Система электроснабжения постоянного тока Советский патент 1980 года по МПК H02J7/34 H02J1/04 

У... ,- ; , -1 ; :/

Изобретение относится к электро технической промышленности и может быть использовано в многоканальных системах электроснабжения постЬярмы током, преимущественно в энергосистемах для авиации.

Известны системы энергоснабжения с независимыми каналами. Одна на йзвестныл систем содержит два генератора постоянного тока типа TCP с самовозбуждением, регуляторы нап1 жения, сборные мины и аккумуяятб Е51Еа. Для защиты источников от коротких замыканий на нагруэке устанавлизвают предохранители 1 ,

Однако при коротком замыкании иа линии из-за снижения напряжения генератора ток короткого замыкания может оказаться недостаточным для перегорания предохранителя, или потребуется значительное время для его перегорания. В результате этого другие потребители значительное время будут обесточена. Указанный недостаток снижает надежность всей энергосистемы.

Известна также энергосист ема постоянного тока/ содержащая два канала, в которой для защиты от

коротких зашканий использованы трансформаторы тока, ко-гарае через реле воздействуют на контакторы, отключающие генератор от поврежден-ной линии 2.

Недостатком известной системы является необходимость установки большого КоличестВ1а специальных трансформаторов, реагирукяаих на переход0ный процесс в цепи постоянного тока,. и специальных контакторов С блокировкой, что усложняет систему, увеличивает ее массу и стоимость.

Наиболее близким по технической

5 сущности и достигаемому результату .к изобретению является система энергоснабження постоянного т;ока, содержащая два независи1«ах канала, каждый из которых содержит генератор по0стоянного тока с самовозбуждением, регулятор напряжения с из1 рительным органом, входом соединенным с шинами постоянного тока генератора, а выходом - к входу усилителя мощности,

5 выход которого соединен с обмоткой возбуждения генератора, распределительную шину, подключенную через дифференциально-минимальное реле к генератору, и аккумуляторную батарею.

соединенную через контактор с распределительной шиной 3.

Недостатком известной системы является то, что при коротком замыкании во внешней цепи одного из каналов вследствие импульсной работы устройств подключения источниковэнергоэнергии к бортсети,контактора включения аккумулятора и дифференциально-минимального реле, время срабатывания устройства максимальнотоковой защиты потребителя, в течение которого все потребители данного канала полностью обесточены, может цостигать единиц и десятков секунд, Кроме того, вследствие импульсной

работы возможно сваривание контактов контактора включения аккумулятора и силового контактора дифференциально-минимального реле. В случае, если напряжение при коротком замыканий окажется достаточным для удержания контактора ДМР во включенном состоянии, мощность, отбираек)ая от генератора с самовозбуждением, мала. Величина установившегося тока короткого замыкания определяется при отсутствии потока возбуждения величиной магнитного потока остаточного магнети:зма и частотой вращения и ббычно . близкак номинальному току генератора. Вследстйие этого время срабатывания устройства максимальнотоковой защиты потребителя имеет большую величину. ,

При коротком замыкании на распределительной шиие одного.из канала работа системы аналогична, описан н6 й выше в течение всего времени короткого замыкания. Источники работают на короткое замыкание длительное время, что приводит к выходу из строя и возникновению условий пожара -на самолете.

Целью изобретения является.повышение надежности работы системы.

Поставленная цель достигается тем, что в каждый канал йвёдёны реле времени, датчик частоты и элементы НЕ, И, ИЛИ, причем первый вход каждого элемента И соединен через элемент НЕ с распределительной .шиной данного канала,- второй вход Подключен к распределительной шине другого канала, а третий вход соединен с, датчиком частоты данного канала, выход элемента И в каждом канале через реле времени соединен с входом дифференциально-минимальног реле, кЬнтакТбром а1 ;кумуляторной батареи и одним входом элемента ИЛИ второй вход которого подключен к выходу генератора, а выход элемента ИЛИ соединен с йходом усилителя мощности регулятора напряжения Того же канала.

На чертеже представлена блок-схем системы энергоснаб1жения постоянного тока.

Система содержит генераторы 1-2 постоянного тока, дифференциальноминимальные реле 3-4, распределительные шины 5-6, контакторы 7-8 аккумуЬяторных батарей 9-10, регуляторы 11-. 12 напряжения генератора с измерительными органами 13-14, реле 15-16 времени, логические элементы И 1718, элементы НЕ 19-20, элементы ИЛИ 21-22.

Работа энергосистемы происходит, следующим образом.

