Судовая электроэнергетическая система

 

Изобретение относится к электротехнике , а именно к электроэнергетическим системам перем. тока с изолированной нейтралью. Целью изобретения является повьшение эфЛективности контроля состояния изоляции системы, содержащей потребители перем. тока 6 и потребители пост, тока 5, подключенные через выпрямительный блок 3 и ключ 4 к распределительной сети 2. Между токопроводами системы и .корпусом судна включены помехозащитные конденсаторы 7. Введение блоков выделения пост, составляющей напряжения 12, диференцирования 13, определения знака производной 14, мультивибратора 15, двух логических элементов И, выпрямителя 8, двух ключей 9. 10 и нагрузочного резистора 11 позволяет существенно сократить длительность переходных процессов в цепи фаза-корпус, обусловленных регулярной коммутацией потребителей эл. энергии и соответствующими им сопротивлениями изоляции, что приводит к повышению эффективности контроля состояния изоляции системы. 2 ил. сС (Л

СО(ОЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

25 А1 (19) (И) (5)) 4 Н 02,Х 3/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Р

/ ю

К А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

flO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3888799/24-07 (22) 25.04.85 (46) 07.01.87. Бюл. Ф 1 (72) Э.Н.Григорьев, В,С.Лебедев, С.И.Раскин, Н.M.Áàøëûêoâ и Е.С.Радионов (53) 621.311.68(088.8) (56) Свиридов Г. Н. и др. Влияние

"статических преобразователей и мощных нагрузок на судовую сеть. — Судостроение, 1976, Ф 5, с. 41-43.

Авторское свидетельство СССР

9 779922447788,, кклл, Н 02 J 3/00, 1980. (54) СУДОВАЯ ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ

СИСТЕМА (57) Изобретение относится к электротехнике, а именно к электроэнергетическим системам перем. тока с изолированной нейтралью.-Целью изобретения является повышение эфАентивности контроля состояния изоляции системы, содержащей потребители перем. тока 6 и потребители пост. тока 5, подключенные через выпрямительный блок 3 и ключ 4 к распределительной сети 2.

Между токопроводами системы и .корпусом судна включены помехозащитные конденсаторы 7. Введение блоков выделения пост. составляющей напряжения 12, диференцирования 13, определения знака производной 14, мультивибратора 15, двух логических эле-ментов И, выпрямителя 8, двух ключей

9) 10 и нагрузочньго резистора 11 позволяет существенно сократить длительность переходных процессов в цепи фаза-корпус, обусловленных регулярной коммутацией потребителей эл. энергии и соответствующими им сопротивлениями изоляции, что приводит к повышению эффективности контроля состояния изоляции системы. 2 ил.

1282257

Изобретение относится к электротехнике, а именно к судовым электроэнергетическим системам (ЭЭС) переменного тока, и может найти применение при построении ЗЭС переменного тока с изолированной нейтралью.

Целью изобретения является повышение эффективности контроля состояния изоляции системы.

На фиг. 1 представлена функциональная схема предлагаемой электроэнергетической системы на фиг. 2— графики изменения напряжения между фазой системы и корпусом.

Судовая электроэнергетическая система содержит источник 1 электроэнергии переменного тока (фиг. 1) с трехфазной распределительной сетью

2, бестрансформаторные выпрямительные блоки (статические преобразователи) 3, соединенные своими входами через соответствующие ключи 4 с трехфазной распределительной сетью, а выходами — с потребителями 5 постоянного тока, потребители 6 переменного тока, помехозащитные конденсаторы

7, подключенные между каждым токопроводом системы и корпусом судна, дополнительный трехфазный двухполупериодный выпрямитель 8, входы которого подключены к трехфазной распределительной сети, первый 9 и второй 10 управляемые ключи, входы которых подключены соответственно к выходам дополнительного трехфазного двухполупериодного выпрямителя, а выходы соединены между собой и через введенный нагрузочный резистор 11 подключены к выводам, предназначенным для подключения к корпусу судна, блок 12 выделения постоянной составляющей напряжения, подключенный между одной из фаз трехфазной распределительной сети и корпусом судна, блок 13 дифференцирования, вход которого подключен к выходу блока выделения постоянной составляющей напряжения, блок 14 определения знака производной, вход которого подключен к выходу блока дифференцирования, мультивибратор 15; первую 16 и вторую 17 логические схемы И, первые входы которых подключены к выходу мультивибратора, вторые входы— соответственно к первому и второму выходам блока определения знака производной, а выход — к управляющим входам первого и второго управляеЪ

<0

35 мых ключей, Судовая электроэнергетическая система содержит сопротивления изоляции сети переменного тока 18 и постоянного тока 19.

Устройство работает следующим .образом.

