Автономная система электроснабженияпередвижных об'ектов

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Сов етскии

Соцмалнстнчесиик

Республик

Н 02 Э 3/04

Гооудвротвенный комитет

СССР (53) УДК 621.. .316.925 (088.8) ио делам . изобретений и открытий

Опубликовано 30.06.81 Бюллетень № 24

Дата опубликования описания 30.06.81.

А.Ф. Петровский, В.Я. Томников, В.В. Новопашнн, Ю.В, А.В. Мельников, М.А, Новожилов и С.С. Смирн в (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) АВТОНОМНАЯ СИСТЕМА ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ ПЕРЕДВИЖНЫХ

ОБЪЕКТОВ

Изобретение относится к системам распределения электроэнергии и резервного электроснабжения, а более конкретно — к автономным системам электроснабжения (АСЭС) передвижных объектов, в частности. радиоэлект5 ронных комплексов, функционирующих в удалении от стационарных электрических сетей.

Наиболее близким к предлагаемому решением технической задачи является автономная система электроснабжения передвижных объек° 1О тов, содержащая основные и резервные источники электроэнергии, соединенные через распределительные устройства и кабельные линии с передвижными объектами, каждый иэ которых содержит основные и вспомогательные потреби15 тели электроэнергии, соединенные с коммутационными аппаратами потребителей и блоком автоматического управления коммутационньтьти аппаратами потребителей, электроустановку отбора мощности, 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 в 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 централизованного электроснабжения по двухлучевой схеме, централизованного электроснабжения по однолучевой схеме возникает необходимость ттроклацки кабельных Яиний.

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 элект3 84309 роснабжения 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 соединений не обеспечивают передачи электроэнергии от электроустановки данного объекта к другим объектам, подключения к данному объекту соседних аппаратных путем создания транзитных соединений, под- 15 ключения 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, соединен- 25 ные через распределительные устройства и кабельные линии с передвижными объектами, каждый иэ которых содержит основные и вспомогательные потребители электроэнергии, соединенные с коммутационными аппаратами потребителей и блоком автоматического управления коммутационными 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 соедлнения, при этом замыкающие контакты контакторов переключателя включены между электроустановкой отбора мощности и основными и резервными вводами соответственно, катушки контзкторов переключателя через блок управления переключателя подключены к выходу электроустановки отбора мощности, вход блока управления переключателя соединен gc с основными и резервными вводами,к которым подключены транзитные силовые разъемы,а между вводами передвижных объектов включены транзитные кабельные соединения. Ha фиг. 1, 2 и 3 приведены примеры вьпюлнения автономной системы.

Автономная система электроснабжения передвижньтх объектов содержит основной 1 и резервный 2 источники электроэнергии, распределительные устройства 3 и 4, основные 5 и ре. зервные 6 кабельные линии передвижные объекты 7,каждый из которых содержит основной 8 и резервный 9 силовые вводы,основные 1О и вспомогателъные 11 потребители электроэнергии, коммутационный 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.

Основчые потребители 10 замыкающими и размыкающнми 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 н 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 коммутационных аппаратов 17 нли 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 выходу электроустановки

15. С внешней стороны ближайшие к .источни-, кам объекты 7 основными силовыми вводами

8 и кабельными линиями 5 через выносное рас 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 н 2, распределительных устройств 3 и 4 и кабельных линий

5 и 6, 22 и 23.

Нормальный режим для централизованного 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 н 6, 23

5 8430 от основного 1 и резервного 2 источников, а электроустановки 15 являются ненагруженным (холодным) резервом. В данном режиме контакторы. 17 и 18. находятся в положении

"Отключено" контактор 12 в положении

"Сеть 1"а 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 срабатывание блока управления 14 контакторами 12 и 13.

Первый из них переключает питание основных 1ч 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 l или временем пуска запланированных электроустановок 15.

