Автоматический переключатель сети переменного тока

 

Изобретение относится к электротехнике , в частности к устройствам, обеспечивающим переключение ответственных потребителей электроэнергетических систем (ЭЭС) с основной сети на резервную при отклонении напряжения от заданных значений, и может быть использовано в автономных ЭЭС (например, судовых). Целью изобретения является повьппение надежности. Устройство контролирует нахождение напряжения основной и резервной сетей в зоне допустимых значений в течение заданного времени, причем для основной сети различаются зона допустимых значений для медленных изменений режима ЭЭС и зона для быстрых изменений. Устройство работает с приоритетом основной сети по отношению к резервной и подключает потребителя к основной сети, если напряжение находится в заданных пределах в течение заданного времени. При выходе напряжения основной сети из зоны допустимых значений на время, большее заданного, и при наличии напряжения в заданных пределах резервной сети устройство переключает потребителя с основной сети на резервную . Контроль напряжения каждой фазы осуществляется каналом, состоящим из трансформатора напряжения, вьтрньдателя с фильтром и двухуровневого компаратора . Контроль напряжения в основной и резервной сетях осуществляется по сигналам компараторов с помощью элементов И, ИЛИ, НЕ. 1 ил. с s (Л 00 а СП 4

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) (61) 4 Н 02 3 9 06

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н A BTOPCHOIVIY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (2 1) 4053438/24-07 (22) 24.04.86 (46) 15.03,88. Бюл. )) 10 (72) Ю.В.Кордюков, А,Г.Рукавишников, М.Г.Спиридонова и А.Н,Киризюк (53) 62 1.316.925 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 284 117, кл. Н 02 J 9/06, 1969.

Автоматический переключатель сети переменного тока. 133-6 14-78.500 ТО °

Техническое описание и инструкции по эксплуатации ° (ТУ5.646-5102-83.

Система "Автомат-6"). (54) АВТОМАТИЧЕСКИЙ ПЕРЕКЛЮЧАТЕЛЬ

СЕТИ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА (57) Изобретение относится к электротехнике, в частности к устройствам, обеспечивающим переключение ответственных потребителей электроэнергетических систем (ЭЭС) с основной сети на резервную при отклонении напряжения от заданных значений, и может быть использовано в автономных ЭЭС (например, судовых). Целью изобретения является повышение надежности.

Устройство контролирует нахождение напряжения основной и резервной сетей в зоне допустимых значений в течение заданного времени, причем дпя основной сети различаются эона допустимых значений для медленных" изменений режима ЭЭ(: и зона для "быстрых" изменений. Устройство работает с приоритетом основной сети по отношению к резервной z» подключает потребителя к основной сети, если напряжение находится в заданных пределах в течение заданного времени.

При выходе напряжения основной сети из зоны допустимых значений на время большее заданного, и при наличии напряжения в заданных пределах резервной сети устройство переключает потребителя с основной сети на резервную. Контроль напряжения каждой фазы осуществляется каналом, состоящим из трансформатора напряжения, выпрямите ля с фильтром и двухуровневого компаратора. Контроль напряжения в основной и резервной сетях осуществляется по сигналам компараторов с помощью элементов И, ИЛИ, НЕ. 1 ил, 1381654

Изобретение относится к электротехнике, в частности к устройствам, обеспечивающим переключение ответственных потребителей электроэнергети5 ческих систем (ЭЭС) с основной сети на резервную при отклонении напряжения от заданных значений, и может быть использовано в автономных ЭЭС, например, судовых. 10

Цель изобретения — повышение нанадежности.

На чертеже изображена функциональная схема автоматического переключателя сети переменного тока. 15

Устройство состоит из шести однофазных трансформаторов 1-6, подключенных соответственно к основной и резервной сетям. Выходы трансформаторов 1-6 соединены с входами шести соответствующих двухполупериодных выпрямителей 7-12. Выходы выпрямителей 7-9 связаны с входами двухуровневых компараторов 13-18 напряжения основной сети. Выходы выпрямителей 10- 25

12 соединены с входами соответствующей группы двухуровневых компараторов 19-21 напряжения резервной сети.

