Способ защиты системы бесперебойного питания

 

Изобретение касается защиты преобразователей и предназначено для использования в системах бесперебойного питания с параллельно работающими инверторами тока для определения и отключения поврежденного преобразователя от шин нагрузки. Целью изобретения является повышение надежности . Способ для защиты системы бесперебойного питания включает в себя контроль электрических параметров инверторов и нагрузки, синфазности выходного напряжения заданнцего генератора и ведущего инвертора и выходного напряжения ведущего инвертора , синфазности выходных напряжений инверторов, частоты выходного напряжения задающего генератора ведущего инвертора. С помощью указанных операций контроля обеспечивается обнаружение, и селективное отключение инвертора, выходное напряжение которого вследствие неисправности оказалось несинхронным по отношению к выходному напряжению другого инвертора . 2 ил. СО х эо о tN5 о

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (И) (51)4 Н-02 Н 7 10

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4155343/24-07 (22) 02. 12. 86 (46) 23.05.88. Бюл. № 19 (71) Научно-исследовательский, проектно-конструкторский и технологический институт силовой полупроводниковой техники (72) А.П.Борисов, В..Ф.Еряшев и А.С.Картавых (53) 621.316.925.4 (088.8) (56) Патент Японии ¹ 53-41333, кл. 56 с 62, 1978.

Шишеев А.В. Режимы параллельной рабож двух инверторов тока с прямой коммутацией по основной частоте.

Электротехническая промы)пленность, сер. Преобразовательная техника, 1978, вып. 11 (106).

Авторское свидетельство СССР № 888263, кл. Н 02 Н 7/10, 1980. (54) СПОСОБ ЗАЩИТЫ СИСТЕИЫ БЕСПЕРЕБОЙНОГО ПИТАНИЯ (57) Изобретение касается защиты пре" образователей и предназначено для-использования в системах бесперебойного питания с параллельно работающими инверторами тока для определения и отключения поврежденного преобразователя от шин нагрузки. Целью изобретения является повышение надежности. Способ для защиты системы бесперебойного питания включает в себя контроль электрических параметров инверторов и нагрузки, синфазности выходного напряжения задающего генератора и ведущего инвертора и выходного напряжения ведущего инвертора, синфазности выходных напряжений инверторов, частоты выходного напряжения задающего генератора ведущего инвертора. С помощью указанных операций контроля обеспечивается обнаружение и селективное отключение инвертора, выходное напряжение которого вследствие неисправности " оказалОсь несинхронным по отношению к выходному напряжению другого инвертора. 2 ил.

1398020

Изобретение относится к области защиты преобразователей и предназначено для использования в системах .бесперебойного питания с параллель,но работающими инверторами тока для определения и отключения поврежденного преобразователя от шин нагрузки.

Цель изобретения - повышение надежности.

На фиг. 1 приведена функциональная схема устройства для реализации способа; на фиг.2 — схема первого и второго блоков идентификации аварийных режимов.

Система бесперебойного питания (фиг.1) состоит из выпрямителей 1 и параллельно работающих ведущего 3 и ведомого 4 инверторов тока с последовательными реакторами 5 и 6, ком1 енсирующими блоками 7 и 8, контакторами 9 и 10 с искусственной коммутацией в выходных цепях инверторов, 6итающих общую нагрузку 11 датчиков

12 и 13 входного тока выпрямителей, датчиков 14 и 15 состояния вентилей конверторов, датчиков 16 и 17 выходного напряжения инверторов, датчиков 18 и 19 состояния тиристоров компенсатофов, датчика 20 тока нагрузки, перво1о 21, второго 22 и третьего 23 блоков идентификации аварийных режимов.

-ходы датчиков 12, 13 и 20 тока под"ключены к выходам трансформаторов

1ока, установленных на входах выпрямителей 1 и 2 и нагрузки 11, входы датчиков 16 и 17 напряжения -. к вы". ходам инверторов 3 и 4, входы датчиков 14, 15 и 18, 19 — к тиристорам

Инверторов 3 и 4 и компенсирующим блокам 7 и 8.

