Устройство для самозапуска электроприемников

 

Изобретение относится к электротехнике и предназначено для автоматизации самозапуска электроприводов механизмов тех отраслей производства, бесперебойная работа которых необходима по технологическим условиям. Цель - повышение быстродействия и надежности работы. Устройство содержит блок минимальной защиты, блок ускорения, которые через элемент ИЛИ воздействуют на отклонение двигателей, а затем при восстановлении напряжения по заданной программе производится их самозапуск. Блок ускорения основан на различии скоростей изменения частоты при выбеге двигателей и общесистемном ее понижении. Формирователи стабильных импульсов формируют импульсы, являющиеся уставками, T 1 соответствует номинальной частоте, Δ T соответствует заданному времени снижения частоты до уставки (например 46,5 Гц). Если в течение заданного времени, определяемого элементом временной задержки, продолжительность прямоугольного импульса, полученного от синусоидального входного напряжения, превысит указанные уставки, то на выходе блока ускорения появится разрешающий сигнал, который наряду с сигналом от защиты минимального напряжения приведет к отключению электроприемников. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

s Н 02 P 1/58

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4383513/24-07 (22) 25,02.88 (46) 07,07.90. Бюл. М 25 (71) Гомельский политехнический институт (72) В.В.Курганов и В.В.Прокопчик (53) 621.316.925 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

hb 708463, кл. Н 02 P 9/06, 1978.

Авторское свидетельство СССР

М 609197, кл. Н 02 P 1/58. 1978. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ САМОЗАПУСКА

ЭЛЕКТРОПРИЕМНИКОВ (57) Изобретение относится к электротехнике и предназначено для автоматизации самозапуска электроприводов механизмов тех отраслей производства, бесперебойная работа которых необходима по технологическим условиям. Цель — повышение быстродействия и надежности работы. Устройство содержит блок минимальной защиты, блок

Изобретение относится к электротехнике и предназначено для автоматизации самозапуска электроприводов механизмов тех отраслей производства, бесперебойная работа которых необходима по технологическим условиям.

Цель изобретения — повышение быстродействия и надежности работы.

На чертеже представлена блок-схема устройства для самозапуска электроприемников, Устройство содержит защиту 1 минимального напряжения, элемент ИЛИ 2, исполнительный орган 3, общий блок 4 управления самозапуском электроприемни,,5UÄÄ 1577039 А1 ускорения, которые через элемент ИЛИ воздействуют на отключение двигателей, а затем при восстановлении напряжения по заданной программе производится их самозапуск. Блок ускорения основан на различии скоростей изменения частоты при выбеге двигателей и общесистемном ее .понижении. Формирователи стабильных импульсов формируют импульсы, являющиеся уставками, t1 соответствует номинальной частоте, Л t соответствует заданному времени снижения частоты до уставки (например, 46,5 Гц). Если в течение заданного времени, определяемого элементом временной задержки, продолжительность прямоугольного импульса, полученного от синусоидального входного напряжения, превысит укаэанные уставки, то на выходе блока ускорения. появится разрешающий сигнал, который наряду с сигналом от защиты минимального напряжения приведет к отключению электроприемников. 1 ил. ков и блок 5 ускорения срабатывания защиты минимального напряжения. Блок 5 состоит из формирователя 6 прямоугольных импульсов, формирователей 7 и 8 импульсов стабильной длительности, равных соответственно tt и At, элементов НЕ 9 и 10, двухвходового элемента И 11 и трехвходового элемента И 12, формирователя 13 непрерывного сигнала, элемента 14 временной задержки. формирователя 15 короткого импульса и одновибратора 16.

Функциональные блоки устройства работают следующим образом.

