Устройство автоматического переключения источников электропитания

Изобретение относится к электроснабжению потребителей, в частности средств железнодорожной автоматики, телемеханики и связи, и может быть использовано в устройствах электропитания электрической централизации в качестве устройства автоматического включения резерва. Техническим результатом предлагаемого изобретения является повышение надежности электроснабжения потребителей за счет резервирования отдельных аппаратно-программных узлов и расширения функциональных возможностей устройства за счет проверки показателей качества электроэнергии в шинах гарантированного питания. Устройство автоматического переключения источников электропитания, содержащее первый и второй контакторы, каждый из которых подключен к выходу соответствующего модуля управления, контакты первого контактора включены между первым фидером и шиной гарантированного электропитания потребителей, а контакты второго контактора - между вторым фидером и шиной гарантированного электропитания потребителей, первый и второй модули измерения параметров напряжения соответственно первого и второго фидеров, введены первый, второй и резервный процессоры, дополнительные модули измерения параметров напряжения первого и второго фидеров и три модуля измерения параметров напряжения на шине гарантированного электропитания потребителей, при этом выходы первого и второго модулей измерения параметров напряжения подключены соответственно к первому и второму процессорам, выходы дополнительных модулей измерения параметров напряжения соответственно первого и второго фидеров подключены к резервному процессору, выходы модулей измерения параметров напряжения на шине гарантированного электропитания потребителей подключены соответственно к первому, второму и резервному процессорам, контрольные контакты первого и второго контакторов соединены соответственно с первым и вторым процессорами, все процессоры подключены к шине данных, предназначенной для обмена информацией об измеренных параметрах напряжений фидеров и шины гарантированного электропитания потребителей, а также о результатах диагностики работы процессоров, первые выходы первого и резервного процессоров соединены соответственно с первым и вторым входами модуля управления первым контактором, третий вход которого соединен со вторым выходом второго процессора, а первый выход второго и второй выход резервного процессоров соединены соответственно с первым и вторым входами модуля управления вторым контактором, третий вход которого соединен со вторым выходом первого процессора. 1 ил.

 

Изобретение относится к электроснабжению потребителей, в частности средств железнодорожной автоматики, телемеханики и связи, и может быть использовано в устройствах электропитания электрической централизации в качестве устройства автоматического включения резерва, обеспечивающего повышенную надежность электропитания устройств ЖАТС за счет резервирования отдельных узлов и расширения функциональных возможностей.

Известно устройство осуществления автоматического включения резервного электропитания потребителей, содержащее вводные выключатели основного и резервного источников питания, комплекты измерительных модулей напряжения на шинах основного и резервного источников питания и пусковое устройство автоматического включения резерва, входы которого соединены с выходами измерительных модулей напряжения, а выход - с вводными выключателями основного и резервного источников питания через устройство выбора условий осуществления переключения на резервный источник питания (RU 2398338 C1, H02J 9/06, 27.08.2010).

Недостатками этого устройства являются отсутствие контроля параметров основного фидера после включения резервного фидера и функции автоматического повторного включения основного фидера при ухудшении параметров резервного фидера.

Наиболее близким к заявляемому техническому решению является устройство автоматического переключения источников электропитания, содержащее первый и второй контакторы, каждый из которых подключен к выходу соответствующего модуля управления, контакты первого контактора включены между первым фидером и шиной гарантированного электропитания потребителей, а контакты второго контактора - между вторым фидером и шиной гарантированного электропитания потребителей, первый и второй модули измерения параметров напряжения соответственно первого и второго фидеров (RU 2398336 C1, H02J 9/04, 27.08.2010).

Недостатками указанного технического решения являются недостаточная надежность резервирования источников электропитания из-за использования единого центрального процессора и низкая эффективность устройства из-за отсутствия проверки качества напряжения в шине гарантированного электропитания потребителей.

Техническим результатом предлагаемого изобретения является повышение надежности электроснабжения потребителей за счет резервирования отдельных аппаратно-программных узлов и расширения функциональных возможностей устройства за счет проверки показателей качества электроэнергии в шине гарантированного электропитания потребителей.

