Устройство для автоматического включения резервного питания потребителей для подстанций с двигательной нагрузкой

Устройство для автоматического включения резервного питания потребителей для подстанций с двигательной нагрузкой

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТ©И:КОМУ С ТИЯЬСТВУ

Госудярствевиыя комнтет

СССР ло ямам изобретеннй к открыткя

Опубликовано 301031. бюллетень l49 40 (53) УДК 621. 316. .925(088.8) Дата опубликования описания 3010.81 (72) Авторы изобретения нко

B.Ô. Сивокобыленко и H.Â.

Донецкий ордена Трудового Красного,и политехнический

HHCTIITVT (71) Заявитель (54j УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТО ТИiЕСКОГО

РЕЗЕРВНОГО ПИТАНИЯ ПОТРЕБИТЕЛЕЙ ДЛЯ ПОДСТАНЦИЙ

С ДВИГАТЕЛЬНОЙ НАГРУЗКОЙ

Изобретение относится к устройствам противоаварийной автоматики энергосистем, в частности к устройствам автоматического включения резервного питания потребителей для подстанций с двигательной нагрузкой.

По основному авт.св. s 699610,известно устройство для автоматического включения резервного питания потребителей для подстанций с двигательной нагрузкой, в котором выход первого трансформатора напряжения подключен к первым входам двух избирательных и пускового органов, второй вход пускового органа подключен к выходу второго трансформатора напряжения, второй вход одного избирательного органа подключен ко второму трансформатору напряжения через фазоповоротную цепочку, а второй вход другого избирательного органа соединен с вы.одом фазоповоротной цепочки через инвертор. Выходы избирательных орга« нов соединены со входами логических ,элементов с исполнительными органами на выходе. Ко вторым входам логических элементов подключен выход пускового органа, третий вход первого логического элемента через орган блокировки соединен с выходом второro исполнительного органа, а третий вход второго логического элемента через другой орган блокировки соединен с выходом первого исполнительного органа. B качестве избирательных и пускового органов применены фазочувствительные схемы.

tIps, потере питания на одной иэ

1О секций потребителя, частота напряжения на этой. секции будет снижаться за счет уменьшения скорости вращения синхронных двигателей. Снижение частоты приведет к превышению углом между векторами напряжений секций заданной величины и срабатыванию пускового и одного из избирательных органов, а следовательно, и соответствукицего исполнительного органа 11 ).

Данное устройство имеет высокое быстродействие и к моменту его срабатывания напряжение на двигателях не успевает заметно снизиться. Поэтому необходимо снять возбуждение с синхронных двигателей для более быстрого затухания напряжения с целью предотвраи ения несинхронной подачи резервного питания,.при которой возникают недопустиввяе значения токов и момен тов. После подачи резервного питания

ЗО иа двигатели с погашенным полем рото877710 ра необходимо выбрать благоприятный момент подачи возбуждения на двигатели. Все это приводит к усложнению схем ABP и схем управления двигателями и в то же время не всегда обеспечивает..успешный самоэапуск и сохранение динамической устойчивости дви5 гателей.

Цель изобретения — расширение функциональных возможностей устройст ва.

Поставленная цель достигается тем, о что в устройство для автоматического включения резервного. питания потребителей для подстанций с двигательной нагрузкой дополнительно введены формирователь выдержки времени, подклю- 35 ченный к выходу пускового органа, и последовательно соединенные логические элементы ИЛИ и.И и исполнительный орган, второй вход дополнительной схемы И соединен с выходом формирова-;щ теля выдержки времени, а входы логического элемента ИЛИ подключены к выходам основных исполнительных органов.

На фиг. 1 представлена блок-схема предлагаемого устройства. на фиг. 2

/ принципиальная схема; на фиг. 3 входные напряжения и зона работы перво о избирательного органа; на фиг. 4 †то,же и зона работы пускового органа; на фиг. 5 — то же и зо- 30 на работы второго избирательного органа; на фиг. б — характер изменения

Ф разности напряжений между одноименными фазами источников питания при потере первого источника. 35

Устройство для автоматического включения резервного питания потребителей содержит трансформаторы 1 и 2 напряжения, фазоповоротную цепочку 3, инвертор 4, первый избирательный ор- 4п ган 5, второй избирательный орган б, пусковой орган 7, первый логический элемент 8, второй логический элемент

9, первый исполнительный орган 10, второй исполнительный орган 11, орга- 4 ны 12 и 13 блокировки, формирователь, 14 выдержки времени, логический "элемент ИЛИ .15, логический элемент И 16 и третий исполнительный орган 17.

