Устройство для автоматического ввода резерва питания потребителей Советский патент 1979 года по МПК H02J9/06 

Изобретение относится к области эне гетики, в частности к автоматизации электроснабжения промьшшенных предпр гий. Известно устройство для автоматичес кого включения резервного питания потребителей, содержащих синхронные двигатели, путем определения направления активной мощности основного источника питания, а также угла между векторами напряжений основного и резервного источников l. Устройство состоит из первого фазочувствительного блока, подключенного к напряжениям основного и резервного источников питания через трансформаторы напряжения, второго фазочувствительного блока, реагирующего на направление активной мощности основного источника и подключенного к трансформатору напряжения и трансформатору тока основного источника питания, блока сравнения, ко входам которого подсоединены выходы двух фазо- чувствительных блоков, блока автоматического включения резерва, подключенного к выходу блока сравнения. Однако автоматическое включение резерва по изменению направления активной мощности основного источника питания не является универсальным рещением, так как если рассматривать схему электроснабжения промьЕпленного предприятия в целом, то направление мошнодти при исчезновении напряжений на одной из секций подстанции может и не измениться еСян на соседней подстанции окажутся агрегаты с большим маховым моментом по отношению к рассматриваемой. Из известных устройств для автоматического включения резервного питания наиболее близким к изобретеншо по тех- сущности является используемое при наличии синхронных двигателей в нагрузке устройство автоматического включения резерва на секционном выключателе 2 . Это устройство состоит из двух бло- ков анализа частот основного и резервного исто шиков питания, выполненных в виде реле понижения частоты, соединенных с исполнительным блоком через промежуточные реле, необходимые для исключения срабатывания устройства при общем снижении частоты в питающей се ти, а также во избежание ложной работы реле понижения частоты, так как оно может кратковременно замыкать свои контакты при толчках напряжения и без снижения частоты. С учетом собственного времени срабатывания реле и выключателей время действия доведено до 0,6 с с момента прекращения питания. Недостатком известного устройства является то, что промежуточное реле, обеспечивающие селектийность действия устройства, существенно усложняет схему, а последовательное включение ряда контактов значительно снижает надежность и быстродействие устройства в работе. Кроме того, электромагнитные реле, используемые в устройстве, требуют значительных эксплуатационных расходов при настройке и текущей эксплуатации. Цель изобретения - повышение надеж ности и быстродействия устройства. Это достигается тем, что в устройстве для автоматического ввода резерва питания потребителей, содержащих синхронные двигатели, состоящем из двух блоков сравнения частоты и исполнитель ного блока, соединенного с выходами бл ков сравнения частоты, вход одного из которых предназначен для подключении к основному источнику питания, а другого - к резервному источнику питания, указанные блоки сравнения частоты вторыми входами подключены соответственно к резервному и основному источника питания и каждый из них содержит фазо сдвигающий элемент, формирователь управляющих импульсов, тиристор и реагирующий орган, например резистор, при этом вход фазосдвигающего элемента подключен к первому входу блока, выход соединен со входом формирователя упра ляющих импульсов, выход которого прис единен к управляющему электроду тирис тора, подключенного через реагирующий орган ко второму входу блока, а выход блока соединен с реагирующим органом. На фиг, 1 приведена электрическая схема устройства; на фиг. 2 - схема подключения блока к сети. Устройство содержит блоки I и S сравнения частоты, каждый на которых состоит из фазосдвигающего элемента 3, подключенного к обмотке 4 трансформатора 5 секции А шин потребителя, соединенного с ним последовательно формирователя 6 управляющих импульсов,, подключенного к управляющему электроду тиристора 7, который включен на обмотку 8 трансформатора 9 секции А шин потребителя. В цепь тиристора 7 включен ризистор 10, напряжение с которого подается на исполнительный блок 11, который содержит две идентичных цепи, каждая из которых состоит из тиристора 12, реле 13, нормально замкнутый контакт 14 которого включен во вторую цепь из тиристора 15 и реле 16, нормально замкнутый контакт 17 которого включен в первую цепь. Кроме того, нормально замкнутые контакты реле 13 связаны с цепями управляемых выключателей 18 я 19, а нормально замкнутые контакты реле 16 с цепями управляемых вьшлючателей 19 и 20. Устройство работает следующим