Устройство для автоматического включения резервного питания потребителей с двигательной нагрузкой

 

Изобретение относится к электротехнике , а именно к устройствам противоаварийной автоматики в частности к устрой ствам автоматического включения резер вного литания синхронных двигателей Цель изобретения - повышение точности и быстродействия Устройство вкпючает в себя пороговые фазочувствительные блоки 3 и 4 сравнивающие по фазе напряжения двух секций шин питания В зависимости от того какое из этих налртжений отстает по фазе срабатывает соответствующий исполнительный блок 5 или 6, отключающий вводной выключатель аварийного источника Устройство обеспечивает надежное электроснабжение синхронных электродвигателей ответственных механизмов и уменьшает технологический ущерб у потребителя с двигательной на- iрузкой 3 ил

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)я Н 02 J 9!06

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ I KHT СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

) ()

1 ф Щ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4479689/07 (22) 01.08.88 (46) 30.12,91, Бюл, ¹ 48 (71) Всесоюзный научно-исследовательский, проектно-конструкторский и технологический институт релестроения

{72) Э. К. Федоров (53) 621.316.925(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 493858, кл. Н 02 J 9/06, 1973.

Авторское свидетельство СССР № 699610, кл. Н 02 J 9/06, 1976. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО ВКЛЮЧЕНИЯ РЕЗЕРВНОГО ПИТАНИЯ

ПОТРЕ БИТЕЛ ЕЙ С ДВИГАТЕЛ Ь НОЙ НАГРУЗКОЙ (57) Изобретение относится к электротехнике, а именно к устройствам противоаваn9) . Ы. > 1 /О2483 А 1 рийной автоматики, в частности к устройствам автоматического включения резервного питания синхронных двигателей, Цель изобретения — повышение точности и быстродействия. Устройство включает в себя пороговые фазочувствительные блоки 3 и 4, сравнивающие по фазе напряжения двух секций шин питания. В зависимости от того, какое из этих напряжений отстает по фазе, срабатывает соответствующий исполнительный блок 5 или 6, отключающий вводной выключатель аварийного источника. Устройство обеспечивает надежное электроснабжение синхронных электродвигателей ответственных механизмов и уменьшает технологический ущерб у потребителя с двигательной нагрузкой. 3 ил.

1702483

E 2=К202

Е1=К101

Е 1=K2U1

Изобретение относится к злектротахни. ке, в именно к устройствам противо. аварийной автоматики, в частности Г устройствам для автоматического включеЙия резервного питания синхронных двигателей.

Цель изобретения — повышение точности M быстродействия.

На фиг. 1 приведена блок-схема устройства; на фиг. 2 — характеристики срабатывания при потере питания первой (а) и BTopov, (б) секций; на фиг. 3 — прн,нлер реализации

1opoI oBblx фазочувствительных 6noKGB.

Устройство состоит (фиг, 1) из измерительных трансформаторов 1 и 2 напряже.-1ия, первой и Второй секций шин питания пороговых фазочувствитвльных блоков 3 и

4, первого 5 и второго 6 исполнительных блоков отключения вводных Выключателей первой и второй секций шин и включени. . пеэервного питания, первого 7 второго Я, гретьего 9 и четвертого 10 формирователей, Выполненных в Вид8 усилителей ОГраничигелей„первого 11 и второго 12 ЯЯ-триггеров, .<аждыГл с одним входом установки л двумя

ВХОда лк СбрОСа, ЛОГИЧЕСКОГО ЗЛЕМЕНтВ

ИЛИ-HF 13, расширителя 14 импульсов, первого 15 и второго 16 фазосдвигающих

;-;n8l eHтов, обеспечивакнцих повооот вактсра их ВходнОГО напряжения В cTopoH/ ",опережения, Блоки 3 и 4 (фиг, 3) Выполнены в виде последовательно соединенных трехвходоВого двухполупериодного формирователя

i7 импульсов несовпадения (ФИН), входы

l

8 — c Вторым Bvoqo,, блс,ка 4. Выход тран<форматора ", первой секции связан через фор::нрователь 9 с третьими Входами блоков 3 и 4, а через последовательно соединенные элемент 16 и формирователь 10 — с вторым входом блока 4. Входы установки

RS-триггеров 11 и 12 соединены с входами элемента ИЛИ-НЕ 13 и подсоединены к выходам блоков 3 и 4 соотве."ственно. Первые входы сброса RS-триггеров объединены и через расширитель 14 связаны с Выходом

Элемента ИЛИ вЂ” НЕ 13. Выходы ЯЯ-триггеров 11 и 12 подключены I< Входам блоков 5 и

6 и к вторым входам сброса триггеров 12 и

11 соответственно.

