Автономная система электроснабженияпЕРЕдВижНыХ Об'ЕКТОВ Советский патент 1981 года по МПК H02J3/04 

(54) АВТОНОМНАЯ СИСТЕМА ЭЛЕКТГОСНАБЖЕНИЯ ПЕРЕДВИЖНЫХ

ОБЪЕКТОВ

1

Изобретение относится к системам распределения электроэнергии и резервного электроснабжения, а более конкретно - к автономным системам электроснабжения (АСЭС) передвижных объектов, в частности, радиоэлектронных комплексов, функционирующих в удалении от стационарных электрических сетей.

Наиболее близким к предлагаемому решением технической задачи является автономная система электроснабжения передвижных объектов, содержащая основные и резервные источники электроэнергии, соединенные через распредеш1теяьные устройства и кабельные линии с передвижными объектами, каждый из которых содержит основные и вспомогательные потребители электроэнергии, соеданённые с коммутационными аппаратами -потребителей и блоком автоматического управления коммутационными аппаратами потребителей, электроустановку отбора мопцюсти, основной и резервный силовые вводы 1.

В нормальном режиме децентрализованного электроснабжения электроустановки имеют низкий коэффициент использования мощности двигателей транспортных средств на стоянке, что существенно ухудшает их топливную экономичность.

Другой недостаток электроустановки состоит в том, что при отсутствии резервного централизованного источника для обеспечения высокой надежности бесперебойного электроснабжения основных потребителей возникает необходимость включения 3 работу электроустановок на каждом объекте, т.е моторесурс транспортных двигателей расходуется одновременно на всех автомобилях.

Еще один недостаток известной системы состоит в том, что в нормальном режиме це1ггрализованного электроснабжения по двухлучевой схеме, централизованного электроснабжения по однолучевой схеме возникает необходимость црокладки кабельных Линий.

Увеличение расхода кабеля влияет также и на время развертывания сети в полевых условиях.

Существенным недостатком известной системы является тот факт, что она не обеспечивает высокой надежности бесперебойного электроснабжения при отсутствии централизованных источников, которые могут быть выведены из строя как на марше, так и в районе развертывания. В этом случае надежность работы объектов будет однозначно определяться надежностью электроустановок, а нагруженное (горячее) резервирование обеспечить не представляется возможным.

.Рассмотрены недостатки обусловлены тем, что совокупность устройств известной системы и схема их соединец й не обеспечивают передачи электрознергии от электроустановки данного объекта к другим объектам, подключения к данному объекту соседних аппаратных путем создания транзитных С(единений, подключения электроустановки в сеть раздельно от другой сети и создания основной и резервных сетей на основе электроустановок без использования централизованных источников.

Цель изобретения - повышение надежности электроснабжения.

Поставленная цель достигается тем, что в автономную систему электроснабжения передвижных объектов, содержащую основные и резервные источники электроэнергии, соединенные через распределительные устройства и кабельные линии с передвижными объектами, каждый из которых содержит основные и вспомогательные потребители электроэнергии, соединенные с коммутационными аппаратами потребителей и блоком автоматического управления коммутацио1шыми аппаратами потребителей, электроустановку отбора мощности, основной и резервный силовые вводы, в каждый передвижной объект введен переключатель с двумя контакторами и блоком управления, транзитные силовые разъемы и кабельные соед.1нения, замыкаюшие контакты контакторов переключателя включены между электроустановкой отбора мощности и основными и резервными вводами соответственно, катушки контакторов переключателя через блок управления переключателя подключены к выходит электроустановки отбора мощности, вход блока управления переключателя соедине с основными и резервными вводами, к которы подключены транзитные силовые разъемы, а между вводами передвижных объектов включены транзитные кабельные соединения.

На фиг. 1,2 и 3 приведены примеры вьшолнения автономной системы.

Автоиомная система злектроснабжения передвижных объектов содержит осиовной 1 и резервщ ш 2 источники электроэнергии, распределтельные устройства 3 и 4, основные 5 и резервные б кабельные линии передвижные объекты 7« каждый из которых содержит основной 8 и резервный 9 силовые вводы, основные -10 я вшомогателъные 11 потребители

электроэнергии, коммутациоиный аппарат 12 автоматического переключения потребителей 10 с сети 1 на сеть 2, коммутационный аппарат 13 вспомогательных потребителей 11, блок управления 14 контакторами 12 и 13, электроустановку 15 с приводом генератора от двигателя транспортного средства передвижного объекта 7, переключатель 16 с коммутационными аппаратами (контакторами) 17 и 18 и блоком управления названными аппаратами 19 силовые разъемы 20 и 21 для создания транзитных кабельных соединений 22 и 23 между объектами 7 соответственно в основной сети 1 и резервной сети 2.