образом. При нормальном режиме работы секции А и Б щин потребителя, имеющего синхронные двигатели, подключены к источникам питания выключателями 18 и 2О ввода и работают раздельно, секционный вьшлючатель 19 отключен. Напряжение первой секции А подается через обмотку 4 трансформатора 5 в блок 1 сравнения частоты, в котором с помощью фазосдвнгающегр элемента 3 изменяется его фаза и формирователь 6 управляющих импульсов вырабатывает сигнал, который затем поступает в управляющую цепь тиристора 7. Одновременно на тиристор 7 подается через обмотку 8 трансформатора 9 напряжение секции Б шин потребителя. Тиристор 7 остается закрытым, так как импульс в управляющую цепь тиристора 7 поступает в момент прохождения синусоидального напряжения, подаваемого на тиристор 7 от секции Б через нуль. Это происходит потому, что при нормальном режиме работы частоты напряжений секций А и Б равны. Аналогично работает блок 2 сравнения частоты. Таким образом, на выходах блоков 1 и 2 сравнения частот сигнал отсутствует и не поступает на исполнительный блок 11. Секционный выключатель 19 находится в разом шутом состоянии. При потере питания какой-либо секцией шин потребителя имеющего синхронные двигатели, начинается выбег синхронных двигателей, присоединенных к обесточен ной секции, который характеризуется пра тически неизменной величиной напряже ния на поврежденной секции по сравнению с предаварийлым режимом. Однако частота остаточного напряжения снижается, так как двигатели начинают тормозится. При потере питания секцией А напряжение, обусловленное выбегом двигателей, подается с секции А в блок 1 сравнения частоты, где с помощью элементов 3 и 6 формируется сигнал, подаваемый затем в управляющую цепь тиристора 7. Одновременно на тиристор 7 через обмотку 8 трансформатора 9 подается напряжение секции 5. Тиристор 7 отпирается, так как подача импульса на управляющий электрод тиристора 7 совпадает с подачей на тиристор 7 положительной полуволны синусоидального напряжения, подаваемого с секции Б. Это происходит вследствие снижения частоты напряже- ния секции А и,соответственно, затяги- вания момента формирования импульса, поступающего на управляющий электрод тиристора 7. Аналогично работает блок 2 сравнения частоты, но в нем импульс, формируемый из напряжения на секции Б и подаваемый на управляющий электрод тиристора 21 блока 2 сравнения частоты, совпадает с отрицательной полуволной синусоидального напряжения, подаваемого с поврежденной секции А, Поэтому тирис тор 21 блока 2 сравнения частоты остается закрытым и не выдает сигнала на исполнительный блок 11. После отпирания тиристора 7 через резистор 10 протекает ток, напряжение с него подается в управляющую цепь тиристора 12 исполнительного блока 11 и тиристор 12 отпи рается. При этом срабатывает реле 13, которое отключает выключатель 1 8. ввода секции А, включает секционный вык.пю- чатель 19 и своим нормально замкнутым контактом 14 дает запрет на срабатывание реле 16 исполнительного блока 11. При системном снижении частоты устройство не выдает ложного сигнала на включение се1щионного выключателя и ра ботает так же, как и при нормальном режиме. Устройство позволяет повысить быстродействие автоматического ввода резерва потребителя, содержащего синхронные дви-. гатели. Время срабатывания устройства составляет 0,05 с и определяется процессом в фазосдвигаюшем устройстве и времени срабатывания реле. Кроме этого, устройство обладает простотой и надежностью, так как отсутствует последовательное включение ряда контактов и отпадает необходимость введения промежуточных реле. Формула изобретения Устройство для автоматического ввода резерва питания потребителей, содержащих синхронные двигатели, состоящее из дух блоков сравнения частоты и исполнительного блока, соединенного с выходами блоков сравнения частоты, вход одного из которых предназначен для подключения к ocHOBHON-fy источнику питания, а другого - к резервному источнику питания, отличающееся тем. что, с целью повыщения надежности и быстродействия, указанные блоки сравнения частоты вторыми входами предназначены для подключения соответственно к резервному и основному источникам питания и каждый из них содержит фазосдвигаю- щий элемент, формирователь упраншяю- щих импульсов, тиристор и реагирующий орган, например ризистор, при этом вход фазосдвигающего элемента подключен к первому входу блока, выход соединен со входом формирователя управляющих импульсов, выход котррого присоедине) к управляющему электроду тиристора, подключенного через реагирующий орган ко второму входу блока, а выход блока соединен с реагирующим органом. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР № 493858, МКИ Н 02 J 9/06, . 11.12.73. 2. Миллер Г. С. Автоматизация в системах электроснабжения промышленных предприятий, ГЭИ, М-Л., 1961, с.40-43,