Устройство для автоматического включения резервного питания потребителя

Устройство для автоматического включения резервного питания потребителя

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к энергетике и может быть использовано для автоматического включения резервного питания потребителей, содержащих синхронные электродвигатели. Цель расширение функциональных возможностей ус тройства. При потере питания от основного источника и выбеге синхронных двигателей фазочувствительный блок 4 подает сигнал на работу блока 7 распознавания момента включения резервного источника и на блок управления 8, последний подает сигнал на отключение выключателя 1 основного источника питания. Блок 7 распознавания содержит генератор высокочастотных сигналов, выходы которого соединень с первыми входами каналов прямого и обратного счетов, вторые входы этих каналов и третий вход канала прямого счета соединены с выходом блока контроля угла между векторами напряжений секций, а выходы каналов соединены с первым и вторым входами сумматора, на третий вход которого подается сигнал с дешифратора времени срабатывания секционного выключателя, выход сумматора подключен к третьему входу блока управления , на вход блока распознавания подается сигнал с блока контроля угла, а выход подключен к блоку управления . 3 ил. i (Л со сд со 00 СП 4 tfiuel

59854 А1

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) (511 4 H 02 Т 9/06

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ДВторСК0ЫЬ CBMQETEJlbCTB Y

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21 ) 3889827/24-07 (22) 30.04.85 (46) 15.12.87, Бюл, 1(46 (71) Алтайский политехнический институт им. И,И.Ползунова (72) М.И.Стальная, Т.Б.Радченко, С.А.Банкин, Л.Л,Богатырев и А.К.Немякин (53) 621.316.925 (088.8) (56) Банкин С.А. Разработка и исследование новых быстродействующих устройств ABP для подстанций с синхронной нагрузкой. Свердловск, 1982, Авторское свидетельство СССР

Р 594558, кл. H 02 V 9/06,,1976.

Авторское свидетельство СССР

М 1046844, кл. Н 02 V 9/06, 1981. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОИАТИЧЕСКОГО

ВКЛЮЧЕНИЯ РЕЗЕРВНОГО ПИТАНИЯ ПОТРЕБИТЕЛЯ (57) Изобретение относится к энергетике и может быть использовано для автоматического включения резервного питания потребителей, содержащих синхронные электродвигатели. Цель расширение функциональных возможностей устройства. При пбтере питания от основного источника и выбеге синхронных двигателей фазочувствительный блок 4 подает сигнал на работу блока 7 распознавания момента включения резервного источника и на блок управления 8, последний подает сигнал на отключение выключателя 1 основного источника питания. Блок 7 распознавания содержит генератор высокочастотных сигналов, выходы которого соединены с первыми входами каналов прямого и обратного счетов, вторые входы этих каналов и третий вход канала прямого счета соединены с выходом блока контроля угла между векторами напряжений секций, а выходы каналов соединены с первым и вторым входами сумматора, на третий вход которого подается сигнал с дешифратора времени срабатывания секционного выключателя, выход сумматора подключен к третьему входу блока управления, на вход блока распознавания подается сигнал с блока контроля угла, а выход подключен к блоку управления. 3 ил.

13S98

Изобретение относится к энергетике и может быть использовано для автоматического включения резервного (ЛВР) питания потребителей, содержащих синхронные электродвигатели.

Цель изобретения — расширение функциональных возможностей устройства.

На фиг.1 представлена блок-схема устройства; на фиг.2 — блок-схема блока распознавания момента включения резервного источника; на фиг.З осцилограмма напряжения биений.

Основной источник питания через 1Б выключатель 1 подключен к основной рабочей секции шин потребителя, имеющего синхронные двигатели. Резервный источник через выключатель 2 подключен к другой секции шин. Секционный 20 выключатель 3 нормально отключен.

Фазочувствительный блок 4 реагирует на изменение угла между векторами напряжений рабочей и резервной секций шин с уставками в 30 и 90 эл.град.

Входы блока 4 подключены к основному и резервному источникам питания через трансформаторы напряжения 5 и 6, Первый выход фазочувствительного бло- ка 4 с уставкой 30 подключен к пер- 30 вому входу блока 7 распознавания момента включения резервного питания и к первому входу блока 8 управления выключателями секционным и основного источника, ко второму входу которого подключен блок-контакт отключенного положения выключателя основного источника питания, второй выход фазо.чувствительного блока с уставкой

90 эл. град, подключен к второму вхо- 40 ду блока распознавания, выход которого подключен к третьему входу блока управления.