Технический результат предлагаемого изобретения достигается тем, что в устройство автоматического переключения источников электропитания, содержащее первый и второй контакторы, каждый из которых подключен к выходу соответствующего модуля управления, контакты первого контактора включены между первым фидером и шиной гарантированного электропитания потребителей, а контакты второго контактора - между вторым фидером и шиной гарантированного электропитания потребителей, первый и второй модули измерения параметров напряжения соответственно первого и второго фидеров, введены первый, второй и резервный процессоры, дополнительные модули измерения параметров напряжения первого и второго фидеров и три модуля измерения параметров напряжения на шине гарантированного электропитания потребителей, при этом выходы первого и второго модулей измерения параметров напряжения подключены соответственно к первому и второму процессорам, выходы дополнительных модулей измерения параметров напряжения соответственно первого и второго фидеров подключены к резервному процессору, выходы модулей измерения параметров напряжения на шине гарантированного электропитания потребителей подключены соответственно к первому, второму и резервному процессорам, контрольные контакты первого и второго контакторов соединены соответственно с первым и вторым процессорами, все процессоры подключены к шине данных, предназначенной для обмена информацией об измеренных параметрах напряжений фидеров и шины гарантированного электропитания потребителей, а также о результатах диагностики работы процессоров, первые выходы первого и резервного процессоров соединены соответственно с первым и вторым входами модуля управления первым контактором, третий вход которого соединен со вторым выходом второго процессора, а первый выход второго и второй выход резервного процессоров соединены соответственно с первым и вторым входами модуля управления вторым контактором, третий вход которого соединен со вторым выходом первого процессора.

На чертеже представлена блок-схема предлагаемого устройства.

Устройство автоматического переключения источников электропитания содержит первый и второй контакторы 1, 2, каждый из которых подключен к выходу соответствующего модуля 3, 4 управления, контакты первого контактора 1 включены между первым фидером 5 и шиной гарантированного электропитания потребителей 7, а контакты второго контактора 2 - между вторым фидером 6 и шиной гарантированного электропитания потребителей 7, первый и второй модули 8, 9 измерения параметров напряжения соответственно первого и второго фидеров 5, 6, первый, второй и резервный процессоры 10, 11, 12, дополнительные модули 13, 14 измерения параметров напряжения первого и второго фидеров 5, 6 и три модуля 15, 16, 17 измерения параметров напряжения на шине гарантированного электропитания потребителей 7, при этом выходы первого и второго модулей 8, 9 измерения параметров напряжения подключены соответственно к первому и второму процессорам 10, 11, выходы дополнительных модулей 13, 14 измерения параметров напряжения соответственно первого и второго фидеров 5, 6 подключены к резервному процессору 12, выходы модулей 15, 16, 17 измерения параметров напряжения на шине гарантированного электропитания потребителей 7 подключены соответственно к первому, второму и резервному процессорам 10, 11, 12, контрольные контакты первого и второго контакторов 1, 2 соединены соответственно с первым и вторым процессорами 10, 11, все процессоры 10, 11, 12 подключены к шине данных 18, предназначенной для обмена информацией об измеренных параметрах напряжений фидеров 5, 6 и шины гарантированного электропитания потребителей 7, а также о результатах диагностики работы процессоров 10, 11, 12, первые выходы первого и резервного процессоров 10, 12 соединены соответственно с первым и вторым входами модуля 3 управления первым контактором 1, третий вход которого соединен со вторым выходом второго процессора 11, а первый выход второго и второй выход резервного процессоров 11, 12 соединены соответственно с первым и вторым входами модуля 4 управления вторым контактором 2, третий вход которого соединен со вторым выходом первого процессора 10.

Устройство работает следующим образом.

Первый модуль 8 измерения параметров напряжения и первый процессор 10 определяют нормированное качество электроэнергии первого фидера 5 и отсутствие сигнала запрета на включение первого контактора 1, получаемого от второго процессора 11 по шине данных 18, вырабатывают логический сигнал «да» на выходе первого процессора 10, от которого через модуль управления 3 срабатывает первый контактор 1 и контактами соединяет первый фидер 5 с шиной 7 гарантированного электропитания потребителей. Контрольный выход первого контактора 1 подает подтверждающий сигнал о его включении на вход первого процессора 10, благодаря чему на втором выходе второго процессора 11 и на третьем входе модуля 4 имеется логический сигнал «нет». Из шины 7 гарантированного электропитания потребителей через модули 15, 16, 17 измерения параметров напряжения на входы всех процессоров 10, 11, 12 подаются сигналы проверки параметров напряжения. Первый и резервный процессоры 10, 12 через шину данных 18 обмениваются результатами измерения параметров напряжения в первом фидере 5 и в шине 7 гарантированного питания потребителей и определяют следующие показатели работы устройства:

