Автоматический переключатель сети переменного тока

(19) о 114 "02 3 СПИ К АВТО НИЕ ИЗОБРЕТ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ РСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(56) Авторское свидетельство СССРВ 284 117, кл, Н 02 Л 9/06, 1969.Автоматический переключатель сетипеременного тока, 133-6 14-78,500 ТО,Техническое описание и инструкциипо эксплуатации(ТУ 5.646-5102-83.Система "Автомат"),(54) АВТОМАТИЧЕСКИЙ ПЕРЕКЛЮЧАТЕЛЬСЕТИ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА(57) Изобретение относится к электротехнике, в частности к устройствамобеспечивающим переключение ответственных потребителей электроэнергетических систем (ЭЭС) с основной сетина резервную при отклонении напряжения от заданных значений, и можетбыть использовано в автономных ЭЭС(например, судовых), Пелью изобретения является повышение надежности.Устройство контролирует нахождение напряжения основной и резервнойтей в зоне допустимых значений чение заданного времени, причем дпяосновной сети различаются эона допустимых значений для медленных"изменений режима ЭЭС и зона для "быстрых" изменений, Устройство работает с приоритетом основной сети поотношению к резервной и подключаетпотребителя к основной сети, еслинапряжение находится в заданных пределах в течение заданного времени,При выходе напряжения основной сетииз зоны допустимых значений на время,большее заданного, и при наличии напряжения в заданных пределах резервной сети устройство переключает потребителя с основной сети на резервную, Контроль напряжения каждой фазыосуществляется каналом, состоящим изтрансформатора напряжения, выпрямителя с фильтром и двухуровневого компаратора. Контроль напряжения в основной и резервной сетях осуществляется по сигналам компараторов с помощью элементов И, ИЛИ, НЕ, 1 ил, 1381654Изобретение относится к электротехнике, в частности к устройствам,обеспечивающим переключение ответственных потребителей электроэнергети 5ческих систем (ЭЭС) с основной сетина резервную при отклонении напряжения от заданных значений, и можетбыть использовано в автономных ЭЭС,например, судовых. 10Цель изобретения - повышение нанадежности.На чертеже изображена функциональная схема автоматического переключателя сети переменного тока. 15Устройство состоит из шести однофазных трансформаторов 1-6, подключенных соответственно к основной ирезервной сетям. Выходы трансформаторов 1-6 соединены с входами шестисоответствующих двухполупериодныхвыпрямителей 7-12, Выходы выпрямителей 7-9 связаны с входами двухуровневых компараторов 13-18 напряжения основной сети. Выходы выпрямителей 10- 2512 соединены с входами соответствующей группы двухуровневых компараторов 19-21 напряжения резервной сети.Выходы последних связаны с трехвходовой схемой И 22. Первая 23 и вторая 24 трехвходовые схемы ИЛИ соединены с выходами двухуровневых компараторов 13, 15, 17 и 14, 16, 18 напряжения соответственно. Выходы схемИЛИ 23 и 24 связаны через реле 25 и26 времени с одним из входов первои3527 и второй 28 схем И, вторые входыкоторых подключены через второе реле 29 времени к выходу трехвходовойсхемы И 22, Выходы первой схемы И 2740и второй схемы И 28 подключены к входам третьей схемы ИЛИ 30. Выход последней связан с одним из входов исполнительного реле 31, другой входкоторого соединен через первое реле32 времени и инвертор 33 с выходом45первой трехвходовой схемы ИЛИ 23,Реле 25, 26, 29 и 32 времени имеютрегулируемые уставки времени,Устройство работает следующим образом, 50Контролируемое напряжение основной и резервной сетей поступает на входы однофазных трансформаторов 1- 3 и 4-6 напряжения, выходные напряжения которых поступают на выпрямители 7-9 и 10-12, Выпрямители 7-12 снабжены фильтрами низкой частоты, обеспечивающими сглаживание пульсирующего напряжения. Сглаженное напряжение от выпрямителей 7-12 поступаетна входы двухуровневых компараторов напряжения основной 13-18 и резерв" ной 19-2 1 сетей,В нормальном режиме работы устройства имполнительное реле 31 обеспечивает через переключающий контактор подключение потребителей к основной сети (приоритет основной сети). При этом напряжение в основной сети находится в допустимых пределах, а на выходах двухуровневых комператоров13-18 напряжения присутствует сигнал,соответствующий "0". Такой же сигнал имеется и на входах трехвходовых схем ИЛИ 23 и 24Реле 25 и 26 времени при этом не запускаются, а реле32 времени запускается сигналом логической "1" от инвертора 33.На входе схем И 27 и 28 и на их выходах также имеется сигнал, соответствующий 0", следовательно, на первый вход исполнительного реле 31. через третью схему ИЛИ 30 управляющий сигнал не поступаетНа второй вход исполнительного реле 31 поступает сигнал " 1" от первого реле 32 времени после заданной выдержки времени, подтверждающий подключение потребителей к основной сети или изменяющий состояние переключающего контактора, обеспечивая перевод потребителей с резервной сети на основную,если последние по условиям работыв ЭЭС были подключены на резервнуюсеть.При "медленных" изменениях режимаЭЭС устройство работает следующимобразом.