Блок 7 распознавания (фиг ° 2) состоит из генератора 9 высокочастотных сигналов, который вырабатывает импульсы двух частот, на первом выходе f, на втором выходе 1/2f, где L=

= 5t>/3t (фиг.3), счетчика 10 прямого счета, счетчика 11 обратного сче- Б0 та, сумматора 12, дешифратора времени срабатывания секционного выключателя

13, Первый выход генератора 9 высокочастотных сигналов с частотой f подается на информационный первый вход 55 счетчика прямого счета, второй выход на информационный первый вход обрат- . ного счета. Первый вход фазочувствительного блока 4 с уставкой 30 эл.

54 2 град, являющийся первым входом бло-. ка 7, подключен к разрешающему входу счетчика 10 прямого счета. Второй выход фазочувствительного блока 4 с уставкой 90 эл.град., являющийся вторым входом блока 7, подключен к запрещающему входу счетчика 10 прямоro счета и к разрешающему — счетчика обратного счета, Выходы счетчиков 10 и ll подключены к двум входам сумматора 12, к третьему входу кото рого подключен дешифратор собственного времени включения секционного выключателя. Выход сумматора, являю» щийся выходом блока 7 распознавания, подключен к третьму входу блока 8 управления.

Устройство (фиг.1) работает следующим образом, При потере питания от основного источника питания начинается выбег синхронных двигателей, подключенных к основной рабочей секции шин, при этом угол между векторами напряжений основного и резервного источников питания начинает быстро увеличиваться, Угол между этими векторами напряжений измеряется с помощью фаэочувствительного блока 4. При достижении величины угла между векторами напряжений в 30 эл.град. фазочувствительный блок 4 подает сигнал на работу блока

7 распознавания момента включения резервного источника питания и на блок 8 управления, последний подает сигнал на отключение выключателя 1 основного источника питания. Блок 7 распознавания момента включения резервного источника питания реализует зависимость, которая существует между промежутками времени на участках приращения угла между векторами напряжений секций от 30 до 90 эл . град. (gt,) и от 90 до 270 эл. град. (gt>):

dt = 1 М „ и с учетом собственного времени срабатывания секционного выключателя позволяет обеспечить синхронность и синфазность включения на. резервный источник питания с допустимыми по величине коммутационными токами. Приведенная закономерность не

/ зависит от частоты выбега синхронных двигателей с различными инерционными постоянными и коэффициент L.находится в интервале величин 1,7...1,9.

Блок 7 распознавания момента включения резервного питания подает сигнал на блок 8 управления на подклю3 135985 чение резервной секции в соответствии с реализуемой закономерностью. Блок

8 управления подает сигнал на включе. ние секционного выключателя, если на

его -входе присутствует сигнал об отключении выключателя 1 основного источника питания и сигнал с блока 7, При величине угла между векторами напряжений секций в 30 эл. град. по- ð дается (фиг. 2) сигнал с фазочувствительного блока 4 на разрешающий вход счетчика 10 прямого счета блока 7 распознавания, разрешающий прямой счет. На информационный вход счетчи--; 15 ка 10 прямого счета поступает высокочастотный сигнал с генератора 9 опорной частоты. Начинается заполнение канала счетчика 10 прямого счета с частотой f. При достижении расхожде- 2р ния векторов напряжений секций до

90 эл, град. фазочувствительный блок

4 подает сигнал на запрещающий вход счетчика 10 прямого счета, запрещающий счет, и на разрешающий вход 25 счетчика 11 обратного счета, разрешающий начала счета с частотой (1/L) Г. Эта частота поступает на информационный вход счетчика ll обратного счета с генератора 9 опорной 30 частоты. По окончании прямого и обратного счетов сигналы с счетчиков

10 и 11 поступают соответственно на первый и второй входы сумматора 12.

На третий вход сумматора 12 поступает код времени срабатывания секционного выключателя с дешифратора 13 °

Как только разность количества импульсов прямого и обратного счетов на сумматоре 12 становится равной 4б времени срабатывания секционного выключателя с выхода сумматора 12 подается сигнал на третий вход блока 8 управления на подключение резервной . секции, Это обеспечивает расширение 45 функциональных возможностей всего устройства. В случае потери питания резервной секцией шин при нормальной работе основного источника питания подключение последнего происходит аналогичным образом также с участием блока 7 по связям, отмеченным пунктирными линиями.