Основные потребители 10 замыкающими и размыкающими контактами коммутационного аппарата 12 подключены, соответственно к основному силовому вводу 8,20 (сеть 1) или к резервному вводу 9, 21 (сеть 2). Вспомогательные потребители 11 замыкающими контактами коммутационного аппарата 13 подключены к резервному силовому вводу 9, 21. Катушки контакторов 12 и 13 через контакты блока 19 управления подключены соответственно к сети 1 и сети 2 (к вводам 8,20 и 9 21). Электроустановка 15 подключается к сети 1 (ввод 8, 20) или к сети 2 (ввод 9,21) замыкающими контактами коммутадаонных аппаратов 17 или 18, катушки которых через контакты блока 19 управления подключены к выходу электроустановки 15. Блок 19 управления своим входом подключен к вводам 8, 20 и 9, 21, а также к въ1ходу электроустановки 15. С внешней стороны ближайшие к источникам объекты 7 основными силовыми вводами 8 и кабельными линиями 5 через выносное ра пределительное устройство 3 подключены к основному источнику 1, а резервными силовыми вводами 9 и кабельными линиями 6 через распределительное устройство 4 - к резервному источнику 2. Остальные объекты подклю-. чены транзитом соответственно через основные

8,20 и резервные 9, 21 силовые вводы с помощью кабельных линий 22 и 23.

Система характеризуется несколькими режимами работы, определяемыми наличием и состоянием передвижных источников 1 и 2, распредели ельных устройств 3 и 4 и кабельных линий 5 и 6, 22 и 23.

Нормальный режим для дантрализованного электроснабжения по двухлучевой схеме от электростанций (фиг. 1) обеспечивается при наличии напряжения на силовых вводах 8,20 и

9,21 объектов 7 при условии, что отклонение напряжения на основном вводе 8, 20 не выходит за допустимые пределы. При этом осуществляется раздельное питание основных 10 и вспомогательных 11 потребителей Соответственно по кабельным линиям 5, 22 и 6, 23

от основного 1 и резервного 2 источников, а электроустановки 15 являются ненагруженным (холодаым) резервом. В данном режиме контакторы. 17 и 18. находятся в положении Отключено контактор 12 в положении

Сеть Га контактор 13 в положении Включено.

Аварийный режим централизованного электроснабжения по однолучевой схеме возникает при отклонении напряжения на основном вво-. де 8,20 за допустимые пределы и наличии напряжения на резервном вводе 9,21. При этом происходит автоматическое срабатырание блока управления 14 контакторами 12 и 13. Первый из них переключает питание основных потребителей 10 на сеть 2, а второй отключает от нее вспомогательные потребители 11. . Состояние электроустановки 15, положение контакторов 17 и 18 и блока управления 19 не меняются. Продолжительность такого режима определяется временем восстановления основного источника I или временем пуска запланированных электроустановок 15.

Нормальный режим централизованного электроснабжения по однолучевой схеме возникает при наличии только одного внецшего источника 2, подключенного к резервным вводам 9, 21 при условии, что не требуется высокая надежность бесперебойного электроснабжения объектов 7. В этом режиме питание всех потребителей 10 и 11 объектов 7 осуществляется от сети 2, кон тактор 12 находится в положении Сеть 2, контактор 13 - в положении Включено. Состояние электроустановки 15, котакторов 17 и 18 и блока 19 управления не меняется.

Нормальный режим децентралиэованного электроснабжения по двухлучевой схеме (фиг. 3) от электростанции 1 и электроустановок 15 обеспечивается при условии обеспечения качества напряжения, оговоренного для первого режи ма. При этом осуществляется централизованное питание основных потребителей 10 от электростанции 1 по магистральным 5 и транзитным кабелям 22 через основные вводы 8, 20 и .раздельное питание вспомогательных потребителей 11 групп объектов (верхней и нижней на фиг. 3) соответственно от двух независимо работающих электроустановок 15. В данном режиме контактор 12 находится,в положении Сеть 1, контактор 13 - в положении Включено, одна из электроустановок 15 каждой группы находится в. режиме нагруженного (горячего) резерва, а остальные в режиме не)агруженного (холодного) резерва, контактор 17 нагруженной электроустановтги находится в положении Отключено) а контактор 18 - , в положении Включено - Сеть 2.

Аварийный режим децентрализованного электроснабжения по однолучевой схеме аналогичен

режиму два, отличаясь рабочим состоянием одной из электроустановок 15 в каждой группе и положением их коммутационного 18 (Включено - Сеть 2).

Нормальный режим централизованного- электроснабжения по однолучевой схеме от электроустановки 15 возникает при отсутствии внешних источников 1 и 2 при условии, что не требуется высокая надежность бесперебойного электроснабжения объектов 7.