Устройство работает следующим образонл, На Выходах формирователей 7 — 10 сравнивае;лых Величин формирунзгся соответстI Г

1 Г

45 вен-1О усиленные и ограниченные по амплитуде прямоугольные импульсы напряжений

Е2=К102 n8 UI1, U2 — напряжения первой и второй

, кций шин, .

K1 — действительный коэффициент пропор1 иональности;

К2 — комплексный коэффициен пропорциональности, обеспечивающий поворот вектора входного напряжения на эаданныи у. on в сторону опережения (например, на 90 эл, ГраД)., Блок 3 сравнивает напряжения Е2, Е 2, и Е1 (фиг, 2 а,. б) срабатывает, если угол р1 с-ановится больше заданного, Блок 4 аналогичен блоку 3. Блок 4 сравнивает напряжения Е1, Е 1 и Г2 и срабатывает, если угол

pe становится больше заданного. Пусть уставки по углу срабатывания для блоков 3 и 4 равны между собой (например (Р1ср=. P2cp= 135 ).

В нормальном режиме угол д между напряжениями U1 и U2 (а следовательно, и между напряжениями Е1 и Е2) равен нулю и блоки 3 и 4 находятся а несработанном состоянии. При этом на Bl;:ходе расширителя

14 возникает блокирующий сигнал, триггеpbl 11 и 12 находятся B несработанном состоянии, а управляемые ими блоки 5 и 6 отключены.

При потере питания первой секции шин синхронные двигатели, подключенные к этой секции, переходят в генераторнь1Й режим, частота генерируемого напряжения уменьшается, а вектор UI начи ает отставать по фазе от вектора U2. При зтом BBKTGры Е; и Е 1 начинают отставать по фазе от векторов Е2 и Е 2 на текущее значение yl.naS (фиГ. 2 а). ПРи yl"ne д =- д 1ср УГОЛ PI =- PIcp срабатывает блок 3 (на выходе блока 3 появляется рабочий сигнал низкого уровня). При срабатывании блока 3 на вход установки триггера 11, а также на его первый вход сброса поступают разрешающие сигналы, При этом на втором входе сброса триггера

11 также имеется разрешающий сигнал (изза несработанного состояния блока 12).

Триггер 11 срабатывает, запоминая рабочий сигнал на заданное время, определяемое выдержгой времени нв Возврат расширителя 14 импульсов, Пои этом триггер 12

10

15 блакир ется сигна/1 .>м, паступа/ащим нa е а

ВТор >й ВХОД сбоаса, 8 через первый исполнительный б/1ак 5 аае nBs!EBB!oTca Отключение первого ввода и в:;л очение резервногс питания, после чего устрайствО возвращается в исходное состояние, Если BK/! ючения резервного питания не произошла (например, и"-за отказа секционного зыкл,о ":..Теля), то при д =- д. ;, равном, í:nриме",, — !Б3=.Р,происходит срабатывание бло <а 4 и обеспечивается дополнительное праха>кдение сигнала с выхода блока 4::-= пг рвый х-.д 1.".- рог>а тргл-.гера 11, благадарл ".B!4,/ co .; Оян,8 Работы устpoAOT

BB .-.е изменяе,сл уже после возвр -а блока 3 в исходноеoo: тояниа приЗ:=- д1Ь. При д = д гь пралсходит возврат алак.". 4 В исходное состояние и через небольшую в ::„держку времен, опр.деляeмyю расшир,-:телем !4, HG его в . хо jB появляется блокирующий сигнал, кс/тары/л, поступая на входь: триггерoB

11 и 12, приводи-, их в исходное сост/>я:-:ие, При гатере питания втараи секции шин с двигате/ / ной нагрузкой, вектор 0г на:инает отставать -,;о ;.фа,"::.: ат ве:<тара /.,/1. При этом векторы Е/ и Е ? начинают отставать го фазе оТ векторов Е и Е I на текущее з/- аченле угла д (фиг.? б). Пр, угле д = д 2ср угол

p2= >cp, поэтому срабатывает блок 4.

При срабать Ванил блока 4 на вхадустановки . риггера 12, B гакже на его первый вход сброса пас упа,от разрешаю;дие сигналы. При этом на втором входе сброса триггера 12 также имеется разрешающий сигнал., триггер 12 срабатывает, запоминая рабочий сигнал на заданное время. При этом блокируется триггер 11 сигналом, поступающим на ега второй вход сброса, а через второй исполнительный блок 6 обеспечиваются от ëþ÷åíèå второго ввода и

B,<лючение резервного питания, после чего устройство возвращается в исходное состояние.

Таким образом, устройство обеспечивает быстаадействующее АВР двустороннего действия, Угол включения устройства д«р (д2,я) может регулироваться в диапазоне от

0 до — 90 изменением уставки по углу срабатывания асср от 90 до 180 .