Защита 1 минимального напряжения срабатывает и выдает на выход непрерыв-

1577039

10

35

45

55 ный сигнал с задержкой 0,5 с при пони>кении напряжения во всех контролируемых фазах ниже заданной уставки, Исполнительный орган 3 при наличии на выходе элемента ИЛИ 2 сигнала выДает на вход блока .4 запускающий импульс и одновременно с этим производит отключение всех электродвигателей, потерявших питание. Блок 4 после получения сигнала поочередно по заданной программе при появлении напряжения на шинах производит включение электродвигателей на самоза пуск. Блок 5 ускорения предназначен для .,быстрого выявления потери питания в случае, если к шинам подключены синхронные двигатели. Блок 5 реагирует на скорость изменения частоты, и принцип работы его основан на различии протекания процессов снижения частоты напряжения сети при выбеге синхронных двигателей и при дефиците активной мощности в энергосистеме, Как известно, при выбеге двигателей скорость снижения частоты всегда выше 10 Гц/с, а при общесистемном понижении частоты эта . скорость не превышает 3 Гц/с. Отсюда сле дует, чта диапазон установок срабатывания блока ускорения должен находиться в пределах 3-10 Гц/с. Измерение скорости снижения частоты в блоке 5 основано на сравнении продолжительности импульсов, полученных QT синусоидального входного напряжения, со стабильными по продолжительности импульсами в течение заданного промежутка времени. Формирователь 6 блока ускорения на выходе формирует прямоугольные импульсы, начало и конец которых совпадают с моментом перехода через нуль синусоидальнаго входа напряжения U. ФормирОватели 7 и 8 на выходах образуют прямоугольные положительные импульсы, начало которых совпадает с началам их запускающих импульсов входных сигналов, а длительности импульсов 11 и Лт являются постоянными величинами, представаяющими собой уставки данного устройства. Уставка времени tl выбирается по условиям отстройки от минимальной частоты нормального режима работы энергосистемы. Например., для частоты f1 = 49 Гц t1 =

1000 / (2 f1) = 10,20 мс. Время At выбирается как At = t2- t1, где t2 — длительность импульса, соответствующая принятой частоте f2.

Например, при f2 = 46,5 Гц, что соответствует t2 = 10,75 мс, A t = 10,75 - 10,20 =

0,55 мс.

Формирователь 13 предназначен для преобразования импульсных входных сигналов в непрерывный выходной сигнал.

Элемент 14 временной задержки Bbl полняет функцию реле времени, Уставка реле времени принимается в зависимости от принятой частоты f2 и определяется как

МАРВ = т1/> f2/V, где v — минимальная скорость снижения частоты, ЭДС выбегающих синхронных электродвигателей {принимаем 10 Гц/с). Для .нашего примера tpg = 0,25 с.

Формирователь 15 на выходе образует одиночный короткий импульс длительностью около 30 мс в момент окончания выдер>кки времени элемента 14. Если сброс элемента 14 произойдет раньше окончания уставки времени трВ, то от формирователя

15 импульса не появится. Одновибратор 16 предназначен для расширения выходного импульса на время 1 — 2 с, достаточного для отключения выключателей злектраприемников, В исходном состоянии при номинальной частоте питающего напряжения продал>кительность положительного импульса от формирователя 6 будет меньше, чем продолжительность нулевого потенциала ат элемента НЕ 9. B результате на выходе логического элемента И 11 присутствует нуль и блок 5 ускорения не срабатывает.

При понижении частоты, например, в результате отключения питающей линии и выбеге синхронных двигателей произойдет удлинение импульсов от формирователя 6.

Как только частота достигнет в пересчете на время уставки t1, на выходе элемента И 11 через каждый период будут появляться короткие импульсы.

