Устройство для автоматического включения источника гарантированного электропитания

 

Изобретение относится к электроэнергетике и может быть использовано в системах электроснабжения для автоматического включения источника гарантированного электропитания. Цельповышение качества напряжения на шинах гарантированного электропитания. Формирователи импульсов обеспечивают получение импульсных последовательностей , частоты которых равны,частотам обратимой электрической машины, по которым измеряют величину угла между напряжением на зажимах обратимой электрической машины и протекающим через нее током. Первый и второй триггеры, генератор импульсов, три схемы И, счетчики и дешифраторы обеспечивают измерение двух последующих значений угла между напряжением и током , сравнение их с заданным значением и определение тем самым режима работы обратимой электрической машины . В случае, если измеренная величис на угла продолжает уменьшаться меньше заданного значения, формируют команду на включение первичного двигателя обратимой электрической машины. 3 ил. (Л с/:) Сл . СА:) со

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

А1 (19) (11) (51)4 Н 02 J 9 06

1

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3925025/24-07 (22) 04.07.85 (46) 23. 11 . 87. Бюл. № 43 (72) А. С. Виксман, H. И. Григоров, Б.Т. Кононов, Г.Х. Левин, А,В. Орлов и В.Б, Толубко (53) 621.316.925 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 486420, кл. Н 02 ) 9/06, 1973 °

Авторское свидетельство СССР

¹ 1121744, кл. Н 02 J 9/06, 1983. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО

ВКЛЮЧЕНИЯ ИСТОЧНИКА ГАРАНТИРОВАННОГО

ЭЛЕКТРОПИТАНИЯ (57) Изобретение относится к электроэнергетике и может быть использовано в системах электроснабжения для автоматического включения источника гарантированного электропитания. Цель— повышение качества напряжения на ши- нах гарантированного электропитания.

Формирователи импульсов обеспечивают получение импульсных последовательностей, частоты которых равны частотам обратимой электрической машины, по которым измеряют величину угла между напряжением на зажимах обратимой электрической машины и протекающим через нее током. Первый и второй триггеры, генератор импульсов, три схемы И, счетчики и дешифраторы обеспечивают измерение двух последующих значений угла между напряжением и током, сравнение их с заданным значением и определение тем самым режима работы обратимой электрической машины. В случае, если измеренная величина угла продолжает уменьшаться меньше заданного значения, формируют команду на включение первичного двигателя обратимой электрической машины.

3 ил.

1354337

Изобретение относится к электроэнергетике и может быть использовано в системах электроснабжения для автоматического включения источника гарантированного электропитания, Целью изобретения является повышение качества напряжения на шинах гарантированного электропитания.

На фиг. 1 изображена схема устройства для автоматического включения источника гарантированного электропитания, на фиг. 2 — cxeMa формирователя угла между напряжением и током; на фиг. 3 — временные диаграммы, ил- люстрирующие работу устройства.

Схема устройства для автоматического включения источника гарантированного электропитания включает в себя основной источник 1, выключатель

2 основного источника, блок 3 управления выключателем основного источника, распределительные шины 4, выключа тель 5 обратимой электрической машины, обратимую электрическую машину

6, маховик 7, разобщительную муфту 8, первичный двигатель 9, реле 10 пуска первичного двигателя, трансформатор

11 тока, первый 12 и второй 13 формирователи импульсов, формирователь 14 угла между напряжением и током, первый 15 и второй 16 счетчики, первый

17 и второй 18 дешифраторь, схему 19 сравнения и схему И 20.

Схема формирователя угла между напряжением и током включает н себя

RS-триггер 21, первый 22 и второй 23

Т-триггеры, генератор 24 импульсов, первую 25, вторую 26 и третью 27 схемы И формирователя угла.

Индексы напряжений на временной диаграмме соответствуют номерам блоков устройств, изображенных на фиг.1 и 2.

В нормальном режиме работы напряжение на распределительные шины 4 поступает от основного источника 1 через выключатель 2 основного источника. Обратимая электрическая машина 6, подключенная к распределительным ппшам 4 выключателем 5, работает в режиме синхронного двигателя, вращая маховик 7. Раэобщительная муфта, 8 отключена, и первичный двигатель 9 не работает.

