Устройство для автоматического включения резервного питания потребителей для подстанций с двигательной нагрузкой Советский патент 1979 года по МПК H02J9/06 

Изобретение относится к устройствам противоаварийной автоматики энергосистем, в частности, к устройствам автоматического включения резервного питания потребителей кия подстанций с двигательной нагрузкой. Известно устройство ,цля пускового органа автоматического ввода резерва в котором в качестве пускового органа используется реле разности частот напряжений двух секций, а в качестве органов, определяющих секцию, потерявшую питание - два реле частоты, включенные на напряжения соответству ющих секций. Реле разности частот необходимо для исключения неправильной работы устройства при общем снижении частоты напряжения в энергосистеме 1 . В данном устройстве., затруднен выбор уставок по частоте, необходимым для правильного функционирования. Многоьлементность устройства снижает надежьгсть его рабО1ы, Устройство не обладает высоким быстродействием. Известно также устройство автоматического включения резервного питания потребителей,содержащее в качестве .пускового органа реле разности частот,включенное через трансформаторы на напряжения секций, а в качестве избирательных органов - два реле направления мощности, реагирующие на направление активной мощности на вводах питания секций, выходы логических элементов подключены к входам исполнительных органов. Входы первого логическрго элемента подключены к выходам пускового и первого избирательного органов и через орган блокировки к выходу второго исполнительного органа, входы второго - к выходам пускового и второго избирательного органов и через орган блокировки - к выходу первого исполнительного органа. При направлении активной мощности от шин потребителя к источнику или ее отсутствии и превышении разности частот напряжений секцир уставки реле разности частот устройство отключает выключатель ввода питания секции, потерявшей- питание, и включает секционный выключатель 2. Необходимость использования в данном устройстве токовых измерительных цепей для определения направления активной мошности приводит к его усложнению. Кроме того, в нем применены реле разности частот и реле направления мощности индукционного типа с присущим им общеизвестными недостатками, что снижает в целом наде кность устройства.

Целью изобретения является повышение надежности и упрощение схемы автомат.ического включения резервного питания потребителей.

Для этого в у стройство автоматического включения резервного питания потребителей для подстанций с двигательной нагрузкой, содержащее трансформаторы напряжения первой и второй секции, к выходам которых подключен пусковой орган, выход пускового органа и выходы первого и второго избирательных органов подключены соответственно к первому и второму выходам первого и второго логических элементов, к третьим входам логических элементов через органы блокировки подключены выходы первого., и второго , исполнительных органов, вко,цы которы соединены с выходами логических эл ментов, дополнительно введены фазоповоротная цепочка и инвертор, причем вход фазоповоротной цепочки подключе

.к выходу трансформатора напряжения

второй секции, а выход через инвертор соединен с одним из вхо дов второго избирательного органа, второй вход второго избирательного органа и один.из входов первого избирательного органа соединены с выходсм трансформатора напряжения первой секции, выход фазоповоротной цепочки соединен со вторым, входом перв го избирательного органа, причем в качестве пускового органа-применена фазочувствительная схема.

На фиг.1 представлено, устройство

. быстродействующего автоматического включения резервного питания потребителей, блок-схема; на фиг.2 - то же, принципиальная схема.

Устройство быстродействующего автоматического включения резервного питания потребителей содержит трансФорматоры 1-2 напряжения, фазоповоротную цепочку 3, инвертор 4, первый избирательный орган 5, второй избирательный орган 6,Пусковой орган 7, первый логический элемент 8, второй логический .элемент 9, первый исполнительный орган. 10, второй исполнительный орган 11 и органы 12-13 блокировки.

Фазоповоротная цепочка 3, осуществляющая сдвиг на 90°, -собрана из резисторов 14 и 15 и конденсаторов 16 и 17,-В качестве пускового органа 7 используется фазочувствительная схема, собранная на транзисторах 18 и 19 о Транзистор 19 открываетсяв в том случае, если время сов падения по знаку входных напряжений пускового органа 7, превы1иает заданное время заряда конденсатора 20, например, равное 5 мс. Такие же фазочувствительные схемы избирательных органов 5 и б выполнены соответственно на транзисторах 21-22 и 23-24. 5 Логический элемент.. 8 выполнен на

транзисторах 25-26, а 9 - на транзистора.х 27-28. В качестве выходных органов 10 и 11 используются тиристоры соответственно 29 и 30 с последовательно включенными обмотками электромагнитных реле 31 и 32.