На фиг.3 представлена осцилограмма напряжения биений между рабочей и .55 резервной секциями, Когда напряжения источников идут синфазно с одинаковой частотой (до момента t g) то мгновенная разность напряжений между

4 секциями рабочих и резервных шин равна нулю, При расхождении частот между секциями возникает мгновенная разность напряжений между секциями изза сдвига векторов напряжений. Эту разность мгновенных напряжений можно представить в виде кривой (начиная с момента t ). При расхождении векторов напряжений на 30 эл. град. амплитуда мгновенных значений напряжений достигнет значения, равного

0,5 UH (точка А). От т.А начинается отсчет счетчиком прямого счета времени t, до точки Б, где амплитуда разности мгновенных напряжений достигнет величины 1,5 U„, а вектора расходятся на угол 90 эл, град. Результат отсчета поступает в сумматор 12, где из него вычитается время включения выключателя, поступившее на сумматор 12 с дешифратора 13, Период времени от точки t до Б является благоприятным (но маловероятным) для включения резервного источника питания, так как мгновенная разность напряжений между секциями шин не превышает номинального значения. В этом случае коммутационные токи не превышают допустимых значений, Начиная с т, Б, включается в работу счетчик 11 обратного счета, считающего в течение времени t -t выклю2 чател . Результат отсчета поступает на сумматор 12 и вычитается из числа оставшегося после сравнения чисел, поступивших со счетчика 10 и дешифратора 13. Счет происходит до т.Г, так как в этот момент результат в сумматоре будет равен нулю. В этот момент подается сигнал на включение секционного выключателя 8, включение которого произойдет в т. Д, когда угол между векторами напряжений достигнет

270 эл. град., а амплитуда напряжения биения снизится до значения 1,5 UN.

Из фиг,! видно, что йериод времени 12 от т, Б до т, Д является наиболее неблагоприятным с точки зрения величины коммутационных токов для. включения секционного выключателя, так как аплитуда напряжения биения на этом временном интервале значитель" но превышает номинальное значение питающего напряжения. Промежуток времени между т. Д и Ж является наиболее благоприятным с точки зрения допустимых значений коммутационных токов и обеспечения синфазности включения

5 13598 секций шин, а также обеспечения условий для втягивания синхронных двигателей в синхронизм. Т. В является наивысшей точкой с максимально возмож5 ным значением амплитуды напряжения биения, когда вектора напряжений сек» ций шин находятся в противофазе и источники напряжений как бы включены последовательно, создавая условия для максимальных значений коммутационных токов

Предалагаемое устройство по сравнению с базовым образцом позволит расширить функции устройства, а именно обеспечить включение на резервный источник питания с допустимыми коммутационными токами с учетом реального времени срабатывания секционного выключателя и сохранить устойчивую работу синхронных двигателей после восстановления питания.

Ф о р м у л а изобретения

Устройство для автоматического включения резервного питания потребителя с синхронными двигателями, содержащее фазочувствительный блок, подключенный к основному и резервному источникам питания, первый выход которого подключен к первому входу блока управления выключателями секционным и основного источнйка питал

54 б ния, к второму входу которого подключен блок-контакт отключенного положе ния выключателя основного источника питания, а выходы блока управления подключены к цепи отключения выключателя основного источника и к цепи включения секционного выключателя, о т л и ч а ю щ е е с я тем,.что с целью расширения функциональных воэможностей, оно снабжено блоком распознавания момента включения резервного источника, входы которого подключены к двум выходам фазочувствительного блока, а выход — к третьему входу блока управления выключателями, при этом блок распознавания момента включения резервного источника содержит генератор высокочастотных сигналов, первый выход которого подключен к информационному входу счетчика прямого счета, второй выход - к информационному входу счетчика обратного счета, первый. вход блока распознавания соединен с разрешающим входом счетчика прямого счета, второй вход — с запрещающим входом счетчика прямого счета и с разрешающим входом счетчика обратного. счета, выходы счетчиков подключены к первому и второму входам сумматора, к третьему входу которого подключен дешифратор времени срабатывания секционного выключателя, выход сумматора является выходом блока распознавания.фРГЯ

1359854

1>>е

Р,Ю

Составитель Н,Пантелеева

Редактор А.Долинич Техред М.Дидык Корректор M.Øàðoøè

Заказ 6159/53 Тираж 618 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж"35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4

1. ! I

Щ вл. ер. 90ул. еров.

ЯИ м еров !

Я0глуоЫ

Фиг 3