Нормальный режим централизованного электроснабжения по однолучевой схеме возникает при э наличии только одного внешнего 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, контакторов 17 и 18 и блока 19 управления не меняется, Нормальный режим децентрализованного электроснабжения по двухлучевой схеме (фиг. 3) от электростанции l и электроустановок 15 обеспечивается при условии обеспечения качества напряжения, оговоренного для первого режи->щ ома. 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 l5. В данном режиме контактор 12 находится в положении

"Сеть l", контактор 13 — в положении "Включено", одна из электроустановок 15 каждой группы находится в. режиме нагруженного (горячего) резерва, а остальные в режиме незагруженного (холодного) резерва, контактор

17 нагруженной электроустановки находится в положении "Отключено",а контактор l8 — . в положении "Включено — Сеть 2".

Аварийный режим децентрализованного электроснабжения ло однолучевой схеме аналогичен

90 С режиму два, отличаясь рабочим состоянием одной из электроустановок 15 в каждой группе и положением их коммутационного аппарата 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 источником электроэнергии служит одна иэ электроустановок 15, остальные находятся в состоянииненагруженного (холодного) резерва. Контактор 12 находится в положении Сеть 2", контактор 13 — в положении "Включено", контакторы 17 и 18— в положении "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 осуществя»ется от сети 1, создаваемой транзитными,сое- динениями 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 нижняя правая). Она же является нагруженным резервом, остальные — ненагру. женным резервом. Для повышения живучести и надежности сети 1 н 2 могут строиться по замкнутой кольцевой схеме, что достигается соединением крайних аппаратных дублирующими кабелями 22 и 23 (на фиг. 4 показаны пунктиром). Контактор 12 находится в положении "Сеть l" (замыкавшие контакты замкнуты, размыкающие контакты разомкнуты), контактор 13 — в положении "Включено".

Контакторы 17 и 18 неработаюших электроустановок отключены, контзктор 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 гентрализованного электроснабжения по однолучевой схеме от резервной электроустановки возникает при отклонениях напряжения в. сети l за допустимые пределы и ничем ие.отличается от аварийного режима пять, т.е. основных потребителей 10 осуществляется от сети 2, а вспомогательные потре0 8 тельно снизить протяженность кабельной сети, что оправдает некоторое увеличение сечения жил транзитных кабелей.

Формула изобретения

Автономная система электроснабжения передвижных объекто, 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 управления коммутационными аппаратами потребителей, электроустановку отбора мощности, основной и резервный силовые вводы, о т л и ч а ющ а я с я тем, что,с целью повышения надежности электроснабжения, в каждый передвижной объект введен переключатель с двумя контакторами и блоком управлении, транзитные силовые разъемы и кабельные соединения,прн этом замыкающие контакты контакторов переключателя включены между электроустановкой отбора мощности и основными и резервными вводами соответственно,,катушки контакторов переключателя через блок управления переключателя подключены к выходу электроустановки отбора мощности, вход блока управления переключателя соединен с основными-и резервными вводами, к которым подключены транзитные силовые разъемы, а между вводами, передвижных объектов включены транзитные кабельные соединения.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство Р 681501, кл. Н 02 J 3/04, 1977.

7 84309 бители 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 элект 1п роустановкой).

Введение коммутационных аппаратов 17 и

18, блока 19 управления ими, силовых разъемов 20 и 21, транзитных кабелей 22 и 23 и изменение схемы соединений элементов системы обеспечивает подключенйе электроустановки к любой сети 1 или 2, что расширяет воэможности их использования в автономных резервированных системах электроснабжения, подключение объектов друг к другу, используя о 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 друтих подключенных к ней аппаратных. Это создает предпосылки для повышения единичной мощности применяемых электроустановок с одновременным увеличением коэффициента использования и снижения Зо 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 магистральйую с помощью транзитных разъемов силовых вводов и коротких кабельных линий между объектами позволит значи843090 (Риг. 8

ВНИИПИ Заказ 5150/75 Тираж 675 Поднисное

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