При переключении потребителей 6 переменного тока или потребителей

5 постоянного тока будут меняться эквивалентные сопротивления изоляции Rg (меняются сопротивления изоляции 18 и 19), что в свою очередь будет изменять величину постоянной составляющей напряжения между фазой источника энергии переменного тока (фазой сети) и корпусом, Это напряжение поступает в блок 13 дифференцирования, предварительно проходя через блок 12 выделения постоянной составляющей напряжения, в котором отфильтровывается переменная состав— ляющая напряжения от источника 1 энергии переменного тока. Если производная постоянной составляющей напряжения постоянного тока между фазой и корпусом не равна нулю, т.е. если происходит переходный процесс перезарядки помехозащитных конденсаторов 7, то с выхода блока 13 дифференцирования поступает сигнал на вход блока 14 определения знака производной. Если производная по напряжению положительна, сигнал с первого выхода блока определения знака производной поступает на один из входов первой логической схемы И 16, на второй вход которой периодически поступают импульсные сигналы от мультивибратора 15. При этом в момент наличия сигналов на обоих входах первой логической схемы И 16 с ее выхода на управляющий вход управляемого ключа

9 поступает импульсный сигнал, который заставляет управляемый ключ 9 открываться и импульсно подключать нагрузочный резистор 11 к отрицательному полюсу выпрямителя 8. Происходит скачкообразное изменение эквивалентного сопротивления изоляции от.рицательных полюсов статических преобразователей 3. Если при этом величина нагрузочного резистора 11 значительно меньше величины эквивалентного сопротивления изоляции отрицательных полюсов статических преобразователей 3, то происходит резкое ускорение переходного процесса перезаряда помехозащитных конденсаторов.

Ускорение переходного процесса проФормула

25 исходит за счет увеличения напряжения между фазой и корпусом и за счет уменьшения постоянной времени цепи перезаряда помехозащитных конденсаторов. После окончания импульса мультивибратора 15 управляемый ключ

9 закрывается и в электроэнергетичес кой системе продолжается нормальный переходный процесс. В это время в блоке 13 дифференцирования производится анализ наличия переходного про цесса в цепи фаза-корпус.

Если производная от постоянной составляющей напряжения не равна нулю, то в такт с импульсом мультивибратора на выходе логической схемы

И 16 появляется новый управляющий им пульс, который вновь открывает управляемый ключ 9.

Таким образом, алгоритм работы заключается в том, что в случае возникновения между фазой и корпусом переходного процесса осуществляется периодическое импульсное воздействие на параметры электроэнергетической системы между фазой и корпусом. Причем в момент воздействия происходит резкое ускорение переходного процес-. са, а в паузе производится анализ текущего состояния электроэнергетической системы.

В случае отрицательной производной переходного процесса сигнал noct тупает с другого выхода блока 14 определения знака производной на вход второй логической схемы И 17, а с выхода последней (во время наличия на выходе мультивибратора 15) — на управляющий вход управляемого ключа

10. При этом открывается управляемый ключ 10, и положительный полюс выпрямителя 8 через нагрузочный резистор

11 соединяется с корпусом.

На фиг. 2 показан временной график изменения напряжения между фазой и корпусом.

На участке бт 0 до t, напряжение между фазой и корпусом U „,. При возникновении и естественном прохождении переходного процесса в ЭЭС напряжение между фазой и корпусом изI меняется от 0 „, до Б „по экспоненте, изображенной сплошной линией, за время -t, . Однако блок 13 дифференцирования обнаружит наличие переходного процесса и в момент времени t, +gt (в такт с импульсом мультивибратора 15) произойдет открытие управляемого .ключа 9, отрица282257 4 тельный полюс выпрямителя 8 через нагрузочный резистор 11 будет соединен с корпусом и, если управляемый ключ остается открытым, напряжение между фазой и корпусом изменяется пс экспоненте, изображенной пунктирной линией, до величины U „: По достижении времени t напряжение между фазой и корпусом Ц „ . В этот момент

fp произойдет закрытие управляемого ключа 9 и постоянная времени ЭЭС вновь станет прежней. Далее процесс аналогичен описанному.

Таким образом, изобретение позво15 ляет существенно сократить длительности переходных процессов в цепи фаза-корпус, обусловленных регулярной коммутацией потребителей электроэнергии с соответствующими им со2р противлениями изоляции, и тем самым, повысить эффективность контроля состояния изоляции системы. изобретения

Судовая электроэнергетическая система, содержащая источник электроэнергии переменного тока с ш-фазной распределительной сетью, бестрансЗ0 форматорные выпрямительные блоки,соединенные своими входами через соответствующйе ключи с ш-фазной распределительной сетью, а выходами— с потребителями постоянного тока, потребители переменного тока, "подключенные к m-фазной распределительной сети, а Также помехозащитные конденсаторы, подключенные между токопроводами системы и выводами, предназ40 наченными для подключения к корпусу судна, блок контроля состояния изоляции, отличающаяся тем, что, с целью повьппения эффективности контроля состояния изоляции системы, введены дополнительный m-фазный двухполупериодный выпрямитель, входы которого подключены к m-фазной распределительной сети; первый и второй управляемые ключи, входы которых подключены соответственно к выходам дополнительного m-фазного двухполупериодного выпрямителя, а выходы соединены между собой и через введенный нагрузочный резистор подключены к выводам предназначенным для подключения к корпусу судна, блок выделения постоянной составляющей напряжения, подключенный между одной из фаз ш-фазной распределительной

5 1282257 6 сети в выводом, предназначенным для первая и вторая логические схемы И, подключения к корпусу судна, блок первые входы которых подключены к дифференцирования, вход. которого выходу мультивибратора, вторые вхоподключен к выходу блока выделения ды - соответственно к первому и втопостоянной составляющей напряжения, 5 рому выходам блока определения знака блок определения,чака производной, - производной, а выход соответственно вход которого подключен к выходу бло- к управляющим входам первого и втока дифференцирования, мультивибратор, рого управляемых ключей, Составитель С. Смирнов

Редактор С. Патрушева Техред Д.Кравчук Корректор С. Шекмар

Заказ 7280/54 Тираж 619 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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