- совпадение результатов измерения всех параметров напряжения - исправность первого процессора 10 и контактов контактора 1 («результат А»);

- несовпадение результатов измерения параметров напряжения шины 7 гарантированного питания потребителей с результатами измерения параметров напряжения первого фидера 5 процессором 10 или 12 - неисправность того процессора 10 или 12, в котором результаты измерения отличаются («результат Б»);

- совпадение результатов измерения параметров напряжения шины 7 гарантированного питания потребителей процессорами 10 и 12, но это значение ниже параметров напряжения в первом фидере 5 - неисправность первого контактора 1 («результат В»).

При фиксировании «результата А» в шине 7 гарантированного питания потребителей сохраняется подача напряжения контактами первого контактора 1 от первого фидера 5 за счет управления им модулем 3 по первому входу.

При фиксировании «результата Б» и при отличии параметров напряжения в первом процессоре 10 или при обнаружении отказа процессора 10 внутренней схемой диагностики второй процессор 11 фиксирует неисправность процессора 10 и посылает со своего второго выхода логический сигнал на третий вход модуля управления 3. В результате этого включается в управление модулем 3 и первым контактором 1 резервный процессор 12, посылающий на его второй вход логический сигнал «да». Таким образом, устройство автоматического переключения источников электропитания сохраняет выполнение основной функции: контроль и переключение обоих фидеров, а по шине данных 18 в устройства внешней диагностики передается сообщение о неисправности процессора 10.

При фиксировании «результата В» первый процессор 10 вырабатывает на первом выходе поочередно несколько посылок «нет» - «да», в результате чего первый контактор 1 столько же раз выключается и включается. Если повторные измерения параметров напряжения в первом фидере 5 и в шине 7 гарантированного питания потребителей дает «результат А», то сохраняется включение первого фидера 5 на шину 7. При окончательном фиксировании «результата В» процессор 10 вырабатывает на первом выходе логический сигнал «нет», в результате которого отключается первый контактор 1, с контрольного контакта которого на вход процессора 10 приходит сигнал обесточивания шины 7 и через шину данных 18 снимается сигнал запрета формирования вторым процессором 11 на первом выходе логического сигнала «да» для передачи через модуль управления 4 сигнала срабатывания второго контактора 2, который через контакты подает напряжение со второго фидера 6 на шину 7.

Аналогичная работа устройства, переключение на второй фидер, происходит при выключении первого фидера или при показателях напряжения первого фидера вне зоны нормированных значений, введенных в память процессоров.

Устройство автоматического переключения источников электропитания, содержащее первый и второй контакторы, каждый из которых подключен к выходу соответствующего модуля управления, контакты первого контактора включены между первым фидером и шиной гарантированного электропитания потребителей, а контакты второго контактора - между вторым фидером и шиной гарантированного электропитания потребителей, первый и второй модули измерения параметров напряжения соответственно первого и второго фидеров, отличающееся тем, что введены первый, второй и резервный процессоры, дополнительные модули измерения параметров напряжения первого и второго фидеров и три модуля измерения параметров напряжения на шине гарантированного электропитания потребителей, при этом выходы первого и второго модулей измерения параметров напряжения подключены соответственно к первому и второму процессорам, выходы дополнительных модулей измерения параметров напряжения соответственно первого и второго фидеров подключены к резервному процессору, выходы модулей измерения параметров напряжения на шине гарантированного электропитания потребителей подключены соответственно к первому, второму и резервному процессорам, контрольные контакты первого и второго контакторов соединены соответственно с первым и вторым процессорами, все процессоры подключены к шине данных, предназначенной для обмена информацией об измеренных параметрах напряжений фидеров и шины гарантированного электропитания потребителей, а также о результатах диагностики работы процессоров, первые выходы первого и резервного процессоров соединены соответственно с первым и вторым входами модуля управления первым контактором, третий вход которого соединен со вторым выходом второго процессора, а первый выход второго и второй выход резервного процессоров соединены соответственно с первым и вторым входами модуля управления вторым контактором, третий вход которого соединен со вторым выходом первого процессора.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в качестве источника бесперебойного питания на основе двухагрегатной станции в системах электроснабжения ответственных потребителей подвижных и стационарных объектов.

