы 11 и 12 согласования своими входами соединены с выходом стабилизатора 10, а их выходы являются третьим и четвертым выходами блока питания.

Реле 13 напряжения, содержащее блок 14 опорного напряжения и компаратор 15, подключено своими входами к первому и второму выходам блока питания, причем первый вход подключен к инверсному входу компаратора 15, второй вход-к блоку опорного напряжения, выход которого подключен к прямому входу компаратора, выход которого является выходом реле напряжения.

Блок 16 разрешения выполнен на четырех двухвходовых логических элементах И- НЕ 17-20, первым входом соединен с выходом реле 13 напряжения, вторым входом - с выходом первого элемента 11 согласования и через первую цепочку последовательно соединенных размыкающего блок-контакта 21 выключателя основного источника 1 и замыкающего блок-контакта 22 выключателя резервного источника - с общей шиной питания. Третий вход блока 16 разрешения соединен с элементом 12 согласования и через вторую цепочку па раллельно соединенных первого замыкающего блок-контакта 23 выключателя основного источника 1 и первого размыкающего блок-контакта 24 выключателя резервного источника 2 с общей шиной

-

питания. К выходу блока 16 разрешения подсоединено реле 25 времени. Выходной элемент 26, своим входом соединенный с выходом реле 25 времени, включает тири5 стор 27 и реле 28, параллельно которым подключен конденсатор 29. Выходом выходного элемента 26 являются замыкающие контакты 30 и 31, которые включены в цепь электромагнитов включения 32 и 33 и отклю10 чения 34 и 35, выключателей основного и резервного источников.

Электромагнит отключения выключателя резервного источника включен последовательно с вторым замыкающим

15 блок-контактом 36 выключателя резервного источника и вторым размыкающим блок- контактом 37 выключателя резервного источника, образуя третью цепочку, Параллельно ей включена четвертая цепочка, об20 разованная электромагнитом включения выключателя основного источника, третьим размыкающим блок-контактом 38 выключателя основного источника и вторым размыкающим блок-контактом 39 выключателя

25 резервного источника. Третья и четвертая цепочки подключены через первый замыкающий контакт 30 .выходного элемента 26 к первому трансформатору 3 напряжения. Пятая цепочка образована последова30 тельно соединенными электромагнитом 35 отключения основного источника, третьим размыкающим блок-контактом 40 выключателя основного источника. Шестая цепочка образована последовательно сое35 диненными электромагнитом 33 включения выключателя резервного источника и четвертыми размыкающими блок-контактами 42 и 43 выключателей соответственно основного и резервного источников. Пятая

40 и шестая цепочки включены параллельно друг другу и через второй замыкающий контакт 31 выходного элемента 26 подключены к второму трансформатору 4 напряжения. В нормальном режиме напряжение

45 присутствует на обоих вводах - основной и резервной сетей, выключатель 1 включен, выключатель 2 отключен. С выпрямителей 6 и 7 на стабилизатор 10 поступает большее из напряжений и после стабилизации пита50 ет схему.

На неинверсный вход компаратора 15 поступает напряжение с блока 14 опорного напряжения, а на инверсный вход- напряжение пропорциональное напряжению ос- 55 новной сети. Тзк как в нормальном режиме напряжение на инверсном входе больше, то на выходе реле 13 напряжения - логический О, который поступает на первый вход блока 16 разрешения. На второй и третий входы блока 16 поступает с элементов 11 и 12

логическая 1 в зависимости от положения выключателей 1 и 2, характеризуемых положением их блок-контактов 21-24. Подачей О на вход поочередно выключаются из работы логические элементы 18 или 19 (на их выходе в этом случае всегда имеется 1). В исходном режиме блок-контакты 21 и 22 разомкнуты, а блок-контакты 23 24 замкнуты, поэтому логический элемент 19 отключен (О - на его втором входе), а управление осуществляется по цепи элементов 18-20. Так как на втором входе элемента 18 имеется О, на первом входе 1, то на его выходе присутствует 1. 1 на обоих входах элемента 20 обеспечивает О на его выходе и реле 25 времени находится в состоянии ожидания команды на запуск.

При снижении напряжения в основной сети ниже заданного блоком 14 опорного напряжения на выходе реле 13 появляется 1, которая обуславливает О на выходе элемента 18, и на выходе элемента 20 появляется 1, которая запускает реле 25 времени. Если снижение напряжения кратковременное, то схема возвращается в исходное положение, а при длительном снижении реле 25 времени отсчитывает заданное время и дает команду включения на вход выходного элемента 26, реле 28 которого замыканием своих контактов 30 и 31 отключает выключатель 1 и включает выключатель 2. Если переключение происходит без отказов, то блок-контакты 21 и 22 замыкаются, а блок-контакты 23 и 24 размыкаются и логический элемент 18 выведен из работы (0 на втором входе), управление осуществляется по цепи логических элементов 17, 19, tO, 1, на выходе реле 13 напряжения обуславливает О на выходе элемента 17 и, так как на обоих входах элемента 20 присутствует 1, на его выходе появляется О. Схема устройства готова к последующей работе.

Восстановление напряжения на основной питающей сети обеспечивает на выходе реле 13 напряжения О, на выходе элемента 20 появляется 1, которая запускает реле 25 времени. Если такое появление напряжения кратковременное (вследствие действия релейной защиты или автоматики в основной сети), то схема возвращается в исходное положение. Полное восстановление электропитания обеспечивает отсчет времени реле 25 времени и возврат к основной схеме питания осуществляется отключением выключателя 12 и включением выключателя 1.