В нормальном режиме работы потребители каждого каЕ|ала получают питание от собственной распределительной шины 5 (6), к которой подключен генератор 1 (2) и аккумуляторная батарея 9 (10), работающая в буферном режиме. Регулятор напряжения 11(12) каждого канала получает питание с выхода элемента ИЛИ 21 (22) в виде напряжения собственного генератора 1(2), поступающего на один IJ3 входов элемента ИЛИ, и поддерживает напряжение генератора своего канала на заданном уровне. При наличии номинального напряжения на распределительных шинах 5-6 обоих каналов сигналы с выхода элементов И 17-18 отсутствуют, поскольку отсутствуют сигналы с выхода элементов НЕ 19-20. Реле 15-16 времени не запущены и сигналов на их выходах нет. При возникновении короткого замыкания, например, в точке А, на фидере одного из потребителей, напряжение на распределительной шине 5 снижается практически до нуля. На выходе элемента 19 НЕ, а следовательно, и элемента 17 И появляется сигнгш, запускающий реле 15 времени, на выходе которого выдается сигнал в виде напряжения с: исправного канала. Данный сигнал поступает на вход ДМР 3 и контактор 7 аккумуляторной батареи и удерживает их контакты в замкнутом состоянии . Этот же сигнал поступает на второй вход элемента ИЛИ 21. Регулятор 11 напряжения генератора 1 получает питание в виде напряжения исправного канала с выхода элемента КШ. Измерительный орган 13 ре.гулятора 11 напряжения выдает сигнал в регулятор о пониженном напряжении на генераторе. Регулятор 11- напряжения, отрабатывая этот сигнал, увеличивает ток возбуждения до максимально возможного. Ток короткого замыкания генератора 1 резко возрастает.

Значительное увеличение тока короткого замыкания генератора постоянного тока и исключение импульсной работы устройств подключения аккумулятора и генератора к бортсети приводит к сокращению времени срабатывания защиты.

После срабатывания плавкого 5 предохранителя в аварийной фидере

.неисправного канала напряжений

на распределительной шине 5 восстанавливается. Сигнал с выхода элемента НЕ 19 исчезает, элементы систекы возвращаются в исходное состояние. При коротком замыкании в точке Б на распределительной шине одного из каналов управление ДМР 3 контактором 7.включение аккумуляторной батареи и регулятором 11 напряжения осуществляется аналогично указанному выше. Если в течение заданной выдержки времени короткое замыкание не устранилось, сигнал с выхода реле 15 времени снижается, выход элемента ИЛИ 21 обесточивается, что приводит к развозбуждению генератора 1 и отключению его от бортсети дифференциально-минимальным реле 3.

Наличие сигнала с датчика частот|Л вращения генератора на одном из входоз элемента И 17(18) необходимо, чтобы не запитать обмотку возбузкцения отключенного канала.

Как показали испытания, построение системы электроснабжения по схеме позволяет повысить надежность системы электроснабжения, обеспечивая надежное селективное отклк чение поврежденных участков распределительной сети и исключение выхода из строя генератора и регулирукицей аппаратуры.

Формула изобретения

Система электроснабжения постоянного тока, содержащая два независи.мых канала, каждый из которых содержит.генератор постоянного тока с самовозбуждением, регулятор напряжения с измерительным органом, входом включенным к шинам постоянного тока

Тенератора, а выходом - к входу усилителя мощности, выход которого соединен с обмоткой возбуждения генератора, распределительную шину, включенную через дифференциальноминимальное реле к генератору, и аккумуляторную батарею, соединенную Через контактор с распределительной шиной, отличающаяся тем, , что, с целые повышения надёжности,

в каждый канал введены реле времени, датчик частоты и элементы НЕ, И, ИЛИ/ причем первый вход каждого элемента Й-. соединен через элемент НЕ с распределительной шиной данного канала/ второй вход подключен к распределительной шине другого канала, а третий вход соединен с датчиком частоты данного канала, выход элемента И в каждом канале через реле времени соединен с входом

дифференциально-минимального реле, контактор м, аккумуляторной батареей и одним вХЬдбМэйёйента ИЛИ, второй вход которого соединен с выходом генератора, а выход элемента ИЛИ

.соединен с входом усилителя мощности регулятора нап ряженйя того же канала.

Источники информации . . принятые во внимание при экспертизе Власов Г.Д. Проектирование

систем электроснабжения летательных аппаратов, М«, Машиностроение, 1967, с.in, рис.5.1.

2.Морозовский В.Т. и др., Систеwbj электроснабжения летательных аппаратов, М. , Машиностроение, 1973, с. 374, рис.16.16.

3.Власов Г.Д., Проектирование систем электроснабжения летательных аппаратов, М., Машиностроение,

1967, с.182, рис.5.4.