При поданном питании и отсутствии входных напряжений V) и 1)2 . транзисторы 18,21,23,25,2.7 открыты, а тран,,зисторы 19,22,24,26,28( - закрыты. Тиристоры 29 и 30 закрыты и реле 31 и 32 не сработаны.

При поданном на устройство питании и одного из входных напряжений., и, или 1/2, транзисторы 18,21,23,25, 27 остаются в.открытом состоянии, а 19,22,24,26,28 - в закрытом, поэтому выходные реле 31 и 32 также . будут несработанными. При подаче на вход устройства

5 напряжений U, и U и включенном питании возможны такие варианты.

случай. Питание каждой секции осуществляется от своег.о, источника и на вход устройства подаются синхронные напряжения U,.. и Ug Время совпадения напряжений, подаваег-ых на входы избирательных органов 5 и 6 равно 5 мс, так .как фазоповоротная цепочка 3 осуществляет сдвиг выходного напряжения по отношению к входному на угол 90 . Транзисторы 21 и 23 будут периодически закрываться на время совпадения напряжений, но 22 и 24 будут оставаться в закрытом состоянии током заряда конденсаторов 33 и 34. Транзистор 18 пускового органа 7 будет открыт, так как на его вход подаются напряжения в противофазе, а следовательно, транзистор 19 будет закрыт. Поэтому выходные реле 31 и 32 не сработаны.

И случай. При отключении питания первой секции двигатели начинают выбегать и частота напряжения на ней снижается. Если вектор напряжения

и принять условно неподвижным, то вектор Djp начнет вращаться по часовой стрелке. При попадании его в зону срабатывания транзистор 22 будет., периодически открываться на

5 время, на котороевремя совпадения входных напряжений больше 5 мс, тем самым периодически закрывать первый вход логического элемента 8. При повороте вектора Ug на 90 транзистор 19 также откроется, Закрыв . второй вход логического элемента 8. Его третий вход был., закрыт положительным потенциалом, снимаемым с анода тиристора 30. Одновременное закрытие трех входов приведет к опрокидыванию триггера (транзисторы 25-26) и появлению импульса на выхо де логического элемента 8, который откроет тиристор 29 и выходное реле 31 сработает. При открытии тиристора 29 с третьего входа логического элемента 9 будет снят запирающий по жительный потенциал, что предотвратит Qrq работу при попадании вектора JJjV зону срабатывания. Щ случай. При отключении питания второй секции схема работает аналогичным образом. Вектор напряжения Vj вращается против часовой стрел ки и при повороте на 90 срабатывает пусковой орган 7 и избирательный орган 6. Выходное реле 32 срабо тает. При этом с третьего входа логического элемента 8 будет снят запирающий положительный потенциал. Возврат тиристоров 29 и 30 в закрытое состояние осуществляется блок-контактами 35 секционного выкл чателя, после .его включения. Зона срабатьшания пускового и избиратель ных органов регулируется резисторами 36-38. , Использование изобретения позвол упростить устройства автоматическог включения резервного питания потреб телей, имеющих двигательную нагрузк При этом будет повышена надежность как самого устройства, так и электр снабжения, . что особенно BctEHO для п требителей, имеюш 1Х непрерывный тех нологический процесс. Формула изобретения Устройство для автоматического включения резервного питания потребителей для подстанций с двигательной нагрузкой, содержащее трансформаторы, напряжения первой и второй секции, к выxoдa t которых подключен пусковой орган, выход пускового органа и выходы первого и второго избирательных органов подключены соответственно к первому и второму выходам первого и второго логических элементов, к третьим входам логических элементов через органы блокировки подключены выходы первого и второго исполнительных органов, входы которых соединены с выходами логических элементов,, отличающееся тем, что, с целью повы-. шения .надежности и упрощения схемл, в него введены фозоповоротная цепочка и инвертор, причем вход фазоповоротной цепочки подключен к выходу трансформатора напряжения второй секции, а выход через инвертор соединен с одним из входов второго избирательного органа, второй вход второго избирательного органа и один из входов первого избирательного органа соединены с выходом трансформатора напряжения первой секции, выход фазоповоротной цепочки соединен со вторь5м входом первого избирательного органа, причем в качестве пускового органа применена фазоч вствительная схема. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР №278825, кл.Н 02 3 9/06, 1968. 2.Сивокобыленко В.Ф. и др., Повьвиение надежности электроснабжения при коротких замыканиях в питающей сети,-М.р Промышленная энергетика , 1976, № 9,