Последующие переключения происходят аналогично.

В случае, если при переключении на резервное питание потребителя происходит отказ, например, блок-контактов выключателя 2, то при восстановлении питания оба

источника электропитания могут подключиться параллельно. Для того, чтобы не допустить такого режима, блок 16 блокирует работу устройства постоянной подачей на вход реле 25 времени 1 и конденсатор 29

шунтируется открытым тиристором 27. Дальнейшая работа устройства для автоматического включения резерва не возможна. Аналогично происходит блокировка при любых других отказах выключателей,

Таким образом, в предполагаемом устройстве для автоматического включения резерва введение блока разрешения, новые связи, конкретное выполнение блока разрешения и блока питания позволяют организовать алгоритм работы устройства с учетом реального положения в сети - положения коммутационных аппаратов, наличия напряжения на основном и резервном вводах, а также отстройку от работы других устройств при восстановлении схемы, что позволяет повысить надежность энергоснабжения.

Формула изобретения

Устройство автоматического включения резерва, содержащее выключатели основной и резервной сетей, трансформатор напряжения, который подключен к основной сети, блок питания, подключенный к трансформатору напряжения, выход которого подключен к реле напряжения, выход которого через блок разрешения, реле времени подключен к выходному элементу, предназначенному для введения в цепь

электромагнитов включения и отключения выключателей основной и резервной сети, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности электроснабжения, введен второй трансформатор напряжения, подключенный к резервной сети, шесть цепочек блок-контактов выключателей основной и резервной сетей, блок питания состоит из двух выпрямителей, подключенных соответственно к первому и

второму трансформаторам напряжения, разделительного диода, стабилизатора, элемента защиты и двух элементов, выход пер- вого выпрямителя является первым выходом блока питания, подключен к аноду

разделительного диода, и через элемент защиты - к первому входу реле напряжения, к второму входу которого через стабилизатор подключен к катоду разделительного диода, выход стабилизатора, являющийся вторым выходом блока питания, подключен к входам питания всех элементов устройства и к входам элементов согласования, представляющих собой резисторные делители напряжения, выходы которых являются соответственно третьим и четвертым выходам блока питания, реле напряжения состо- ит из блока опорного напряжения и компаратора, причем инверсный вход компаратора является первым входом реле на- пряжения, вторым входом которого является вход блока опорного напряжения, выход которого подключен к прямому входу компаратора, выход которого является выходом реле напряжения, который подключен к первому входу блока разрешения, второй и третий входы которого подключены соответственно к третьему и четвертому выходам блока питания, блок разрешения содержит четыре элемента И-НЕ, входы первого элемента И-НЕ объединены и являются первым входом блока разрешения и подключены к первому входу второго элемента И-НЕ, второй вход которого подключен к второму входу блока разрешения, выход первого элемента И-НЕ подключен к первому входу третьего элемента И-НЕ, второй вход которого подключен к третьему входу блока разрешения, выход второго элемента И-НЕ подключен к первому входу четвертого элемента И-НЕ, к второму входу которого подключен выход третьего элемента И-НЕ, выход четвертого элемента И-НЕ является выходом блока разрешения, который подключен к реле времени, первая цепочка состоит из последовательно включенных первого размыкающего блок-контакта выключателя основного источника и первого размыкающего блок-контакта резервного источника и включена

между вторым входом блока разрешения и общей шиной питания, вторая цепочка состоит из параллельно включенных первого замыкающего блок-контакта выключателя

основного источника и первого размыкающего блок-контакта выключателя резервного источника, которая включена между третьим входом блока разрешения и общей шиной питания, третья цепочка состоит из

последовательно соединенных второго замыкающего второго размыкающего блок- контакта выключателя основного питания и электромагнита отключения выключателя резервного источника, которая подключена

через первый замыкающий контакт выходного элемента к первому трансформатору напряжения, четвертая цепочка состоит из последовательно включенных третьего размыкающего блок-контакта, выключателя основного источника, второго размыкающего блок-контакта, выключателя резервного источника и электромагнита включения выключателя основного источника, которая подключена параллельно третьей цепочке,

пятая цепочка состоит из последовательно включенных третьего размыкающего блок- контакта второго выключателя резервного источника, замыкающего блок-контакта выключателя основного источника и электромагнита отключения выключателя основного источника, которая через второй замыкающий контакт выходного элемента подключена к второму трансформатору напряжения, шестая цепочка состоит из последовательно включенных четвертых размыкающих блок-контактов выключателей основного и резервного источников и электромагнита включения выключателя резервного источника.

Изобретение относится к электротехнике и может быть применено в системах резервирования ответственных потребителей в сетях кВ. Цель - повышение надежности электроснабжения. При снижении напряжения на основном источнике ниже Оснобн -т пит JO, J4cb cb J5Vjtf ft A лотреЦ fJ заданного блоком 14 опорного напряжения на выходе реле 13 напряжения появляется сигнал 1, а блок 16 разрешения подает сигнал на реле 25 времени с учетом блок- контактов выключателей основного и резервного источников. Если напряжение на основном источнике не восстановится в течение времени, задаваемого реле 25 времени, то выходной элемент 26 подает сигнал на отключение выключателя основного источника и включение выключателя резервного источника. При восстановлении напряжения на основном источнике реле 13 напряжения подает на вход блока 16 разрешения логический О, блок разрешения запускает реле 25 времени, которое с выдержкой времени через выходной элемент подает сигнал на обратное переключение выключателей. 1 ил. РезерВн Z&лит fe Л ON VI VJ VJ Ю Ј