Выходы последних связаны с трехвходовой схемой И 22. Первая 23 и вторая 24 трехвходовые схемы ИЛИ соединены с выходами двухуровневых компараторов 13, 15, 17 и 14 16, 18 напряжения соответственно. Выходы схем

ИЛИ 23 и 24 связаны через реле 25 и

26 времени с одним из входов первои

27 и второй 28 схем И, вторые входы которых подключены через второе реле 29 времени к выходу трехвходовой схемы И 22. Выходы первой схемы И 27

40 и второй схемы И 28 подключены к входам третьей схемы ИЛИ 30. Выход последней связан с одним из входов исполнительного реле 31, другой вход которого соединен через первое реле

32 времени и инвертор 33 с выходом

45 первой трехвходовой схемы ИЛИ 23.

Реле 25, 26, 29 и 32 времени имеют регулируемые уставки времени.

Устройство работает следующим образом. 50

Контролируемое напряжение основной и резервной сетей поступает на входы однофазных трансформаторов 13 и 4-6 напряжения, выходные напряжения которых поступают на выпрямители 7-9 и 10-12. Выпрямители 7-12 снабжены фильтрами низкой частоты, обеспечивающими сглаживание пульсирующего напряжения. Сглаженное напряжение от выпрямителей 7-12 поступает на входы двухуровневых компараторов напряжения основной 13-18 и резерв" ной 19-2 1 сетей.

В нормальном режиме работы устройства имполнительное реле 31 обеспечивает через переключающий контактор подключение потребителей к основной сети (приоритет основной сети). При этом напряжение в основной сети находится в допустимых пределах, а на выходах двухуровневых комператоров

13-18 напряжения присутствует сигнал, соответствующий "0". Такой же сигнал имеется и на входах трехвходовых схем ИЛИ 23 и 24 ° Реле 25 и 26 времени при этом не запускаются, а реле

32 времени запускается сигналом логической "1 от инвертора 33.

На входе схем И 27 и 28 и на их выходах также имеется сигнал, соответствующий 0", следовательно, на первый вход исполнительного реле 31. через третью схему ИЛИ 30 управляющий сигнал не поступает ° На второй вход исполнительного реле 31 поступает сигнал " 1" от первого реле 32 времени после заданной выдержки времени, подтверждающий подключение потребителей к основной сети или изменяющий состояние переключающего контактора, обеспечивая перевод потребителей с резервной сети на основную, если последние по условиям работы в ЭЭС были подключены на резервную сеть.

При "медленных" изменениях режима

ЭЭС устройство работает следующим

1 образом.

При отклонении напряжения в основной сети (либо в одной из фаз, либо в трех фазах) срабатывают двухуровневые компараторы 13, 15, 17 напряжения и сигнал "1" с их выходов, пройдя через трехвходовую схему ИЛИ 23, запускает реле 25 времени и обнуляет реле 32 времени. Исполнительное реле

31 при этом не изменяет своего состояния до тех пор, пока íà его первый вход не поступает управляющий сигнал.

По истечении заданного времени, если параметры напряжения основной сети не возвращаются к допустимым пределам, сигнал "1" с выхода реле

25 времени поступает на первый вход схемы И 27. На ее второй вход приходит аналогичный сигнал от реле 29

138 1654

15

30

40

50

55 времени, если в резервной сети параметры напряжения в каждой фазе соответствуют допустимым. При этом двухуровневые компараторы 19-21 резервной сети вьдают сигнал " 1" инверсный по отношению к выходным сигналам двухуровневых компараторов основной сети, и через трехвходовую схему И

22 запускают реле 29 времени. Если в одной из фаз резервной сети напряжение не соответствует заданным пределам, то на выходе соответствующего компаратора напряжения появляется сигнал "0" и реле 29 времени не запускается. Вьдержки времени реле 25 и 29 выбраны одинаковыми, соответствунщими нормативной выдержке времени для "медленных" изменений в ЭЭС, С выхода схемы И 27 сигнал " 1" че- 20 рез третью схему ИЛИ 30 приходит на первый вход исполнительного реле 31, которое воздействует на переключающий контактор и производит переключение потребителей с основной сети на резервную. При восстановлении напряжения основной сети компараторы

13, 15 и 17 напряжения изменяют состояние выхода на обратное, что приводит к обнулению реле 25 времени и запуску реле 32 времени, выдержка времени которого устанавливается большей максимального времени переходного процесса в ЭЭС. Тем самым исключается обратный перевод нагрузки с резервной сети на основную в моменты переходных процессов в системе.

