Устройство для автоматического переключения потребителей

 

Союз Советских

Социалистнческих

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕИ ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДВТВЛЬСТВУ (6<) Дополнительное к авт. саид-ву (22) Заявлено 20.05.76 (2I ) 2363581/07 (14) 603054 (51) M. Кл, с присоединением заявки №вЂ”

Н 02 < 9/06

Гоеударстиеннь<й комитет

Соввта Инннотрои СССР оо делам нэоорвтвннй я отнри<тнй (23) Приоритет (43) Опубликовано,15.04.78- Бюллетень Иф (45) Вата опубликования описания 11.04.78 (53) У Д К 6 2 1 . 3 1 6. 9 2 5 (088.8) (?2) Автор изобретения

И. И. Скачков. (71) Заявитель рабочий в резервный, к которым подключен потребитель через силовые коммутирующие элементы, датчики тока н напряжения, включенные последовательно н параллельно, ооой ветственно, к выходу каждого генератора, а выходы датчиков,тока н напряження под:ключены к взаимно сблокированным блокам для управления силовыми коммутнрууюшими элементами, выходы которых подключены к управляющим цепям силовых коммутирующих элементов соответственно.f®3.

K недостаткам етого устройства относя ся относятельно невысокие точность и бь<ст,родействне по выявлению неисправностей источников питания.

С целью повышения быстродействия « расширения функпнональных возможностей предлагаемое уст<войство для автоматического переключения потребителей с рабочего генератора на резервный дополнительно снабжено элементамя ИЛИ-НЕ, НЕ, повтори < елем и исполнитель<я.<м элементом, э«лкъче««« мя между каждым нз указанных дат <иков и соответствующим . блоком для управления, причем элемент ИЛИ-НЕ подключен к в<,<ко<<у

Устройство относится к области электр< техники н предназначено для питания электроэнергией ответственных потребителей, преимущественно для установки гарантированного питания повышенной, частоты. 6

Известны устройства, предназначенные для питания ответственных потребителей, содержащие источники питания, рабочий н резервный, к- которым подключен потребитель через силовые коммутирующие элемен- 10 ты, датчики напряжения я тока, взаимно сблокнрова ные блоки для управления сн лавымн коммутирующими элементами f:1).

Этн устройства имеют недостаток, заключающийся в том, что момент переключе- l5 ния с рабочего источника на резервный о«ределявтся неточно нз-аа отсутствия средств контроля неисправности источника питания, что может привести к ложным переключениям при коротком замыкании в элементах 20 схемы потребителя нлн питающей их линии.

Наиболее близким по технической сущности н достигаемому результату является автомат резервного переключения потребителей, который содержит источники питания, (54) УСТРОЙСТВО ЛЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО ПЕРЕКЛЮЧЕНИЯ

ПОТРЕБИТЕЛЕЙ

603054

3 датчика тока, элемент HE и повторитель — к вйходу датчика напряжения, выход элемента

ИЛИ-НЕ соединен с входом элемента НЕ, выходы повторителя и элемента HE соединены параллельно и подключены к входу исполнительного элемента, выход которого подклю чен к блоку управления.

На чертеже приведена блок-схема описываемого устройства. Генераторы 1 и 2 под ключены к потребителю 3 через силовые 10 коммутирующие элементы 4 и 5, соответственно, датчики тока 6 и 7, включенные последовательно, а датчики напряжения 8 и 9, включенные параллельно, к выходу каждого генератора, выходы которых подключены к взаимно сблокированным блокам 10 и 11 для, управления силовыми коммутируюшими элементами, соответственно, к выходу которых подключены управляющие цепи силовых ком мутирующих элементов, а к упомянутому датчику тока каждого генератора подключен элемент ИЛИ-НЕ 12 и датчик напряжения, элементы НЕ 13 и повторитель 14, причем выходы элементов ИЛИ-НЕ и HE включены последовательно друг с другом, образуя эле- 5 мент И, и параллельно входу повторителя, образуя элемент ИЛИ, выход которого подключен к исполнительному элементу 15, а к выходу исполнительного, элемента подключен блок для управления силовыми коммути- . 3O руюшими элементами.

Потребитель 3 получает электропитание от одного из генераторов, а второй генератор при этом является резервным.

В случае возникновения неисправности

3s в цепях возбуждения или статора генератора, питающего потребитель (например, обрыв возбуждения, короткое замыкание в измерительной или исполнительной цепях регулятора

40 напряжения генератора и др.), напряжение генератора снижается или повышается до недопустимых пределов или исчезает совсем.

В установках гарантированного питания пот, ребителей частотой 400 Гц используются

45 генераторы с пульсирующим магнитным полем, в которых при запуске короткозамкнутых асинхронных двигателей напряжение снижается до 0,4Щ, запуск при этом осушествляется успешно, хотя ток запуска равен току короткого замыкания.

В случае короткого замыкания напряжение на генераторе у потребителя снижается йо 0,1 U» а ток при этом не привышает то- . ка запуска асинхронного двигателя.

Задачей предложенного устройства является распознавание неисправностей генератора, например от коротких замыканий.

