Система гарантированного электропитания

 

Изобретение относится к энергетике, а именно к системам гарантированного питания, и может быть применено в энергосистемах, используемых для электроснабжения ответственных электроприемников, не допускающих перерыва в питании. Цель - повышение качества напряжения на шинах гарантированного питания в динамических режимах работы. Обратимая электрическая машина в системе гарантированного электропитания, снабженная маховиком, который через муфту связан с приводным двигателем, имеет две статорные обмотки, гальванически между собой не связанные. Первая обмотка через выключатель подключена к сети, вторая - через другой выключатель - к шинам гарантированного питания (ШГП). Обмотка возбуждения снабжена также регулятором возбуждения, подключенным к второй статорной обмотке, что обеспечивает поддержание напряжения на ШГП в заданных пределах. При к.з. в сети, или перегрузках первой статорной обмотки, или отклонении частоты на второй статорной обмотке, или исчезновении напряжения на вводе срабатывают соответствующие реле, которые отключают выключатель первой статорной обмотки от сети и выключатель ввода, запускают приводной двигатель и переводят систему гарантированного питания в режим автономного электроснабжения от двигателя внутреннего сгорания - приводного двигателя. Отсутствие гальванической связи между сетью и ШГП обеспечивает повышение качества напряжения на ШГП при переводе в автономный режим питания, а также при возмущениях в сети. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

„„Я0„„1576987 А 1 (51) 5 Н 02 J /06

К A ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4411460/24-07 (22) 16,03.88 (46) 07.07.90. Бюл. И 25 (72) А.С.Виксман, Б.Т.Кононов, Г.Х.Левин, В.Г.Несветаев, А.В.Орлов и А.Д.Супрун (53) 621.316.925(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

V 486420, кл. Н 02 -Т 9/06,. 1973 °

Авторское свидетельство СССР

N 1121744, кл. Н 02 J 9/06, 1983 . (54) СИСТЕМА ГАРАНТИРОВАННОГО ЭЛЕКТРОПИТАНИЯ (57) Изобретение относится к энергетике, а именно к системам гарантированного питания, и может быть применено в энергосистемах, используемых для электроснабжения ответственных электроприемников, не допускающих перерыва в питания. Цель — повышение качества напряжения на шинах гарантированного питания в динамических режимах работы. Обратимая электрическая машина в системе гарантированного электропитания, снабженная маховиком, который через муфту связан с приводным двигателем, имеет две

Изобретение относится к энергетике, а именно к систем гарантированного питания, и может быть применено в энергосистемах, используемых для электроснабжения ответственных электроприемников, не допускающих перерыва в питании.

2 статорные обмотки, гальванически между собой не связанные. Первая обмотка через выключатель подключена к сети, вторая — через другой выключатель к шинам гарантированного питания (ШГП) . Обмотка возбуждения снабжена также регулятором возбуждения, подключенным к второй статорной обмотке, что обеспечи ва ет поддержание напряжения на ШГП в заданных пределах. При к.з. в сети, или перегрузках первой статорной обмотки, или отклонении частоты на второй статорной обмотке, или исчезновении напряжения на вводе срабатывают соответствующие реле, которые отключают выключатель первой статорной обмотки от сети и выключатель ввода, запускают приводной двигатель и переводят систему гарантированного питания в режим автономного энергоснабжения от двигателя внутреннего сгорания - приводного двигателя.

Отсутствие гальванической связи между сетью и ШГП обеспечивает повышение качества напряжения на ШГП при переводе в автономный режим питания, а также при возмущениях в сети. 1 ил.

Цель изобретения — повышение Ka" чества напряжения на шинах гарантированного питания в динамических режимах работы.

На чертеже приведена схема устройства.