Напряжение на зажимах обратимой электрической машины подается на вход второго формирователя 13 импульсов, на выходе которого напряжение Ц имеет вид импульсной последовательности, жестко привязанной к нулевой фазе входной синусоиды. Ток I протекаю5 щий через обратимую электрическую машину, измеряется трансформатором 11 тока, выход которого подключен к входу первого формирователя 12 импульсов. Напряжение U< на выходе формирователя 12 имеет вид импульсной последовательности, жестко привязанной к нулевой фазе входной синусоиды. Выход второго формирователя 13 импульсов подключен к записывающему единицу входу RS-триггера 21 формирователя

14 угла, выход первого формирователя

12 импульсов подключен к записывающему ноль входу RS-триггера 21, записывающий единицу выход RS-тригге20 ра 21 подключен к входу первого Ттриггера 22, записывающий ноль выход

RS-триггера 21 подключен к одному из входов первой 25 и второй 26 схем

И, записывающий единицу выход перво25 го Т-триггера 22 подключен к входу второго Т-триггера 23 и к одному из входов первой схемы И 25, а записывающий ноль выход первого Т-триггера 22 подключен к одному из входов второй

З0 26 и третьей 27 схем И, Записывающий единицу выход второго Т-триггера 23 подключен к одному из входов первой .

25 и второй 26 схем И, а записывающий ноль выход этого триггера подключен к входу третьей схемы И 27. Выход генератора 24 импульсов подключен к одному из входов первой 25 и второй 26 схем И. Выход первой схемы И 25 подключен к записывающему входу первого

40 счетчика 15> а выход второй схемы И

26 подключен к записывающему входу второго счетчика 16, установочные входы первого и второго счетчиков подключены к выходу третьей схемы

И 27, выход первого счетчика 15 подключен к входу первого дешифратора

17 и к входу ".Меньше" схемы 19 сравнения, выход второго счетчика 16 подключей к входу второго дешифратора

18 и к входу "Больше" схемы 19 срав5О нения выход схемы 19 сравнения под ключей к одному из входов схемы И 20, другие входы этой схемы подключены к выходам первого и второго дешифраторов, а выход этой схемы подключен

55 к блоку 3 управления выключателя основного источника и к реле 10 пуска первичного двигателя, Введенные в состав устройства блоки выполняют следующие функции.

1354337

Первый и второй формирователи импульсов обеспечивают получение импульсных последовательностей, частоты которых равны частотам обратимости электрической машины. Импульсные последовательности обеспечивают измерение в последующих блоках устройства угла между напряжением и током и принятия по результатам измерений ре- 10 шений о включении первичного двигате-. ля резервного источника питания.

RS-триггер обеспечивает получение импульсной последовательности, пропорциональной углу сдвига фаз между 15 напряжением и током. Первый и второй

Т-триггеры, генератор импульсов, первая, вторая и третья схемы И ооразуют формирователь угла между напряжением и током. Первый и второй счетчики, 20 первый и второй дешифраторы обеспечивают измерение двух последующих значений угла между напряжением и током, сравнение их с заданным значением и определение тем самым режима работы обратимой электрической машины.

Схема сравнения и схема И обеспечивают сравнение двух последующих значений угла между напряжением и током и формирование команды на вклю- 30 чение первичного двигателя резервного источника питания.

Рассмотрим работу предлагаемого устройства автоматического включения источника гарантированного электропи- 35 тания, Входные сигналы U и Х преобразуются в формирователях 13 и 12 импульсов в импульсные последовательности, которые поступают на входы

RS-триггера 21 формирователя 14 угла. qp

Импульсная последовательность перебрасывает RS-триггер 21 в единичное состояние, а импульсная последовательность U перебрасывает RS-триг13

rep 21 в нулевое состояние. Длитель- 4 ность сигнала на записывающем единицу выходе RS-триггера пропорциональна фазовому углу между напряжением и током. Длительность сигнала на записывающем ноль выходе RS-триггера 50 пропорциональна дополнению до 2 г фазового угла между напряжением и током. Приход первого импульса с вы-.. хода формирователя 13 импульсов вызывает переход в единичное состояние

RS-триггера 21 и первого 22 и второго

23 Т-триггеров. Приход первого импульса с выхода формирователя 12 импульсов вызывает переход в нулевое состо-. яние RS-триггера 21, первый 22 и второй 23 Т-триггеры остаются в единичном состоянии, открывается первая схема И 25 и первый счетчик 15 начинает считать число импульсов, поступающих с выхода генератора 24 импульсов в течение отрезка времени, когда измеряется дополнение до 2i угла между напряжением и током. Если обратимая электрическая машина работает в режиме синхронного генератора, то о угол (p меньше 90, а дополнение его о до 2,, больше 270 . Так как величина о угла,2 — ц больше 270, число, записанное в счетчике 15, становится больше заданного и появляется сигнал