Выходы всех датчиков и третьего блока 23 идентификации аварийных режимов объединены в первом 21 и втором

22 блоках идентификации аварийных режимов, вырабатывающих сигналы управления контакторами 9 и 10.

Блок 23 содержит элементы И 24 и

25, элемент ИЛИ 26, элемент HE 27, блок 28 контроля частоты, первый 29 и второй 30 блоки контроля синфазности и блок 31 задержки. Причем вход блока 28 контроля частоты подключен к выходу задающего генератора ведущего инвертора 3, а выход - к первому вхо" ду элемента ИЛИ 26, к второму входу

Которого подключен выход первого блока 29 контроля синфазности, перэйй вход которого подключен к выходу задающего генератора инвертора 3, а второй вход через датчик 16 напряжения — к выходу инвертора 3. Выход элемента ИЛИ 26 подключен к входу блока 2 1 и к элементу НЕ 27, выход которого подключен к первому входу элемента И 25 и первому входу элемента И 24, второй вход которого под10,ключен к выходу задающего генератора инвертора 3, а выход — к синхровходу задающего генератора инвертора 4.Первый вход второго блока 30 контроля синфазности подключен через датчик

16 напряжения к выходу инвертора 3, второй вход — через датчик 17 напря— жения к выходу инвертора 4. Выход

45 блока 30 контроля синфазности подключен через элемент 31 задержки к второму входу элемента И 25, выход которого подключен к входу блока 22.

Каждый из блоков 21 и 22 содержит компараторы 32 и 33, элементы ИЛИ 34 и 35, элементы И 36 и 37, триггер 38 и элементы 39 и 40 задержки, Причем входы компаратора 32 подключены к со-. ответствующим выходам .датчиков входного тока, выходного напряжения и состояния вентилей инвертора и компенсирующего блока. Выходы компаратора 32 подключены к первым четырем входам элемента ИЛИ 34, выход последнего подключен к первому входу элемента И 36, к второму входу которого подключен инвертирующий выход триггера 38, неннвертирующий выход которого подключен к входу элемента 39 задержки, Выход элемента 39 подключен к входу элемента 40 задержки и первому входу элемента И 37, выход которого подключен к первому входу элемента ИЛИ 35, к второму входу которого подключен выход элемента И 36. Вход комнаратора 33 подключен к выходу датчика 20 тока нагрузки, Выход компаратора 33 подключен к второму входу элемента И 37 и к установочному входу триггера 38, сбрасывающий вход которого подключен к выходу элемента 40 задержки.

Пятый вход элемента ИЛИ 34 блока

21 подключен к выходу элемента ИЛИ

26 блока 23, пятый вход элемента

ИЛИ 34 блока 22 — к выходу элемента И 25 блока 23.

Способ осуществляют следующим образом.

При выходе из строя тиристоров инвертора 3, компенсирующего блока 7, 98020

55 з !3 внутренних коротких замыканиях в выпрямителе 1 или коротких замыканиях на выходе инвертора 3 сигнал одного из датчиков 12, 14, 16 и !8 поступает на вход блока 21, где приводит к срабатыванию компаратора 32, сигнал с выхода ко торо ro, пройдя че ре з элементы ИЛИ 34, И 36 и ИЛИ 35, отключает контактор 9. На второй вход элемента И 36 при этом поступает сигнал логической "1" с инверсного выхода триггера 38, разрешая прохождение сигнала по укаэанной цепочке.

В случае короткого замыкания в нагрузке сигнал от датчика 20 тока нагрузки превышает пороговый уровень компаратора 33 и на его выходе устанавливается сигнал логической " 1", что приводит к появлению на инверсном выходе триггера 38 сигнала логического "0", который запрещает прохождение сигналов других датчиков через элемент И 36 на контактор 9.

