Способ автоматического включения резервного питания потребителей Советский патент 1992 года по МПК H02J9/06 

Изобретение относится к электротехнике, в частности к устройствам автоматического включения резервного (АВР) питания синхронных двигателей.

Цель изобретения - повышение чувствительности к коротким замыканиям (КЗ) в питающей линии основного источника и быстродействия.

Согласно способу АВР питания потребителей с синхронными двигателями путем измерения параметров напряжения и мощности, при котором фиксируют снижение напряжения относительно установленного уровня хотя бы в одной из фаз на секции шин, подключенной к основному источнику, а также направление мощнбсти прямой последовательности от шин потребителя к ос- новному источнику или уменьшение мощности прямой последовательности от основного источника к шинам потребителя,

после чего производят переключение потребителя на питание от резервного источника, дополнительно выявляют направление мощности обратной последовательности и в случае, если она направлена от основного источника к шинам потребителя, а напряжение хотя бы одной из фаз ниже установленного, производят переключение потребителя на резервный источник

Сущность изобретения заключается в том, что переключение потребителя на резервный источник производят в случае, если мощность обратной последовательности направлена от основного источника к шинам потребителя, напряжение хотя бы одной из фаз ниже установленного. Указанные действия обеспечивают быстрое и селективное определение повреждений в питающей линии и обеспечивается быстрое (практически бесперебойное) АВР.

VJ

CJ

ю

Јь СО СО

На фиг. 1 представлена структурная схема устройства для осуществления предлагаемого способа; на фиг. 2 - векторные диаграммы, поясняющие его работу.

На схеме показаны источник 1 питания на высокой стороне питающего напряже- ния, первый 2 и второй 3 головные выключатели на питающих линиях, первая 4 и вторая 5 питающие линии, силовые трансформаторы 6 и 7, измерительный трансформатор 8 тока (ИТТ), первый 9 и второй 10 вводные выключатели, секционный выклю- чатель 11 (СВ), измерительный трансформатор 12 напряжения (ИТН), блок 13 реле направления мощности обратной последовательности (РНМОП), блок 14 реле направления мощности прямой последовательности (РНМПП), блок 15 реле минимального напряжения (РМН), например, из трех РМН. выходы которых объединены по логической схеме ИЛИ, блок 16 синхронных двигателей, содержащий один или несколько синхронных двигателей, блоки 17 и 18 запрета (БЗ), ко- торые запрещают прохождение рабочего сигнала, поступающего на второй вход, при наличии блокирующего сигнала на первом входе, силовой блок 19 управления (БУ), обеспечивающий сигналы на отключение выключателя 9 и включение выключателя 11, первая 20 и вторая 21 секции шин.

В нормальном режиме активной нагрузки выключатели 2, 3, 9 и 10 включены, а СВ 11 отключен. При этом векторы тока И и напряжения Ui прямой последовательно- сти (фиг. 2а) примерно совпадают по фазе, векторы тока г и напряжения Da обратной последовательности примерно равны нулю, блок РМН 15 и РНМОП 13 находятся в несработанном состоянии, РНМПП 14 - в ера- ботанном состоянии (так как мощность направлена в сторону потребителя), сигнал с выхода блока 14 проходит через блок 17 и обеспечивает блокирующий сигнал на первом входе блока 18, а сигналы на выходах блоков 18 и 19 отсутствуют.

При возникновении междуфазных КЗ на первой секции шин, например в точке II, векторы тока И и напряжения LH прямой последовательности (фиг. 26) по-прежнему совпадают по фазе (возможно также их расхождение на некоторый угол, не достаточный для возврата блока 14 в исходное состояние), присутствующие при этом ток 2 и напряжение 1)2 обратной последовательности примерно противоположны по фазе один относительно другого, вследствие чего требование к срабатыванию блока 13 отсутствует. При этом срабатывание блока 15 не изменяет состояния блока 18 и работа устройства не происходит. При трехфазном КЗ

в точке II величины Ua и г малы, поэтому требование к срабатыванию блока 13 отсутствует. При этом состояние работы устройства также не изменяется.

При возникновении несимметричных КЗ на первой питающей линии в точке I векторы тока И и напряжения Ui прямой последовательности (фиг. 2в), а также тока 2 и напряжения U2 обратной последовательности примерно совпадают по фазе. При этом блок РМН 15, а также РНМПП 14 и РНМОП 13 находятся в сработанном состоянии. В этих режимах запрещается работа блока 17 и разрешается работа блока 18, в результате чего с выхода блока 15 через блоки 18 и 19 проходит рабочий сигнал, обеспечивается отключение выключателя 9 и включение выключателя 11, а секция 20 шин включается на резервный источник питания.

В режиме трехфазного КЗ в точке I величины U2, 2 отсутствуют, а величины Ui и И в первый момент времени направлены в разные стороны (так как синхронные двигатели переходят в генераторный режим), а в установившемся режиме также отсутствуют. При этом блок 15 находится в сработанном состоянии, а блоки 13 и 14 - в несработанном состоянии. При этом разрешается работа блока 18 из-за отсутствия сигнала на выходе блока 17, в результате чего через блоки 18 и 19 проходит рабочий сигнал и аналогично указанному обеспечивается АВР.

Формула изобретения

Способ автоматического включения резервного питания потребителей с синхронными двигателями путем измерения параметров напряжения и мощности, при котором фиксируют снижение напряжения относительно установленного уровня хотя бы в одной из фаз на секции шин, подключенной к основному источнику, а также направление мощности прямой последовательности от шин потребителя к основному источнику или уменьшение мощности прямой последовательности от основного источника к шинам потребителя, после чего производят переключение потребителя на питание от резервного источника, отличающийся тем, что, с целью повышения чувствительности к коротким замыканиям в питающей линии основного источника и быстродействия, дополнительно выявляют направление мощности обратной последовательности и, если она направлена от основного источника к шинам потребителя, а напряжение хотя бы в одной из фаз ниже установленного, производят переключение потребителя на питание от резервного источника.

2j ш т

17

ШкВ

Сущность изобретения: автоматическое включение резервного питания потребителей с синхронными двигателями производят при одновременном уменьшении мощности прямой последовательности, потребляемой нагрузкой, и При снижении напряжения одной из фаз. Кроме того, включение потребителя на резервный источник производят в случае, если мощность обратной последовательности направлена от основного источника к нагрузке, а напряжение хотя бы одной из фаз понижено. Указанные действия обеспечивают быстрое и селективное определение повреждений в питающей линии и бесперебойное питание нагрузки. 2 ил. СО С

Фиг.1

а

и.

Uj,, 1г

// г

Фие.1