Фазоповоротная цепочка 3, осуществляющая сдвиг на 90, собрана из рео зисторов 18 и 19 и конденсаторов 20 и 21. В качестве пускового органа 7 используется фаэочувствительная схема, собранная на транзисторах 22 и 23. Транзистор 23 открывается в том случае, если время совпадения по знаку входных напряжений пускового органа 7 превыаает заданное время заряда конденсатора 24, например,рав- b0 ное 5 мс. Такие же фазочувствительиые схемы избирательных органов 5 и б выполнены соответственно на транзисторах 25, 26 и 27, 28. Логический элемент 8 выполнен на транзисторах 65

29 и 30 а 9 — на транзисторах 31 и

32. В качестве выходных органов 10. и 11 используются тиристоры 33 и 34 соответственно с последовательно включенными обмотками 35 и 36 электромагнитных реле, формирователь 14 выдержки времени собран на транзисторах 37 и 38 и времязадающей R С-цепи с регулируемым резистором 39 и конденсатором 40. Выходом формирователя 14 служит дифференцирующая цепочка (резистор 41, конденсатор 421,подключенная к транзистору 37. Логический элемент ИЛИ 15 выполнен на диодах 43-46. Логический элемент

И 16 собран на транзисторе 47 и тиристоре 48. В качестве третьего исполнительного органа 17 используется электромагнитное реле, обмотка 49 которого включена последовательно р анодную цепь тиристора 48.

При поданном напряжении питания и отсутствии входных напряжений U и UR транзисторы 22, 25, 27, 29, 31 и 37 открыты, а транзисторы 23, 26, 28, 30, 32, 38 и 47 закрыты. Тиристоры 33, 34 и 48 закрыты и реле 35, 36 и 49 не срабатывайт.

При поданном на устройство напряжения питания и одного из входных напряжений U или U» транзисторы 22, 25, 27, 29, 31 и 37 остаются в открытом состоянии, а 23, 26, 28, 30, 32, 38 и 47 — в закрытом, поэтому выходные реле 35, 36 и 49 также не срабатывают.

Устройство работает следующим образом.

При питании каждой секции потребителя от своего источника на вход устройства подаются синхронные напряжения U и UU. Время совпадения напряжений, подаваемых на.входы избирательных органов 5 и б равно 5 мс, так как фазоповоротная цепочка 3 осуществляет сдвиг выходного напряжения по отношению к входному на угол 90 о

Транзисторы 25 и 27 периодически закрываются на время совпадения напряжений, но 26 и 28 остаются в езакрытом состоянии из-за наличия тока заряда конденсаторов 50 и 51. Транзистор 22 пускового органа 7 открыт,так как íà его вход подаются напряжения, находящиеся в противофазе, а следовательно, транзистор 23, закрыт, а

37 открыт. Поэтому выходные реле 35, 36 и 49 не срабатывают.

При потере источника питания первой секции двигатели начинают выбегать и частота напряжения на ней снижаться. Если вектор напряжения U< принять словно неподвижным, то вектор „е (фиг. 3) начинает вращаться по часовой стрелке. При попадании

его в зону срабатывания, транзистор

26 периодически открывается. на время, на кото@де время совпадения входных

877710 напряжений больше 5 мс, тем самым периодически закрывает первый вход логического элемента 8. При повороте вектора U (ôèã. 4) на угол 90 транзистор 23 также открывается, закрывая второй вход логического элемента

8 и транзистор 37. Третий вход логического элемента 8 закрыт положительным .потенциалом, снимаемым с анода тиристора 34. Одновременное закрытие трех входов приводит к опрокидыванию триггера (транзисторы 29 и 30) и появлению импульса на выходе логичес)гого элемента 8, который открывает тиристор 33, и выходное реле 35 срабатывает. Одновременно с первого входа логического элемента ИЛИ 15 15 снимается запирающий положительный потенциал и появляется ток базы транзистора 47. Реле 35 подает сигнал на отключение выключателя ввода питания первой секции (момент 20 времени t (фиг. 6), обеспечивая тем самым воэможность подключения на эту секцию резервного источника питания. При открытии тиристора 33 с третьего входа логического элемента

9 снимается запирающий положительный потенциал, что предотвращает его рабату при попадании вектора U„p 19о (фиг. 5) в зону срабатывания.