Изобретение относится к области электроэнергетики и может быть использовано для гарантированного электроснабжения ответственных потребителей. .

Изобретение относится к электроснабжению потребителей первой категории, в частности средств железнодорожной автоматики и телемеханики. .

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано для питания переменным напряжением компьютеров и систем на их основе, особенностью которых является необходимость защиты от утечки конфиденциальной информации.

Изобретение относится к области электроэнергетики и электротехники, а именно к устройствам для подвода и распределения электрической энергии линейным потребителям, и может быть использовано для электроснабжения управления и защиты линейных потребителей.

Изобретение относится к автономным системам электроснабжения. .

Изобретение относится к области электроники и может быть использовано для питания компьютеров и систем на их основе, особенностью которых является использование в блоках питания на входе бестрансформаторных выпрямителей.

Изобретение относится к автоматике электрических сетей и предназначено для контроля отказа включения пункта автоматического включения резерва (АВР) в кольцевой сети, питающейся от разных шин двухтрансформаторной подстанции, причем пункт АВР не снабжен устройством запрета его включения на короткое замыкание.

Изобретение относится к области энергообеспечения и электроэнергетики и может быть использовано для гарантированного электроснабжения ответственных потребителей как при наличии, так и отсутствии централизованной системы электроснабжения

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для питания ответственных потребителей постоянного тока особой группы первой категории надежности электроснабжения, не допускающих перерыва питания

Изобретение относится к области электротехники, к управлению преобразователем, связанным, по меньшей мере, с одним из источников бесперебойного питания. Техническим результатом является устранение искажений из сигнала управления, улучшение работы преобразователя, снижение гармонических искажений и субгармонических колебаний из сигнала управления. В преобразователе частоты и стабилизации напряжения источника бесперебойного питания (ИБП) контролируют и управляют входным сигналом в преобразователе в одном или более из ИБП. Искажение, обусловленное, по меньшей мере, частично напряжением пульсации, может быть удалено из сигнала управления, который управляет входным током в преобразователь. Системы и способы, описанные в материалах настоящей заявки, обеспечивают простой эффективный способ для снижения или устранения одного или более из субгармонического колебания и суммарного гармонического искажения из входного тока преобразователя во время синхронного и асинхронного режимов работы. Преобразователь может включать в себя один или более из выпрямителя и инвертора. 4 н. и 29 з.п. ф-лы, 9 ил.

Изобретение относится, в основном, к зарядке аккумуляторных батарей источников бесперебойного питания. Технический результат заключается в обеспечении улучшенного распределения энергии в аккумуляторной батарее. Для этого заявленные системы и способы реализации источника бесперебойного питания, имеющего положительную шину постоянного тока, нейтральную шину постоянного тока и отрицательную шину постоянного тока, в одном варианте осуществления включают в себя как источник бесперебойного питания схему зарядного устройства аккумуляторной батареи, имеющую катушку индуктивности, первый выход зарядного устройства и второй выход зарядного устройства. Первый переключатель, соединенный с первым выводом катушки индуктивности, сконфигурирован с возможностью соединения положительной шины постоянного тока с первым выходом зарядного устройства. Второй переключатель, соединенный со вторым выводом катушки индуктивности, сконфигурирован с возможностью соединения отрицательной шины постоянного тока с катушкой индуктивности. Нейтральная шина постоянного тока может быть соединена со вторым выходом зарядного устройства. Схема зарядного устройства для аккумуляторной батареи может быть сконфигурирована с возможностью получения энергии, по меньшей мере, от одной из положительной шины постоянного тока и отрицательной шины постоянного тока для зарядки аккумуляторной батареи, соединенной с первым выходом зарядного устройства и вторым выходом зарядного устройства. 3 н. и 21 з.п. ф-лы, 7 ил.

Изобретение относится к источникам бесперебойного питания. Предложен способ управления выходными сигналами источника бесперебойного питания (ИБП), согласно которому формируют через ИБП выходные сигналы с формой различных типов, обеспечивая пользователям возможность переключения на требуемую форму сигнала мощности на выходе после перехода ИБП в режим питания от аккумулятора. Сигналы на выходе могут иметь прямоугольную или синусоидальную форму. Пользователям предоставлена возможность выбора сигнала мощности на выходе прямоугольной или синусоидальной формы, в зависимости от характеристик нагрузки. Технический результат - один ИБП обеспечивает высокий КПД и более длительное время разрядки, или лучшие выходные характеристики и низкий уровень шума, в зависимости от различных режимов нагрузки. 2 н. и 16 з.п. ф-лы, 9 ил.