В случае возникновения внутренней неисЩзавности генеоатора, устройство должно, отключить неисправный генератор и подключить потребителя к резервному генератору.

В случае возникновения внешней неисправэности питающей линии, например короткого замыкания, устройство не должно отключатЬ генератор, а должна среагировать макси-, мальнан токовая зашита.

Принцип действия устройства заключается в следующем: если напряжение HB генераторе снижается, а ток возрастает, то имеет место либо внешняя неисправность, либо запуск асинхронного двигателя;

На такой режим устройство не реагирует или, если напряжение возрастает, а ток; снижается или исчезает совсем, то также имеет мес го изменение нагрузки у потребителя, н на пекой режим устройство также не реагирует.

Если происходит снижение или же возрастание напряжения и тока одновременно, go имеет место неисправность в цепях возруждения или статора генератора, и при этом устройство должно отключить из схемы неис1травный генератор, подключить потребителя

К резервному генератору.

Допустим, что потребитель 3 получает титание от генератора 1 через силовые ком мутируюшие элементы, например симисторы

° 4, при этом на входах элементов ИЛИ-НЕ 1 2

М НЕ 13 имеются сигналы, а на выходе исполнительного элемента 15 сигнал отсутствует т. к. выходы ИЛИ-HE и НЕ включены последовательно. Вход ИЛИ-НЕ настраивается на снижение тока до опредеенной величины, à вход НŠ— на снижение апряжения. Вход повторителя 14 настраивается на возрастание напряжения, поэтому

la нормальном режиме íà его входе сигнал отсутствует.

В случае запуска асинхронного двигателя йа входах ИЛИ-НЕ 12 имеется сигнал, а на выходе он отсутствует, а на входе НЕ 13 сигнал отсутствует, а на выходе имеет место, но при этом на входе исполнительного элемента 15 сигнал отсутствует. То же происходит и при коротком замыкании в пнтаюшей линии. .-Ь случае снижения напряжения и тока одновременно, на входах ИЛИ-НЕ 12 и HE сигнал исчезает, а на выходах появляется, поэтому на входе исполнительного элемента 15 появляется сигнал, который передает команду блоку. 10 на отключение симисто ров 4 и на включение снмисторов 5, Таким образом потребитель получит питание от генератора 2.

В жучае возрастания напряжения íà входе повторителя 14 йоявляется сигнал и передается через исполнительный элемент 15 по аналогии. блоку 1 О. Выходкой сигнал повторителя 14 появляется только при ис603054 течении определенного времени, которое выбирается нз расчета времени несколько превышающего время переходного процесса прн отключении коротких замыканий защитой, когда имеет место всплеск напряжения. Таким образом, устройство отличает неисправность генератора, например обрыв нзмернтальной цепи регулятора напряжения, прн котором имеет место появление максимально„возможного напряжения нв генераторе, щ

l от Кратковременных всплесков напряжения, нмеющнх место в нормальных условиях.

Устройство для автоматического переключения потребителей обеспечивает эффективный контроль наиболее часто встречающихся 5 ненсцравностей синхронных генераторов повышенной (400 Гц) частоты и избиратель ное действие, которое заключается в способности отличить внешние неисправности, например короткие замыкания, возникающие в цепях потребителя нля питающих его линиях, от внутренних неисправностей синхронных генераторов, например обрывы нлн короткие замыкания в цепях возбуждения нли обмоток статора, обрвывы илн короткие замыкания в 25 цепях регулятора напряжения, в твкжеотличие запусков асинхронных двигателей соизмеримой мощностн, прн равных по величине токах запуска и коротких замыквннй, от внутренних неисправностей генератора.

Повышается быстродействие устройства по переключению потребителя с неисправного рабочего источника на резервный н не допуса кается ложное переключение йря внэщянх неисправностях.

Формула изобретения

;Устройство для автоматического переключения потребителей с рабочего генератора

"нв резервный, содержащее датчики тоха я напряжения генераторов, выходы которых подключены к блокам для управления коммутирующими I элементамн генераторов, сбло кированными между собой; о т л н ч а ю щ е е с я твм, что, с целью повышення быстродей ствия н расширении функциональных возможиоо тей, оно дополнительно снабжено элементами

ИЛИ-HE, НЕ, повторителем и исполнительным элементом . включенными между каждымя иэ указанных датчиков и соответствующим блоком для управления, причем элемент

ИЛИ-HE подключен к выходу датчика тока, элемент HE и повторитель к выходу датчика напряжения, выход элемента ИЛИ-HE. соединен с входом элемента НЕ, выходы повторителя н элемента НЕ соединены параллельно и подключены к входу» исполнительного элее; мента, выход которого подключен к блоку управления.

Источники информации, принятые во внимание прн экспертизе:

1. Авторское свидетельство СССР

No 470889, 1972, кл. Н 02 / 9/05.

2. Авторское свидетельство СССР

¹ 316154, 1968, кл. Н 02 р 9/06.

НИИПИ Заказ 1869/51 раж 892 Подписное илиал ППП Патент, г. Ужгород, ул, Проектная, 4