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

 

Сущность изобретения: в исходном нормальном режиме векторы напряжений первой и второй секции шин Ui и U2 могут расходиться на небольшой угол, при этом пусковой фазочувствительный блок 5, расширитель импульсов 6, исполнительные блоки 12, 13 находятся в несработанном состоянии . При потере питания второй секции синхронные двигатели этой секции генерируют затухающее напряжение уменьшающейся частоты. Вектор Ua начинает отставать по фазе от вектора Ui, на выходе блока памяти 8 формируется импульсный сигнал. При этом подготавливается работа блока И 10, а работа блока И 11 запрещается . При дальнейшем выбеге происходит срабатывание блоков 5 и 10 и обеспечивается отключение выключателя второго ввода и одновременное включение секционного выключателя . При использовании быстродействующих вводных И секционного выключателей к моменту включения секционного выключателя угол расхождения одноименных напряжений секций шин не превышает допустимого уровня. Предлагаемое устройство выполнено с использованием лишь одного, а не грех чувствительных блоков.2 ил. ё

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

1760599 А1 (19) (! )) (я)з Н 02 3 9/06

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4904412/07 (22) 22,01.91. (46) 07,09.92. Бюл, hL 33 (71) Всесоюзный научно-исследовательский, проектно-конструкторский и технологический институт релестроения

{72) Э.К.Федоров (56) 1. Авторское свидетельство СССР

М 928528, кл. Н 02 J9/02,,1980, 2. Авторское свидетельство СССР

hb 699610, кл. Н 02 J 9/06, 1976. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО ВКЛЮЧЕНИЯ РЕЗЕРВНОГО ПИТАНИЯ

ПОТРЕБИТЕЛЕЙ ДЛЯ ПОДСТАНЦИЙ С

ДВИГАТЕЛЬНОЙ НАГРУЗКОЙ (57) Сущность изобретения: в исходном нормальном режиме векторы напряжений первой и второй секции шин U> и Оз могут расходиться на небольшой угол, при этом пусковой фазочувствительный блок 5; ðàñширитель импульсов 6, исполнительные

Изобретение относится к электротехнике, а именно к устройствам автоматического . включения резервного питания (ABP) синхронных двигателей, Цель изобретения — повышение надежности при быстродействующем включении резервного питания.

Блок-схема предлагаемого устройства приведена на фиг.1, а временные диаграммы — на фиг.2, где: 1, 2 — трансформаторы напряжения первой и второй секции шин; 3, 4 — формирователи сравниваемых. величин, предназначен н ые для усиления входн ых сигналов и формирования на выходе разнополярных прямоугольных импульсов; 5блоки 12, 13 находятся в несработанном состоянии. При потере питания второй секции синхронные двигатели этой секции генерируют затухающее напряжение уменьшающейся частоты. Вектор Uz начинает отставать по фазе от вектора U>, на выходе блока памяти 8 формируется импульсный сигнал. При этом подготавливается работа блока И 10, а работа блока И 11 запрещается. При дальнейшем выбеге происходит срабатывание блоков 5 и 10 и обеспечивается отключение выключателя второго ввода и одновременное включение секционного выкл ючателя. П ри ис пол ьзова нии быстродействующих вводных и секционного выключателей к моменту включения секционного выключателя угол расхождения одноименных напряжений секций шин не превышает допустимого уровня, Предлагае- мое устройство выполнено с использованием лишь одного, а не трех чувствительных блоков. 2 ил. пусковой фазочувствительный блок, срабатывающий при расхождении фаз сравниваемых величин на угол, больше заданного, (например, на 100); 6 — расширитель импульсов, выполненный в виде элемента выдерж- . 1 ки времени на возврат; 7 — логический O элемент ИЛИ-НЕ, выпслненный, например, l Î на основе микросхемы 3 ИЛИ-НЕ серии >

К561; 8, 9 — первый и второй блоки памяти, выполненные например, на основе микросхем 2ИЛИ-НЕ и ЗИЛИ-НЕ; 10, 11 — первый и второй логические элементы И; 12, 13— первый и второй исполнительные блоки, предназначенные для отключения вводных выключателей. соо,ветственно, второй и

1760599

25

50 ходное состояние. Длительность импульсов ц

1т пропорциональная времени совпадения 55 отрицательных значенйй величин U> и Uz, ц которая в нормальном режиме равна при- с мерно 10 мс.