1576987 о

Система электропитания включает сетевой ввод 1 (ввод основного источтор 9 возбуждения обратимой электримотку 12 возбуждения обратимой элект20 выключателя сетевого ввода, электромагнит 18 отключения первого выключамашины, реле 21 пуска приводного двигателя внутреннего сгорания, трансформатор 22 тока сетевого ввода, вто30

40 первый выключатель 4 обратимой электтель 13 подключена к ИГП 14. Привод50

55 ника), выключатель 2 сетевого ввода, @ины 3 сетевого ввода, первый выключатель 4 обратимой электрической машины, обратимую электрическую машину 5, инерционный маховик 6, разобцительную муфту 7, приводной двигатель 8 внутреннего сгорания, регуляческой машины, первую статорную об мотку 10 обратимой электрической ма,шины, вторую статорную обмотку 11 обратимой электрической машины, обрической машины, второй выключатель

13 обратимой электрической машины, шины 14 гарантированного питания (ШГП), первое реле 15 тока, реле 16 частоты, электромагнит 17 отключения теля обратимой электрической машины, тиристор 19, блок 20 выявления режимов работы обратимой электрической рое реле 23 тока, первый трансформатор 24 тока, включенный в первую статорную обмотку обратимой электрической машины, второй трансформатор

25 тока, включенный в первую статорную обмотку обратимой электрической машины, третий трансформатор 26 тока, включенный во вторую статорную обмотку.

Сетевой ввод 1 с помощью выключателя 2 сетевого ввода подключен к шинам 3 сетевого ввода, параллельно сетевому вводу к его шинам 3 через рической машины 5 включена ее первая статорная обмотка 10, вторая статорная обмотка 11 обратимой электричес.кой машины через ее второй выключаной двигатель 8 через разобщительную муфту 7 связан с обратимой электрической машиной 5, приводящей во врац|ение инерционный маховик 6. Обмотка

12 возбуждения обратимой электричес" кой машины подключена к регулятору 9 возбуждения, токовые цепи которого подключены к трансформатору 26 тока второй статорной обмотки 11 обратимой электрической машины, включенному

10 между ее выводами и вторым выключателем обратимой электрической машины, а цепи напряжения регулятора 9 возбуждения подключены к выходным зажимам второй статорной обмотки и к ее нейтральной точке. Токовые цепи блока

20 выявления режимов работы обратимой электрической машины подключены к первому трансформатору 24 тока первой статорной обмотки 10, включенному между ее выводами и первым выключателем обратимой электрической машины, цепи напряжения блока ?0 подключены к выходному зажиму той фазы первой статорной обмотки, в которой установлен первый трансформатор 24 тока, и к нейтральной точке первой статорной обмотки. Выход блока 20 подключен к управляющему электроду тиристора 19, анод которого подключен к плюсовой шине источника оперативного тока, а катод - к объединенным концам обмоток отключаюцих.электромагнитов, к ,обмотке реле 21 пуска приводного двигателя и к замыкающим контактам первого 15 и второго 23 реле тока и реле 16 частоты, а другие концы обмоток отключающих электромагнитов 17 и 18 подключены к минусовой шине источника оперативного тока. Обмотка реле 16 частоты подключена параллельно цепям напряжения регулятора 9 возбуждения, обмотка первого реле 15 тока подключена к трансформатору 22 тока сетевого ввода, включенному между шинами сетевого ввода и выключателем сетевого ввода, а обмотка второго реле 23 тока подключена к второму трансформатору 25 тока первой статорной обмотки обратимой электрической машины, включенному между первым выключателем обратимой электрической машины и выводами ее первой статорной обмотки.

Система гарантированного эоектропитания работает следующим образом.

При наличии напряжения на сетевом вводе электрическая энергия от основного источника поступает через выключатель сетевого ввода на шины сетевого ввода. Первая статорная обмотка обратимой электрической машины получает энергию от внешней сети и, работая в режиме двигателя, приводит во вращение ротор обратимой электрической машины и маховик 6. Муфта 7 разобщена и приводной двигатель 8 находится в готовности к пуску. Вторая статорная обмотка обратимой

1576987 элекрической машины работает в генераторном режиме и обеспечивает электроснабжение электроприемников, подключенных к шинам гарантированного электропитания. Поддержание напряжения на шинах гарантированного питания в заданных пределах осуществляется регулятором 9 возбуждения,,в качестве которого может быть применен трансформатор фазового компаундирования с корректором напряжения. Защита шин сетевого ввода от коротких замыканий и перегрузок осуществляется первым реле 15 тока, срабатывание которого обеспечит отключение выключателя 2 сетевого ввода и первого выключателя 4 обратимой электрической машины, а также включение через реле