Если по условиям технологии у потребителя не требуется быстродействующее

АВР, тз включение резервного питания целесообразно производить с контролем синфазности напряжений UI и Ог, т. е. через дополнительный блок контроля синфазности и соответствующий исполнительный блок, При этом при потере питания первой секции сигнал на включение резервного питания должен формироваться на первом цикл". скольжен". . 1 в;лОмент времени, сооТветствующий угл, д =- +I;, когда 803ВрВВ. отея в исходное состояние блоки 3 и 4. а блок 5 находится B сработанном состоянии.

/ри потере питания второй секции сиг//ал на включение реве:>вного питания должен формироваться на гервам цикле скольжения в момент времени, соответствующий углу д =- д2/>, когда газврашаются в исходное состояние блоки 4 и 3, а блок " находится в сработанном состоянии. Выдержка времени на возврат расширителя 14 должна быть достаточной для включения резервного питания.

Предлагаемое устройства по сравнению с прототипом выполнено с использованиBì ллшь двух, а не трех элементов сравнения па фазе, что упрощает устройства, /аждый из первого и второго избирательных фазочувствительных блоков формирует области I u II срабатывания, ограниченные характеристиками 1 и 2 срабатывания путем одновременного сравнения по фазе трех электрических величин.

Влияние высших гармоник на иска>кение характеристик срабатывания в устройстве существенно ограничена. Эта обеспечивает точность рабаты устройства при выявлении потери питания, Устройство имеет области наибольшего быстродействия фазочуBGTBÀTB/IüHû блоков 3 и 4, ограни;ен,. ые III u II квадрантами, так как в

„",<азанных областях обеспечивается спг/ошное несовпадение сравниваемых величин, а рабочий сигнал на выходе двухголупериодного формирователя 17 импульсов несовпадения на фиг, 3 из импульсного преврагцается в сплошной, что обеспечивает высокое быстродействие ра боты устройства при потере питания.

Устройство обеспечивает повышенные точность и быстродействие, что повышает надежность электроснаб>кения синхронных электродвигателей о ветственных механизмов и уменьшает технологический ущерб у потребителя с двлгательной нагрузкой.

Формула изобретения

Устройство для автоматического включения резервного питания потребителей с двигательной нагрузкой, содержащее измерительные трансформаторы напряжения первой и второй секции шин питания, пороговые фазочувствительные блоки, пеовый и второй исполнительные блоки отключения вводных выключателей первой и второй секций шин и включения резервного питания, о т л и ч а о щ е е с я тем, что, с цель/а повышения точности и быстродействия, оно снабжено четырьмя формирователями, вы17(22 8;з полненными в виде усилителей ограничите:лей, двумя RS-триггерами, каждый с одним входом установки и двумя входами сброса, логическим элементом ИЛИ--НЕ, расширителем импульсов, двумя фазэсдвигающими элементами, обеспечивающими поворот вектора иэ входного напряжения B сторону

ОПЕРЕЖЕНИЯ, ПОРОГОВЫЕ фазачУВСтВ,ТЕЛЬ ные блоки выполнены в виде последовательно соединенных трехвходовогc двухпол}lll8pMopíOr0 фОрмлрователя импульсов несовпадения, входы которого образуют ВхОДы фазочуВствительнОГО блг" ка, интегратора и триггера Шмитта, при и, Выход трансформатора напряжения второй секции связан через первый формирователь, выполненный в виде усилителя-ограничителя, с первыми Входами фазочувствительных блоков, а через последовательно соединенные первый фаэосдвигающий элемент и второй формирователь—

".,0 BTOpbIM входом первого фаэочувствительного блока, Выход трансформатора напряжения первой секции связан через третиЙ формирователь с третьими входа :з ми фазочувствительных блоко, :„а через погл8доват81ii ьнО сOеди вен н ые втopÎЙ фазосдвига ощий элемент и четвертый с ормирователь — с вторым входом второго фаэочувствительного блока, входы уста О новки первоГО и ВТOpol 0 RS-триГГеров соединены с входами элемента ИЛИ вЂ” И .=. и подсоединены к выходам первого и ВтороГ;., фаэочувствительньlх IOIIQKGB сООтВ6тстB8iiне., первые входы сброса RS-триггеров 15 Объединены и через расширитель импуль::и связаны с выходом элемента ИЛИ- .-1Е выходы первого и второго R3-триггеров

ПОДКЛ ОЧены К ВХОДВМ ПЕРВО 0 И ВТОООГО .".c,t 0Bнит8ль1 . блокОВ соответстBBHHo и

20 ; Вторык Вхо..„ам сброса соседних триггеПОВ

Составитель А. Шустов

Техред M,Ìîðãåíòàë Корректор Л. Патай

Редактор И. Касарда

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

Заказ 4549 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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