Пусть из-за потери питания второй сек- с ции шин синхронные двигатели, подклюпервой секций шин и включения секционного выключателя. При этом включение секционного выключателя возможно одновременно с отключением соответствующего вводного выключателя, 0<, Uz — одновременные напряжения первой и второй секции шин; 1з-1<ив сигналы на выходах блоков 3-13.

Первый 1 и второй 2 трансформаторы напряжения включены на напряжения первой и второй секции шин, к выходам первого

1 и второго 2 трансформаторов напряжения через первый 3 и второй 4 формирователи сравниваемых величин подключены входы, пускового фазочувствительного блока 5, выход первого формирователя сравниваемых величин 3 подключен к входу установки первого блока памяти 8 и к первому входу элемента ИЛИ-Н Е 7, выход второго формирователя сравниваемых величин 4 подключен к входу установки второго блока памяти 9 и к третьему входу элемента ИЛИН 7, выход пускового фазочувствительного блока 5 через расширитель импульсов 6 соединен со вторым входом элемента ИЛИНЕ 7, выход элемента ИЛИ-НЕ 7 соединен с первыми входами сброса первого 8 и второго 9 блоков памяти. выход первого блока памяти 8 соединен со вторым входом сброса второго блока памяти 9 и с первым входом первого логического элемента И 10, выход второго блока памяти 9 соединен со вторым входом сброса первого блока памяти 8 и с первым входом второго логического элемента И 11, а вторые входы первого 10 и второго 11 логических элементов И соединены с выходом пускового фазочувствительного блока 5.

Величны 1з и 14 на фиг.1 в режиме входных напряжений U> и 02, близких к номинальным, имеют вид прямоугольных импульсов, благодаря усилению и ограничению в блоках 3 и 4, причем начальные фазы этих импульсов соответствуют начальным фазам напряжений 0> и Uz.

В исходном нормальном режиме векторы напряжений U> и 0г могут расходиться на небольшой угол, который даже в условиях пусковых режимов отдельных синхронных двигателей обычно не превышает 5О.

При этом блоки 5, 6, 10-13 находятся в несработанном состоянии, а на выходе блока

7 имеются импульсы сброса 1т, которые периодически сбрасывают триггеры 8, 9 в исченные к этой секции, переходят в генераторный режим. генерируя затухающее напряжение уменьшающейся частоты. При этом вектор Uz начинает медленно отставать по фазе от вектора 01 (см, фиг.2а, на которой приведены соответствующие им мгновенные напряжения), а на выходе блока

8 формируется импульсный сигнал 18 длительность рабочего значения которого пропорциональна времени положительного значения напряжений 0< и Uz (если 0> опережает U2), а длительность нулевого значения — времени совпадения отрицательных значений напряжений 0> и 0г. Сигнал 1в, поступающий с выхода блока 8 на вход сброса блока 9, блокирует работу последнего.

При этом подготавливается работа блока 10, а работа блока 11 запрещается, Если при дальнейшем выбеге синхронных двигателей угол отставания вектора Uz относительно 0 превышает по абсолютному значению угол д = д,р,, о происходит срабатывание блоков

5 и 10, на выходе блока 10 появляется сигнал

1ю и через блок 12 обеспечивается сигнал 1 р на отключение выключателя второго ввода и одновременное включение секционного выключателя. После срабатывания блока 5 обеспечивается также практически одновременное срабатывание расширителя импульсов 6, на выходе его появляется рабочий сигнал lg, который благодаря расширению длительности является сплошным и существует в течение всего времени относительного скольжения векторов напряжений Uz и 01. Этот сигнал, поступая на второй вход элемента ИЛИ-НЕ 7, приводит к тому, что после срабатывания блока 5 сигнал сброса 1т на выходе элемента ИЛИ-НЕ 7уже не может возникнуть в течение всего времени относительного скольжения векторов напряжений Uz и U>, а схема фиксируется в таком положении, когда на выходе блока 8 имеется сплошной рабочий сигнал, а.рабочий сигнал на выходе блока 9 отсутствует.