Изобретение относится к электроэнергетике, в частности к области электроснабжения ответственных потребителей электроэнергии. К ответственным потребителям можно отнести потребителей, не допускающих разрыва синусоиды в момент включения резервного источника. Технический результат - расширение функциональных возможностей и обеспечение коммутации нагрузки в аварийном режиме без разрыва синусоиды, достигается тем, что система состоит из аккумуляторной батареи, электродвигателя постоянного тока, соединенного с валом генератора, трехфазного выпрямителя, имеет асинхронный генератор с ротором и специальные статорные обмотки с выводами для подключения нагрузки взятыми от середины этих обмоток, основные и дополнительные конденсаторы возбуждения, регулятор-стабилизатор напряжения, устройство контроля и регулирования частоты, регулирующий элемент, реле направления активной мощности, быстродействующий автоматический выключатель, питающую сеть. 1 ил.

Изобретение относится к электрической системе запуска двигателя (18, 20, 22), содержащей выпрямитель (12) переменного тока в постоянный ток переменного напряжения в постоянное, питаемый от силовой сети (14) переменного тока, для получения первого постоянного напряжения Vdc, модуль (16) преобразования постоянного тока в переменный ток для получения переменного напряжения запуска двигателя при помощи первого постоянного напряжения Vdc, содержащий k параллельно установленных n-фазных инверторов (k>1), выдающих мощность, по меньшей мере, в два раза меньше максимальной мощности Pmax, требуемой для запуска двигателя, и две линии питания каждого из инверторов соединены с электронным защитным устройством, получающим первое постоянное напряжение Vdc, и n выходов каждого из инверторов выдают переменное напряжение запуска двигателя через n последовательно соединенных катушек индуктивности. Технический результат - сведение к минимуму массы оборудования, необходимого для обеспечения запуска двигателя. 9 з.п. ф-лы, 13 ил.

Изобретение относится к области электроэнергетики и электротехники, а именно к системам электроснабжения постоянным и переменным напряжением потребителей. Технический результат заключается в том, что во всем проектном диапазоне изменения параметров напряжения, которое питает систему и напряжение силового питания ОР СУЗ, обеспечивалось бы непрерывное снабжение потребителей электроэнергией. Система электроснабжения потребителей содержит основной и резервный каналы электроснабжения переменным напряжением, канал электроснабжения постоянным напряжением. Каждый канал электроснабжения переменным напряжением содержит источник питания переменным напряжением, выключатель автоматический ввода, устройство контроля сопротивления изоляции, устройства коммутации, параллельно подключенные, устройства управления устройствами коммутации, соединенные с устройствами коммутации, автоматический выключатель выходных цепей, соединенный с каждым из устройств коммутации данного канала. Система содержит устройство автоматического включения резерва, соединенное с каждым из устройств управления устройствами коммутации каждого канала. Система содержит субблок сигнализации, соединенный с каждым из каналов электроснабжения переменным напряжением и соединенный с устройством автоматического включения резерва. Субблок диагностики соединен с субблоком сигнализации. Система содержит электроприводы потребителей. Система спроектирована таким образом, чтобы в любых проектных режимах работы, а также в режимах проектных и вне проектных аварий, обеспечивалось бы надежное прекращение электроснабжения потребителей при одновременном получении инициативного сигнала по двум из двух имеющихся каналов ввода аварийного сигнала. 1 ил.

Изобретение относится к области электротехники. Система питания и способ предусматривают источник питания; одну или более нагрузок, которые получают питание от источника питания; цепь с добавочным напряжением для повышения напряжения на входе от первичного источника питания; конденсатор для накапливания повышенного напряжения от цепи с добавочным напряжением; и понижающую цепь для понижения напряжения от конденсатора и подачи пониженного напряжения на одну или более нагрузок, когда источник питания отсутствует. Технический результат - возможность уменьшить необходимую ёмкость накопительного конденсатора. 3 н. и 16 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к электроснабжению потребителей, в частности средств железнодорожной автоматики, телемеханики и связи, и может быть использовано в устройствах электропитания электрической централизации в качестве устройства автоматического включения резерва

Наверх