По истечении указанного времени при отсутствии переходного процесса в основной сети на второй вход исполнительного реле 31 приходит сиг1! I T нал 1, изменяющий состояние контактора, что соответствует переключению потребителей с резервной сети на основную.

"Быстрые" динамические процессы в ЭЭС (эксплуатационные и аварийные) характеризуются разнообразными по величине провалами и выбросами напряжения, а также различными длительностями этих процессов. Причем отклонения напряжения в аварийных режимах могут быть соизмеримы с отклонениями напряжения обеих сетей для эксплуатационных режимов. Перевод нагрузки с одной сети на другую в процессе эксплуатации ухудшает качество электроэнергии. Для обеспечения надежной работы устройства и исключения переключения потребителей при быстрых динамических процессах устройство производит анализ величин отклонений напряжения и их длительностей в каждой фазе обеих сетей. Переключение потребителей с одной сети на другую происходит только при допустимых по условиям эксплуатации ответственных потребителей параметрах напряжения в сетях, причем только после окончания динамического режима в 33С.

При "быстрых динамических процессах в ЭЭС устройство работает следующим образом.

При импульсной, повторно-кратковременной нагрузке в эксплуатационных или аварийных режимах работы ЭЭС в основной сети контроль напряжения определяется двухуровневыми компараторами 14, !6, 18 напряжения и второй трехвходовой схемой ИЛИ 24. Отклонение напряжения в основной сети уставки любого из указанных компараторов напряжения приводит к запуску реле 26 времени, изменению состояния элементов И 28, ИЛИ 30 и исполнительного реле 31, соответственно, при допустимых параметрах напряжения в в резервной сети, т,е. при наличии

"1" на втором входе схемы И 28.

Время вьдержки реле 26 времени настраивается на максимально возможное время "быстрого" эксплуатационного режима в ЭЭС. Уставки компараторов 14, 16, 18 напряжения при этом выбираются на уровне предельно допустимых отклонений напряжения в данных эксплуатационных режимах работы ЭЭС.

Если sa время вьдержки времени реле

26 времени параметры напряжения ОС возвращаются в допустимую зону, то реле 26 времени обнуляется и перевода потребителей с основной сети на резервную не происходит. Обратный перевод потребителей с резервной сети на основную происходит как и при

"медленных" изменениях режима работы

ЭЭС.

Формула из об р е те ния

Автоматический переключатель сети переменного тока, содержащий три трансформатора основной сети, три трансформатора резервной сети, исполнительное реле, первое и второе реле времени, инвертор, подключенный через первое реле времени к одному

1381654

Составитель В.Сидоров

Техред Л.Сердюкова Корректор M.Ìàêñèìèøèíåö

Редактор И.Касарда

Заказ 1190/52 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 из входов исполнительного реле и трехвходовую схему И, о т л и ч а— ю шийся тем, что, с целью повышения надежности, он дополнительно снабжен шестью двухполупериодными выпрямителями, каждый иэ которых соединен с одним из трансформаторов, шестью двухуровневыми компараторами напряжения, связанными попарно своими входами с выходами выпрямителей, подключенных к трансформаторам основной сети, тремя двухуровневыми компараторами напряжения, связанными сВОими ВхОдами с Выходами выпрямите» лей, подключенных к трансформаторам резервной сети, двумя трехвходовыми схемами ИЛИ, первая из которых соединена с выходами трех двухуровневых компараторов напряжения разных фаз основной сети, а вторая — с тремя другими, третьим и четвертым реле

1 времени, подключенными к выходам соответствующих трехвходовых схем ИЛИ, двумя двухвходовыми схемами И, первые входы которых соединены с выходами третьего и четвертого реле времени, и третьей схемой ИЛИ, причем входы последней подключены к выходам двухвходовых схем И,a ее выход связан с другим входом исполнительного реле, вторые входы двухвходовых схем И соединены через второе реле времени с выходом трехвходовой схемы И, входы которой связаны с выходами трех двухуровневых компараторов напряжения резервной сети, а вход инвертора связан с выходом первой трехвходовой схемы ИЛИ.