При использовании быстродействующих вводных и секционно о выключателей к моменту включения секционного выключателя угол расхождения одноименных напряжений секций шин не превышает допустимого уровня (например, 90О), благодаря чему после включения резервного питания сохра. няется устойчивая работа синхронных двигателей, подключенных ко второй секии шин, Пусть из-за потери питания первой секии шин вектор 0> начинает медленно оттавать по фазе от вектора Uz (см. фиг.2б), а на выходе блока 9 формируется импульсный игнал lg, длительность рабочего значения

1760599 которого пропорциональна времени положительного значения напряжений U> и Uz (если Uz опережает О>), а длительность ну-. левого значения — времени совпадения отрицательных значений напряжения Uz и U<. 5

Сигнал lg, поступающий с выхода блока 9 на вход сброса блока 8, блокирует работу последнего. При этом подготавливается работа блока 11, а работа блока 10 запрещается.

Если при дальнейшем выбеге синхронных 10 двигателей угол отставания вектора U> относительно Uz превышает по абсолютному значению угол д р, то происходит срабатывание блоков 5 и 11, на выходе блока 11 появляется сигнал !1 и через блок 13 обес- 15 печивается сигнал l и Uz, Этот сигнал, поступая на второй вход элемента ИЛИ-Н Е 7; приводит к тому, что после срабатывания блока 5 сигнал сброса !7 на выходе элемента ИЛИ-НЕ 7 уже не может возникнуть в течение всего. времени относительного скольжения векторов напряжений

01 и 02, а схема фиксируется в таком положении, когда на выходе блока 9 имеется сплошной рабочий сигнал, а рабочий сигнал на выходе блока 8 отсутствует. Таким обра,зом, после включения секционного выключателя на авврийную секцию шин подается резервное. питание и сохраняется устойчивая работа синхронных двигателей, подключенных к первой секции шин.

Устройство выполнено с использованием лишь одного фазочувствительного блока, что существенно повышает надежность устройства. При атом становиться возможной реализация быстродействующего AB P двухстороннего действия с малыми углами срабатывания (например, 10), что, обеспечивая больший запас по углу от угла противофаз30

45 ного включения, также повышает надежность при ABP.

Технико-экономическая эффективность устройства образуется за счет повышения надежности электроснабжения синхронных двигателей и уменьшения технологического ущерба у потребителей с двигательной нагрузкой.

Формула изобретения

Устройство для автоматического включения резервного питания потребителей для подстанций с двигательной нагрузкой, содержащее трансформаторы напряжения первой и второй секций, к выходам которых через первый и второй формирователи сравниваемых величин подключены входы пускового фазочувствительного блока, первый логический элемент И, выход которого подключен к входу первого исполнительного блока, второй логический элемент И, выход которого подключен к входу второго исполнительного блока, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности при быстродействующем автоматическом включении резервного питания, в него введены расширитель импульсов, логический элемент ИЛИ-HE с тремя входами, первый и второй блоки памяти с двумя входами сброса и входом установки, причем выход первого формирователя сравниваемых величин подключен к входу установки первого блока памяти и к первому входу элемента ИЛИНЕ, выход второго формирователя сравниваемых величин - к входу установки второго блока памяти и к третьему входу элемента

ИЛИ-НЕ, выход пускового фазочувствительного блока через расширитель импульсов соединен с вторым входом элемента ИЛИ-НЕ, выход элемента ИЛИ-HF — с первыми входами сброса первого и второго блоков памяти, выход первого блока памяти соединен с вторым входом сброса второго блока памяти и с первым входом первого логического элемента И, выход второго блока памяти — c вторым входом сброса первого блока памяти и с первым входом второго логического элемента И,. а вторые входы первого и второго логических элементов И соединены с выходом пускового фазочувствител ьного блока.

1760599

Составитель Э,Федоров

Редактор С.Кулагина Техред М.Моргентал Корректор С.Лисина

Заказ 3191 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раувская наб„4/5

Производственно-издательский комбинат" Патент",г.ужгород,уд. Гагарина.101