От этих импульсов сработает формирователь 13, на выходе которого появится непрерывный сигнал, а также формирователь

8, преобразующий входные сигналы в калиброванные импульсы длительностью At, От непрерь вного сигнала запустится элемент 14 выдержки времени, и если частота

"зависнет" или будет продолжать снижаться, то через определенное время, равное

tpB, на выходе элемента 14 появится непре рывный сигнал и на выходе элемента 15 сформируется положительный импульс длительностью 30 мс (полтора периода питающего напряжения), Если к этому моменту частота сети снизилась менее, чем в пересчете на время значения t1+ Al, т.е. продолжительность импульса от элемента 11 станет больше, чем Л t, создадутся условия для срабатывания элемента И 12. На выходе элемента 12 появится короткий импульс, который с помощью аднавибра1ара расширяется до значения 1-2 с.

1577039

Если причиной снижения частоты напряжения было короткое замыкание или дефицит активной мощности в энергосистеме, скорость снижения частоты будет значительно меньше, чем в случае выбега синх-- 5 ронных двигателей. Тогда по истечении времени tpe продолжительность импульса от элемента 11 будет меньше, чем продолжительность импульса от формирователя 8, и срабатывание элемента 12 не произойдет.

При коротком замыкании вблизи питающих шин подстанции или при отключенных на данный момент синхронных двигателях и потере питания напряжение на шинах снижается до нуля почти мгновенно и работоспособность блока 5 будет утрачена, В этих условиях через выдержку времени 0,5 с сработает защита 1 минимального напряжения и подаст сигнал на элемент ИЛИ 2. С появлением разрешающего сигнала на любом из входов элемента

2 на выходе последнего появится импульс, который приведет к срабатыванию исполнительного органа 3, отключению всей нагрузки, потерявшей питание, и к пуску общего блока 4 управления самозапуском.

Последовательность дальнейшей работы устройства заложена в программе блока 4.

При появлении напряжения, например, в результате действия автоматического ввода резервного питания и по истечении времени гашения магнитного поля синхронных двигателей блок 4 подает команду на включение двигателей первой очереди самозаписи (ответственные механизмы), затем включаются двигатели второй очереди самозапуска, Так будет продолжаться до тех пор, пока исходный режим не восстановится либо не истечет максимальное допустимое время по условию технологии, Принцип измерения скорости снижения частоты, основанной на время-импульсной схеме сравнения, заложенный в устройстве, обладает значительно большей чувствительностью по сравнению с принципом измерения, основанным на использовании дифференцирующей RC-цепи в случае

45 медленного изменения частоты в сети, а так- . же при ее "зависании" на недопустимо низком уровне.

Формула изобретения

Устройство для самозапуска электроприемников, содержащее защиту минимального напряжения и блок ускорения, реагирующий на скорость снижения частоты, соединенные через соединенные последовательно логический элемент ИЛИ и . исполнительный орган, сигнал с выхода которого подается на отключение электроприемников, с блоком управления самозапуском электроприемников, производящим поочередный запуск при появлении напряжения на шинах, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения быстродействия и надежности работы устройства, блок ускорения содержит формирователь прямоугольных импульсов, два формирователя импульсов стабильной длительности, формирователь непрерывного сигнала, формирователь короткого импульса, одновибратор и двухвходовый элемент И, трехвходовый элемент И, два элемента HF., элемент временной задержки, причем выход формирователя прямоугольных импульсов соединен с входом первого формирователя стабильных импульсов t> и с первым входом двухвходового элемента И, второй вход которого соединен с выходом первого формирователя стабильных импульсов через элемент НЕ, выход двухвходового элемента И соединен с входами формирователя непрерывного сигнала, второго формирователя стабильных импульсов

Л t и с первым входом трехвходового элемента И, второй вход которого соединен через элемент Н Е с выходом второго формирователя стабильных импульсов, а третий вход — с выходом формирователя корбткого импульса, вход которого соединен через элемент временной задержки с выходом формирователя непрерывного сигнала; выход трехвходового элемента И соединен с входом одновибратора, выход которого является выходом блока ускорения.

1577039

Составитель Н,Пантелеева

Техред M.Mîðãåíòàë Корректор Н.Ревская

Редактор С.Пекарь

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 1854 Тираж 454 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб„4/5