Автоматический переключатель резервного питания сетей постоянного тока Советский патент 1980 года по МПК H02J9/06 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в системах резервирования электроснабжения ответственных потребителей не допускающих перерыва в питании, особенно в автономных электроэнергетических системах.

Известны переключатели питания, в которых в качестве пусковых органов используется реле минимального напряжения. Для предотвращения дейст ВИЯ указанных переключателей при коротких замыканиях на питаемых шиыах предусмотрено реле времени, время, срабатывания которого выбирается на ступень селективности больше времени Аействия защиты. При исчезновении напряжения в основной сети срабатывя ет реле напряжения и запускает реле времени, которое через определенное время выдает сигнал на отключение выключателей основной сети. После их выключения происходит подключение потребителей к резервной сети l .

Недостатком этих -стройств является низкое быстродействие.

Наиболее близким к изобретению яв ляется автоматический переключатель резервного питани сетей постоянного

тока, в котором для предотвращения действия при повреждениях в потребителе предусмотрена блокировка по току, содержа цее коммутирующие элемен5ты, два реле минимального напряжения, включенных на напряжение соответствующих сетей, логическую схему управления, имекнцую три входа и два выхода, на два выхода включены два выход10ных блокаj формирующих сигналы управления коммутируивдими элементами, два входа подключены к выходам реле минимального йапр:аженйя, и третий вход подключен к выходу токовой защиты,

IS препятствующей действию переключателя при повржедсниях в потребителе 2.

Недостатком данного устройства является низкое быстродействие, обусловленное необходимостью принудитель20ной выдержки времени, равной времени действия токовой защиты и времени нарастания тока повреждения в потребителе до ее уставки срабатывания.

Цель изобретения - повышение

25 быстродействия. .

