УСТРОЙСТВО для АВТОМАТИЧЕСКОГО ВВОДА РЕЗЕРВА Советский патент 1969 года по МПК H02J9/06 

Предлагаемое устройство может быть использовано Е качестве быстродействующего органа для автоматического ввода резерва (АВР) различных потребителей, не терпящих перерывов в электроснабжении.

В настоящее время АВР секции, иотерявшей питание, осуи1ествляется автоматическим включением межсекдионного выключателя.

Время ввода резерва слагается из времени действия автоматики, времени действия АВР и времени включения межсекционпого выключателя и составляет от нескольких десятых долей секунды (0,3-0,4 сек) до нескольких секунд.

Такие перерывы электроснабжения приводят к нарушению устойчивости некоторых нагруженных двигателей, имеющих постоянный момент сопротивления. Так, например, нарушение динамической устойчивости синхронных двигателей тина СТМ, используемых в качестве привода норшневых компрессоров на заводах химической, нефтеперерабатывающей и других отраслей промышленности, приводит к нарушению непрерывности технологнческого процесса некоторых производств.

Даже минимальное время АВР, определяемое в основном собственным временем включения межсекционпого выключателя (для выключателей 6-10 кв - 0,25-0,6 сек), не обеспечивает устойчивую работу упомянутых

двигателей. Наблюдались случаи нарушения устойчивости синхронных двигателей поршневых компрессоров при длительности перерыва электроснабжения 0,12 сек. Кроме того, осуществление АВР с таким временем ввода может привести к недопустимым для некоторых двигателей динамическим воздействиям, ввиду вероятности их нахождения в противофазе с сетью в момент включения.

Для обеспечения устойчивой работы потребителей необходимо сократить время перерыва электроснабжения при различных нарушениях питания резервируемой секции, а для предохранения двигателей от недопустимы.ч

динамических воздействий при подключении к сети в момент нахождения их в противофазе с сетью необходимо уменьшить величину ударного тока включения.

Эта цель может быть достигнута при номощи предложенного устройства. Его особенность заключается в том, что параллельно межсекционному выключателю через дополнительный выключатель нодключен трансформатор, вторичные обмотки которого шунтированы коммутационным аппаратом.

При коротком замыкании на резервируемой секции или ее присоединении место короткого замыкания от смежной секции через предлагаемое устройство подпитывается тольщими его. При потере питания на резервируемой секции дается импульс ка включение короткозамыкателя, имеющего время срабатывания I-3 мк.сек, проходное сопротивление устройства резко падает, и осуществляется быстродействие АВР.

При включении короткозамыкателя в момент нахождения двигателей в противофазе с сетью устройство насыщено, и в контур сеть- двигатель через проходное сопротивление устройства- вводится э. д. с., несколько превосходящая номинальное фазное напряжение сети. Величина ударного тока включения ирн этом значительно сокрапдается.

На фиг. 1 ноказана схема главной понизительной нодстанцин нредприятия; на фиг. 2 - схема предлагаемого устройства.

Устройство работает следующим образом.

Выключатели / и 2 но условиям разрывной мощности выключателей секций нормально отключены, и на них осуществляется АВР, как правило, двустороннего действия.

Трансформатор 3 через выключатель 4 включен параллельно выключателю /. Нормально щунтирующнй коммутационный аннарат 5 разомкнут, выключатель / отключен, выключатель 4 включен.

В предложенном устройстве использован трансформатор со следующими характеристиками:

значительно нонижено сопротивление короткого замыкания, т. е. ироходное сопротивление трансформатора 3 при замкнутом коммутационном аппарате 5 должно быть достаточно мало для подхвата нагрузки резервируемой секции (при концентрических обмотках это достигается сокращением изоляционного расстояния между первичной и вторичной обмотками) ;

понил ено индуктивное сопротивление первичной обмотки для уменьщення надения напряжения на первичных обмотках трансформатора 5 во время нахождения резервируемых двигателей в нротивофазе с сетью (достигается это.уменьщеннем числа витков первичной обмотки, сечение железа нри этом новыщено).

Номинальное напряжение трансформатора 3 соответствует номинальному напряжению сети, в которой он установлен.

В качестве щунтнрующего коммутационного аппарата 5 может быть использован короткозамыкатель для защить; мощных полунроводниковых агрегатов (тина КЭ-1, нанряжение 800 0; ток короткого замыкания 50 ка, собственное время срабатывания 0,001 - 0,003 сек).

При коротком замь.1кании на резервируемой секции на первичные обмотки трансформатора 3 падает полное напряжение сети. При разомкнутом коммутационном аннарате 5 этот режим является режимом холостого хода трансформатора 5.

устройства под током определяется собственным временем включения выключателя 1, который должен нолучнть импульс на включение одновременно с коммутационным апнаратом 5.

При необходнмости резервирования любой из секций замыкается комл1утациониый аппарат 5, чем и осуществляется быстродействие АВР. Затем автоматически включается выключатель / и отключается выключатель 4.

В качестве примера рассмотрим случай потери питания шин 1-й секции (фиг. 1). Причины нотерн питания п:нн могут быть внешние и внутренние.

Внещние причины потери питания (не считая аварийного состояния в самой питающей системе):

отключение выключателя 6 питающей линии 7;

отключение выключателя 5;

короткое замыкание в питающей линии 7 и других ее присоединениях, трансформаторе 9 или реакторе 10;

короткое замыкание на шинах секции или

ее присоединениях.

Внутренние причины потери питания - короткое замыкание на щинах секции /, и короткое замыкание на присоединении секции /. Именно при потерях питания, вызванных

внеи1ними причинами, и примепяется АВР. В большинстве случаев АВР следует выполпять мгновенно, если это не приведет к нарушению устойчивости секции //. Однако последнее маловероятно вследствие быстродействия защиты и выключателя 8.

Релейная автоматика, приводящая в действне АВР, должна надежно отличать внешние причины потери питания секции / от внутренних и также обладать быстродействием. Реле

на полупроводниках отвечает этим требованиям. Полное время действия АВР с применением предлагаемого устройства не превышает 0,025 сек.

Поскольку при коротком замыкании на резервируемых секциях / и // нлн их присоединениях быстродействующий АВР не может дать желаемых результатов, следует освобождать эти секции от протяженных распределительных сетей, доводя до минимума вероятность повреждений на присоединениях этих секций.

Предмет изобретения

Устройство для автоматического ввода резерва, содержащее выключатель с элементами автоматического управления, включенный между секциями шин основного и резервного блока питания, отличающееся тем, что, с целью обеспечения устойчивой работы потребителей электрической энергии, параллельно указанному выключателю через донолнительный выключатель нодключен насыщающийся трансформатор, вторичные обмотки которого

Iceicn Шсекц

иг. 2