U,ä на выходе дешифратора 17. Этот сигнал показывает, что обратимая электрическая машина работает в режиме синхронного генератора. При выборе числа, с которым происходит сра-, внение показаний счетчика, исходят из величины частоты следования генератора импульсов f,„ и минимально допустимой по условиям работы частоты обратимой электрической машины f „„ о, Приход второго импульса с выхода формирователя 13 импульсов переводит триггер 21 в единичное состояние, триггер 22 переходит в нулевое состояние, триггер 23 остается в единичном. Первая схема И 25 закрывается, и прекращается запись числа в первом счетчике 15. Приход второго импульса с выхода формирователя 12 импульсов ,вызывает переход в нулевое состояние триггера 21, триггеры 22 и 23 сохраняют свое предшествующее состояние и второй счетчик 16 начинает счет числа импульсов, следующих с выхода генератора 24 импульсов за время, когда измеряется дополнение до 2Т угла между напряжением и током. Если обратимая электрическая машина продолжает работать в режиме синхронного генератора, то число, записанное в счетчике 16, становится больше заданного и появляется сигнал U« на выходе дешифратора

18. Если же при этом частота снижается, то к моменту прихода третьего импульса с выхода формирователя 13 импульсов и прекращения тем самым записи в счетчике 16, число, записанное в счетчике 16, больше числа, записанного в счетчике 15, что фиксирует схема. 19 сравнения, сигнал на выходе ° которой U, совместно с сигналами U,> и U обеспечивает появление сигнала

1354337 на выходе схемы И 20. Тем самым обеспечивается формирование команды на отключение выключателя 2 и на включение реле 10 пуска первичного двигате5 ля обратимой электрической машины.

Третья схема И 27 срабатывает, когкогда первый 22 и второй 23 Т-триггеры находятся в нулевом состоянии. Это имеет место при приходе четвертого 10 по счету импульса с выхода формирователя 13 импульсов. Появление сигнала

U обеспечивает установку на ноль первого и второго счетчиков и возврат схемы в исходное состояние. При- 15 ход пятого по счету импульса с выхода формирователя 13 импульсов эквивален-. тен приходу первого импульса.

В случае, когда обратимая электри-, ческая машина работает в режиме син- 20 хронного компенсатора, числа, запи-: санные в счетчиках 1S и 16, меньше заданного, сигнал на выходе дешифраторов 17 и 18 не появляется и команд да на включение первичного двигателя резервного источника не проходит, Формула изобретения

Устройство для автоматического 30 включения источника гарантированного электропитания с обратимой электрической машиной, содержащее обратимую электрическую машину с маховиком, подключенную выключателем через распределительные шины к основному источнику, первичный двигатель, связанный с электрической машиной через разобщительную муфту, выключатель основного источника с блоком управления, реле пуска первичного двигателя и трансформатор тока, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения качества напряжения на шинах гарантированного питания,трансформатор тока включен между обратимой электрической машиной и распределительными шинами, дополнительно введены первый и второй формигователи импульсов, формирователь угла между напряжением и оком, первый и второй счетчики, первый и второй дешифраторы, схема сравнения с входами

"Больше" .и "Меньше" и схема И, причем вход первого формирователя импульсов подключен к трансформатору тока, вход второго формирователя импульсов подключен к распределительным шинам, а выходы первого и второго формирователей импульсов подключены к входам формирователя угла между напряжением и током, первый выход которого подключен к записывающему входу первого счетчика и к входу Меньше" схемы сравнения, второй выход — к записывающему входу второго счетчика и к входу "Больше" схемы сравнения, а. третий выход — к сбрасывающим входам первого и второго счетчиков, выход схемы сравнения подключен к одному из входов схемы И, два других входа которой

0 подключены через первый и второй дешифраторы соответственно к выходам первого и второго счетчиков, а выход схемы И подключен к блоку управления выключателем основного.источника и реле пуска первичного двигателя °

1354337 йз 4

Рыг.2

Vt

Ж

I 2/ 21

22

Уц

U@, 65

Ъ 27 Ь

Жю Ь

Укв

U(g

Ugy