Поставленная цель достигается тем, что автоматический переключатель резервного питания сети постоянного тока содержаиций два реле минималь30 ftr Hmtp-kace-Hий; йКШче ННызс нa напря жения соответствующих сетей, схему упгравления, к двум выходам которой подключены выходы реле минимального напряжения, третий вход подключен к выходу токовой защиты, а два выхода подключены к двум выходным блокам, формирующим импульсы управления коммутирующими элементами, снабжен логической схемой И, Двумя индикаторам полярности, датчиком производной напряжения основной сети и датчиком производной тока нагрузки, выход по : слёдНёгО подсоединен через индикато положительной полярности к одному и входов логической схемы И, другой вход которой подключен к выходу индикатора отрицательной полярности, подсоединенного своим входом к выхо ду датчика производной напряжения о новной сети,выход схемы И подключен к дополнительному входу схемы управ Ленин. На чертеже приведена функциональ Най схема автоматического переключа тёля резервного питания. Переключатель состоит из тирксто ров 1 и 2, выполняющих функцию коммутирующих элементов, двух блоков 3 и 4 пр1 нудительной, коммутации тиристоров , двух реле 5 и б минимального напряжения, включенных на на пряжение основной 7 и резервной 8 сетей соответственно, логической схемы 9 управления, и: 1еющей. четыре йхода .и два выхода, на два выхода этой схемы включены входы двух выхо ных блоков 10 и 11, формирующих им пульсы управления блоками п ринудктельной коммутации.. На два входа ло гической, схемы 9 управления йключены выходы двух реле 5 и 6 минимaJтьного напряжения, а на третий вход подключен выход реагирующего органа 12, который совместно с датчиком 13 тока выполняет функцию токовой защи ты. Логическая схема 9 упрйзвления снабжена дополнительным входом, кот рый подключен к выходу схемы 14 И, к одному входу которой через индикатор 15 положительной полярности подсоединен выход датчика. 16 производной 6ка нагрузки, а к другому через индикатор 17 отрицатель ной полярности - выход датчика 18 производной напряжения основной сети, : Устройство работает следующимоб разом. .. первый1мЬШ11т1сдрШйШ Ь Шл ж ния в нагрузке 19 знакипроизводных тока к напряжения основной сети не ...совпадают, а при. повреждениях в пи-тающей сети совпадают. Этот факт фик сируется индикаторси-.ад 15 и 17 полкр нести и ло-гичсскоя схемой и, котора формирует запр-п«шоп1,ий или разрешшощий сигиапы (соотплтствекно) на доолнительный вход логической схемы 9 правления. При коротком Замыкании в нагрузке рабатывает реле 5 напряжения и выает сигнал в логическую схему 9 упавления на переключение. В первый омент увеличивается ток через пееключатель и положительное напряжение на выходе датчика 16 производной ока, на выходе индикатора 15 полоительной полярности появляется сигнал. Одновременно уменьшается напряение в питающей сети и отрицательое напряжение на выходе датчика 18 роизводной напряжения сети, на выоде индикатора 17 отрицательной поярности также появляется сигнал. озникшая комбинация сигналов фиксиуется схемой совпадения 14 И, в результате в схему 9 выдается сигнал, запрещающий переключение на резервную сеть. Этот запрещающий сигнал появляется значительно раньше, чем сигнал от токовой защиты потребителя, чем исключается необходимость в принудительной выдержке времени и возможность включения резервной сети на короткое замыкание. Если в этом же режиме устойчивое короткое замыкание, то в дальнейшем срабатывает реагирующий орган 12 токовой защиты и выдает дополнительный блокирующий сигнал в схему 9, которая при этом вырабатывает сигнгш лишь- на включение тиристора 1, выходной блок 10 формирует импульсы, управ.яющие блоком 3 прину- . дительной коммутации, который выполнен по принципу создания через тиристор 1 обратного тока путем разряда ПредварителЁНО заряженного конденсатора. При коротком замыкании в питающей сети также срабатывает реле 5 и выдаёт сигнал в логическую cxejiy 9 управления на переключение. В первый момент короткого замыкания на выхо де датчика 18 производной напряжения отрицательное напряжение и xia выходе индикатора 17 полярности появляется сигнал. В данном случае на выходе датчика 16 производной тока в первый момент времени напряжение отрицательной полярности и на выходе индикатора 15 полярности сигнал отсутствует. На вы- ходе схемы 14 И присутствует О и Логическая схема 9 управления по сигналу от реле 5 вырабатывает сигналы на выключение тиристора 1 и на включение тиристора 2 (выходной блок 11 формирует импульсы на включение тирисТора 2). ... Таким образом, предлагаемое устройство в отличие от известног:о позволяет без принудительной выдержки времени осуществлять переключение нагрузки с основной сети на резервную и предотвравгает действие переключателя при коротких замыканиях в потребителе, в частности в системах резервирования электроснабжения ответственных потребителей, не допускгиощих перерыва в электроснабжении, особенно в автономных.

Формула изобретения

Автоматический переключатель резервного питания сетей постоянного тока, содержащий два реле минимального напряжения, предназначенных для подключения к основной и резервной сетям, схему управления, к двум выходам которой подключены выходы реле минимального напряжения, третий вход подключен к выходу токовой згициты, а два выхода подключены к двум выходным блокам, выходы которых соединены с коммутирующими элементами, от личающийся тем, что, с

Г 0-J

целью повышения быстродействия, в него введены логическая схема И, два индикатора полярности, датчик производной напряжения основной сети и датчик производной тока нагрузки, выход которогоприсоединен через индикатор положительной полярности к одному из входов логической схемы И, другой вход которой подключен к выходу индикатора отрицательной полярности, вход которого соединен с выхо0дом датчика производной напряжения основной сети, а выход cxe№i И подключен к четвёртому входу схемы управления.

5

Источники информации, принятые во внимание при. экспертизе

1.Барзам. А.В. Системная авт« матика. 1973, с. 327.

2.Brockemenn. Anwendund gen Von

0 Urnsсha Itautomat i cken. Elektro-Anr, aus ges lnd.1969, 22.