Сигнал логической " 1" с неинвертирующего выхода, триггера 38 поступает на вход элемента 39 задержки. Если длительность короткого замыкания на выХоде системы превышает время задержки элемента 39. на выходе последнего появляется сигнал логической "1" в момент, когда на втором входе элемента И 37 присутствует сигнал логической "1" с выхода компаратора 33, что приводит к появлению на выходе элемента И 37 и, соответственно на выходе элемента ИЛИ 35 сигнала на отключение контактора 9. При длительности короткого замыкания, меньшей времени задержки элемента 39, сигнал логической "1" на первом входе элемента И 37 появляется позже, чем уе-. танавливается сигнал логического О н и на его втором входе. Отключение контактора 9 не происходит. Установка, схемы в исходное состояние производится сигналом, поступающим с выхода элемента 40 задержки на сбрасывающий вход триггера 38.

Дри нормальной частоте выходного напряжения задающего генератора инвертора 3 и синфазности выходного напряжения последнего с выходным напряжением его задающего генератора, на выходах блока 28 контроля частоты и блока 29 контроля синфазности присутствуют сигналы логического "0", которые поступают через элемент ИЛИ

26 в блок 21 и одновременно после ин5

35 вертирования в элементе HE 27 в виде сигнала логической "1" на первый вход элемента И 24, разрешая прохождение синхросигнала с выхода задающего генератора инвертора 3 на синхровход задающ го генератора инвертора 4. Инвертор 4 работает синхронно с инвертором 3.

При отклонении частоты синхросиг— нала за пределы норм или нарушении синфазности напряжения задающего генератора с выходным напряжением инвертора 3 на выходах блока 28 контроля частоты или блока 29 контроля синфазности соответственно появляется сигнал логической 1", который, пройдя через элементы ИЛИ 26 и HE 27,поступает в виде сигнала логического

"0" на первый вход элемента И 24, запрещая прохождение синхросигнала на синхровход инвертора 4. Инвертор

4 переходит в автономный режим работы. Одновременно сигнал с выхода элемента ИЛИ 26 поступает через элементы ИЛИ 34, И 36 и ИЛИ 35 блока 21 на отключение контактора 9. Сигнал логического "0" с выхода элемента НЕ 27 блокирует прохождение сигнала с выхода блока 30 контроля синфазности через блок 31 задержки и элемент И 25 на отключение контактора 10. Время задержки блока 31 задержки выбирают несколько большим времени прохождени сигнала с блока 28 контроля частоты и блока 29 контроля синфазности на элемент И 25 с тем, чтобы исключить отключение контактера 10 в этом режиме.

При нарушении синфазности выходных напряжений инверторов 3 и 4 на выходе блока 30 контроля синфазности возникает сигнал логической " 1", который поступает через блок 31 задержки и элемент И 25 на блок 22, где, пройдя через элементы ИЛИ 34, И 36 и ИЛИ 35 на контактор 10, отключает его.

Использование способа для защиты системы бесперебойного питания позволяет обнаружить и селективно отключить инвертор, выходное напряжение которого вследствие неисправности оказалось несинхронным по отношению к выходному напряжению другого инвертора, и тем самым повысить надежность питания ответственных потребителей.

1398020

Фо рмула и з о б ре те н и я

Способ защиты системы бесперебойного питания, состоящей из параллельно работающих на общую нагрузку ведущего и ведомого инверторов, снабженных задающими генераторами, заключающийся в том, что контролируют электрические параметры инверторов и нагрузки, при отклонении их значений от заданных формируют сигналы аварийного состояния и отключают инверторы от нагрузки, при одновременном наличии сигналов аварийного состояния ииверторов и нагрузки отключение ииверторов от нагрузки производят по прошествии заданного времени, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности, контролируют синфазность выходных напряжений инверторов, синфазность выходного напряжения ведущего инвертора с выходным напряжением его задающего генератора, частоту задающего генератора ведущего инвертора и при отклонении частоты задающего генератора ведущего инвертора от защ данной или нарушении синфазности напряжения задающего генератора ведущего инвертора с выходным напряжением ведущего инвертора отключают ведущий инвертор от нагрузки и переводят задающий генератор ведомого инвертора в автономный режим работы, а при нарушении синфазности выходных напряжений инверторов производят отключение ведомого инвертора от нагрузки.

Я ъ ч, <Ь 1 Qc3

Составитель О.Мещерякова

Редактор В.Петраш Техред Л.Олийнык Корректор Н.Король

Заказ 2605/53 Тираж 650

Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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