21 пуска приводного двигателя 8, обес- 20 печивающего переход системы в режим автономного электроснабжения с приводом от двигателя внутреннего сгорания. Реле 16 частоты обеспечивает перевод системы в режим автономного электроснабжения при снижении частоты напряжения на шинах гарантированного электропитания до значения, определяемого соответствующей уставкой;

Срабатывание реле частоты происходит в случае, когда частота напряжения питающей сети упала ниже допустимого значения, либо при переходе в режим автономного электроснабжения при исчезновении напряжения на вводе сети в случае отказа блока 20 выявления режимов работы, который должен фиксировать перевод первой статорной обмотки в генераторный режим с приводом от маховика и обеспечивать через тиристор 19 запуск приводного двигателя, отключение выключателя 2 сетевого ввода и первого выключателя

4 обратимой электрической машины.

На время перехода в режим автономной работы вращение ротора обратимой электрической машины осуществляется от маховика, расходующего запасенную в нем энергию. Защита шин гарантиро" ванного питания осуществляется вторым выключателем 13 обратимой электрической машины. Второе реле 23 тока обеспечивает защиту первой статорной обмотки обратимой электрической ма" шины от перегрузок при больших отклонениях питающего напряжения сети.

Необходимость в такой защите может вохникнуть, например,, в случае, когда напряжение сетевого ввода имеет значение, равное максимально допустимому по условиям качества напряжения, напряжение на шинах гарантированного питания равно номинальному и нагрузка этих шин равна номинальной и носит активно-индуктивный характер. Защита также нужна и в другом крайнем случае, когда значение напряжения сетевого ввода равно минимально допустимому по условиям качества напряжения, а напряжение на шинах гарантированного питания равно номинальному и нагрузка этих шин носит активно-емкостной характер. В обоих случаях может возникнуть перегрузка первой статорной обмотки реактивным током и для защиты этой обмотки необходимо отключить сетевой ввод.

Предлагаемое изобретение позволя" ет в отличие от известного обеспечить требуемое качество напрлженил на шинах гарантированного питания в динамических режимах работы обратимой электрической машины при колебаниях и отклонениях напряженил сетевого ввода, а также при различных аномаль" ных явлениях в цепях сетевого ввода за счет отсутствия гальванической связи между сетью и ИГП.

Формула и з о о р е т е н и я

Система гарантированного электропитания, содержащая обратимую элект" рическую машину, которал через первый выключатель машины и выключатель сетевого ввода подключена к сетевому вводу, с регулятором возбуждения и инерционным маховиком, механически связанным с помощью разобщительной муфты с приводным двигателем внутреннего сгорания, реле пуска привод- . ного двигателя, реле частоты, первое реле тока, подключенное к трансформатору тока сетевого ввода, отключающие электромагниты первого выключателя машины и выключателя сетевого ввода, подключенные к замыкаюцим контактам реле частоты, тиристор, анод которого подключен к плюсовой шине источ" ника оперативного питания, катодк замыкающим контактам первого реле тока, отличающаяся тем, что, с целью повышения качества напряжения на шинах гарантированного питания в динамических режимах работы, в обратимую. электрическую машину.

1576987

А 8

Составитель H. Пантелеева

Редактор E. Папп Техред Л,Олийнык Корректор С.Черни

Заказ 1851 Тираж 427 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул. Гагарина, 101 введена вторая статорная обмотка, не связанная с первой гальванически, подключенная к шинам гарантированного питания через второй выключатель, обратимой электрической машины, вве1цены три трансформатора тока, первый и второй из которых включены в

Две фазы первой статорной обмотки, до первого выключателя машины, тре1ий - в одну из фаз второй статорной обмотки до второго выключателя машины, второе реле тока, катушка которого подключена к второму трансфор( матору тока, блок выявления режимов, входы которого подключены к первому трансформатору тока и к зажимам этой же фазы первой статорной обмотки, а выход - к управляюцему электроду тиристора, регулятор возбуждения подключен к второй статорной обмотке, его токовые цепи — к третьему трансформатору тока, цепи напряжения - к фазе второй статорной обмотки параллельно реле частоты, замыкающие контакты первого и второго токовых реле, реле частоты, катод тиристора объединены и подключены к одному из выводов катушки реле пуска приводного двигателя, второй вывод которой подключен к минусовой шине источника оперативного питания, а трансформатор тока сетевого ввода включен между выключателем сетевого ввода и первым выключателем машины,