При дальнейшем повороте вектора

UU н достижении его углом сдвига

2о0 (момент времени t, фиг. 6), транзистор перестает открываться, что приводит к заряду конденсатора 40 до напряжения пробоя стабилитрона в цепи базы транзистора 37, а следовательно, и к открытию с заданной выдержкой времени транзистора 37. В момент открытия транзистора 37 (момент времени с>, фиг. 6) с дифференцирующей цепочки (конденсатор 42, 40 резистор 41) поступает импульс на упо равляющий электрод тиристора 48, что приводит к его открытию и срабатыванию реле 49. Реле 49 подает импульс, на синхронное включение секционного 45 выключателя, т.е. при совпадении по углу векторов напряжений секций.Последнее обеспечивается эа счет того, что сумма времени заряда конденсатора 40 до напряжения пробоя стабилитрона в цепи базы транзистора 37. и времени включения секционного выключателя равна времени перемещения веко тора UU на угол от 270 до 360, т.е. от момента времени са до " мента с4 55 (фиг. 6).

При потере источника питания второй секции устройство работает аналогичным образом. Вектор напряжения 0Е вращается против часовой стрелки и при его повороте на 90 срабатывают Щ пусковой орган 7 и избирательный орган 6. Срабатывает выходной орган

11, который через орган 13 блокировки запрещает работу логического элемента 8, а через логический элемент

ИЛИ 15 подает сигнал на логический элемент И 16. На второй вход элемента И 16 поступает сигнал с формирователя 14 выдержки времени 4. После поворота вектора Оя на угол, превышающий 270, на второй вход элемента

И 16 поступает сигнал с формировате-. ля 14 выдержки времени, который приводит к срабатыванию третьего исполнительного органа 17.

Возврат тиристоров 33, 34 и 48 в закрытое состояние осуществляется блок-контактами 52 секционного выключателя после его включения.

Использование предлагаемого устройства позволит ускорить переключенйе питания электродвигателей, улучшить условия их самозапуска и сохранить при этом синхронную динамическую устойчивость их работы. В целом устрой. ство позволит улучшить условия работы электродвигателей, что особенно. важно при их использовании на пред-. приятиях с непрерывным технологическим процессом. Экономический эффект при применении устройства в системе собственных нужд атомной электростанции с реакторами типа РБМК-1000 составит около 60-80 тыс, руб в год, а на газокомпрессорной станции с синхронными двигателями типа СТД6000 — около 30-40 тыс. руб. в год.

Формула изобретения

Устройство для автоматического включения резервного питания потребителей для подстанций с двигательной нагрузкой по авт. св. 9 699610,о т" л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения его функциональных возможностей, в него введены формирователь выдержки времени и элементы

ИЛИ, И и дополнительный исполнительный орган, причем вход формирователя выдержки времени подключен к выходу пускового органа, а выход - к одному из входов элемента И, второй вход которого соединен с выходом элемента

ИЛИ, а выход подключен к дополнительному исполнительному органу, при этом входы элемента ИЛИ соединены с выходами основных исполнительных органов.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

9 699610, кл Н 02 J 9/06, 1977 °

877710 йюиФаниу У ЫЫ

Зона срабатыВаним

+из. 9 иа. + 777Т7 а

Ъона срабатаВания фиь.Г

ФиМ

Составитель Г. Дамская

Редактор B. Пилипенко Техред Т.йаточка КорректорВ. Бутяга

Заказ 9635/82 Тираж 678 Подписное

ВНИИПи Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская иаб., д. 4/5

ЮЮЮ ЮЮЮЮ

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4