В этом режиме все потребители 10 и 11 каждой группы объектов получают питание от сети 2, создаваемой транзитными, соединениями 23, в которой источшком электроэнергии служит одна из электроустановок 15, остальные находятся в состоянии неиагруженного (холодного) резерва. Контактор 12 находится в положении Ч:1еть 2, контактор 13 - в положении Включено, контакторы 17 и 18 в положешш Отключено, контактор 18 работающей электроустановки - в положении Включено - Сеть 2.

Нормальный режим централизованного электроснабжения по двухлучевой схеме от электроустановок (фиг. 4) возникает при отсутствии внешних источников 1 и 2. В данном режиме питание основных потребителей 10 осуществляется от сети 1, создаваемой транзитными .соедннениями 22, в которой источником служит одна из электроустановок 15 (на фиг. 4 верхняя левая). Питание вспомогательных потребителей 11 осуществляется от сети 2, создаваемой транзитными соединениями 23, в которой источником служит другая электроустановка 15 (на фиг. 4 нихсняя правая). Она же является нагруженным резервом, остальные - ненагруженным резервом. Для повышения живучести и надежноста сети 1 и 2 могут строиться пЬ замкнутой кольцевой схеме, что достигается соединением крайних аппаратных дублирующими кабелями 22 и 23 (на фиг. 4 показаны пунктиром). Контактор 12 находится в положении Сеть 1 (замыкающие контакты замкнуты, размык9ющие контакты разомкнуты), контактор 13 - в положении Включено. Контакторы 17 и 18 неработающих электроустановок отключены, контактор 17 электроустановки, обеспечивающей питание сети 1, находится в положении Включено-Сеть 1, а контактор 18 электроустановки, обеспечивающий питание сети 2 - в положении Включено-Сеть 2.

Аварийный режим централизованного электроснабжения по однолучевой схеме от резервной электроустановки возникает при отклонениях напряжения в сети 1 за допустимые пределы и ничем не. отличается от аварийного режима пять, т.е. основных потребителей 10 осуществляется от сети 2, з вшомогательные потребители 11 отключены. Продолжительность такого режима определяется временем пуска электроустановки, находящейся в ненагруженНом (холодном) резерве.

Для обеспечения безаварийной эксплуатации системы в блоке управления 19 предусмотрена блокировка от несинхронного включения электроустановки 15 на сеть 1 или 2, при наличии напряжения в последних, создаваемого другим источником (электростанцией или элек роустановкой),

Введение коммутационных аппаратов 17 и 18, блока 19 зшравления ими, силовых разъемов 20 и 21, транзитных кабелей 22 и 23 и изменение схемы соединений элементов сиетемы обеспечивает подключение электроустановки к любой сети 1 или 2, что расширяет возможности их использования в автономных резервированных системах электроснабжения, подключение объектов друг к другу, использу транзит электроэнергии через силовые вводы, что позволяет сократить протяженность силовой кабельной сети и время ее развертывания а также использовать электроустановки для питания потребителей не только собственного объекта, но и других подключенных к ней аппаратных. Это создает предпосылки для повышения единичной мощности применяемых электроустановок с одновременным увеличением коэффициента использования и снижения расхода топлива двигателей транспортного средства.

Повышение единичной мощности электроустановок выгодно также и с точки зрения экономии моторесурса транспортных двигателей.

Замена радиальной схемы питания объектов на магистральную с помощью транзитных разъемов силовых вводов и коротких кабельных линий между объектами позволит значительно снизить протяженность кабельной сети, что оправдает некоторое увеличение сечения жил транзитных кабелей.

Формула изобретения

Автономная система электроснабжения передвижных объектов, содержащая основные и резервные источники электроэнергии, соединенные через распределительные устройства и кабельные линии с передвижными объектами, каждый из которых содержит основные и вспо могательные потребители электроэнергии, соединенные с коммутационными аппаратами потребителей и блоком автоматического упрарления коммутационными аппаратами потребителей, электроустановку отбора мощности, основной и резервный силовые вводы, отличающаяся тем, что, с целью повышения надежности электроснабжения, в каждый передвиной объект введен переключатель- с двумя контакторами и блоком управления, транзитные силовые разъемы и кабельные соединения, при этом замыкающие контакты контакторов переключателя включены между электроустановкой отбора мощности и основными и резервными вводами соответственно, .катущки контакторов переключателя через блок управления переключателя подключены к выходу электроустановки отбора мощности, вход блока управления переключателя с основными -и резервными вводами, к которым подключены транзитные силовые разъемы, а между вводами, передвижных объектов включены транзитные кабельные соединения.

Источники информации, пршгятые во внимание при экспертизе

22

6

W

11

19

2Z

лм

gTL.

8 20

/

13

П

//

И

zn-, 3

гз

22

л.,

гз

гг

23

:

1 9 о

(}3иг: 7 ЙФ

L-p.

fib

Ф

/3OJ

L... Uf kb 23 ftcj

Jfe

ffb/

г ЩК fe 9

Z2

pb

zz 1

u 6

0