При отклонении напряжения в основной сети (либо в одной из фаз, либов трех фазах) срабатывают двухуровневые компараторы 13, 15, 17 напряжения и сигнал "1" с их выходов, пройдя через трехвходовую схему ИЛИ 23,запускает реле 25 времени и обнуляет реле 32 времени, Исполнительное реле31 при этом не изменяет своего состояния до тех пор, пока на его первыйвход не поступает управляющий сигнал.По истечении заданного времени,если параметры напряжения основнойсети не возвращаются к допустимымпределам, сигнал "1" с выхода реле25 времени поступает на первый входсхемы И 27, На ее второй вход прихо"дит аналогичный сигнал от реле 29времени, если в резервной сети параметры напряжения в каждой фазе соответствуют допустимым. При этом двухуровневые компараторы 19-21 резервной сети вьдают сигнал "1", инверсный по отношению к выходным сигналамдвухуровневых компараторов основнойсети, и через трехвходовую схему И22 запускают реле 29 времени. Еслив одной из фаз резервной сети напряжение не соответствует заданным пределам, то на выходе соответствующегокомпаратора напряжения появляетсясигнал "0" и реле 29 времени не запускается. Вьдержки времени реле 25и 29 выбраны одинаковыми, соответствунщими нормативной выдержке временидля "медленных" изменений в ЭЭС,10 15 С выхода схемы И 27 сигнал " 1" че рез третью схему ИЛИ 30 приходит напервый вход исполнительного реле 31,которое воздействует на переключающий контактор и производит переключение потребителей с основной сетина резервную. При восстановлении напряжения основной сети компараторы13, 15 и 17 напряжения изменяют состояние выхода на обратное, что приводит к обнулению реле 25 времени изапуску реле 32 времени, выдержка 25 30 шей максимального времени переходного процесса в ЭЭС. Тем самым исключается обратный перевод нагрузки с резервной сети на основную в моменты переходных процессов в системе.По истечении указанного времени при отсутствии переходного процесса в основной сети на второй вход исполнительного реле 31 приходит сиг 1 11нал 1 , изменяющий состояние контактора, что соответствует переключению потребителей с резервной сети на основную. 35 40 45"Быстрые" динамические процессы в ЭЭС (эксплуатационные и аварийные) характеризуются разнообразными по величине провалами и выбросами напряжения, а также различными длительностями этих процессов. Причем отклонения напряжения в аварийных режимах могут быть соизмеримы с отклонениями напряжения обеих сетей для эксплуатационных режимов. Перевод нагрузки с одной сети на другую в процессе эксплуатации ухудшает качество электроэнергии, Для обеспечения надежной работы устройства и исключения пере 50 55 времени которого устанавливается больключения потребителей при быстрыхдинамических процессах устройствопроизводит анализ величин отклоненийнапряжения и их длительностей в каждой фазе обеих сетей. Переключениепотребителей с одной сети на другуюпроисходит только при допустимых поусловиям эксплуатации ответственныхпотребителей параметрах напряженияв сетях, причем только после окончания динамического режима в ЭЭС.При "быстрыхдинамических процессах в ЭЭС устройство работает следующим образом.При импульсной, повторно-кратковременной нагрузке в эксплуатационных или аварийных режимах работы ЭЭСв основной сети контроль напряженияопределяется двухуровневыми компараторами 14, 6, 18 напряжения и второй трехвходовой схемой ИЛИ 24, Отклонение напряжения в основной сетиуставки любого из указанных компараторов напряжения приводит к запускуреле 26 времени, изменению состоянияэлементов И 28, ИЛИ 30 и исполнительного реле 31, соответственно, придопустимых параметрах напряжения вв резервной сети, т,е. при наличии"1" на втором входе схемы И 28,Время вьдержки реле 26 временинастраивается на максимально возможное время "быстрого" эксплуатационного режима в ЭЭС, Уставки компараторов 14, 16, 18 напряжения при этомвыбираются на уровне предельно допустимых отклонений напряжения в данныхэксплуатационных режимах работы ЭЭС.Если за время вьдержки времени реле26 времени параметры напряжения ОСвозвращаются в допустимую зону, тореле 26 времени обнуляется и перевода потребителей с основной сети нарезервную не происходит. Обратный перевод потребителей с резервной сетина основную происходит как и при"медленных" изменениях режима работыЭЭС,Формула изобретенияАвтоматический переключатель сети переменного тока, содержащий три трансформатора основной сети, три трансформатора резервной сети, исполнительное реле, первое и второе реле времени, инвертор, подключенный через первое реле времени к одному1381654 Составитель В.СидоровТехред Л.Сердюкова Корректор М,Максимишинец Редактор И.Касарда Заказ 1190/52 Тираж 650 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-полиграфическое предприятие, г,ужгород, ул.Проектная,4 из входов исполнительного реле итрехвходовую схему И, о т л и ч а -ю щ и й с я тем, что, с целью повышения надежности, он дополнительноснабжен шестью двухполупериоднымивыпрямителями, каждый иэ которых соединен с одним из трансформаторов,шестью двухуровневыми компаратораминапряжения, связанными попарно своими входами с выходами выпрямителей,подключенных к трансформаторам основной сети, тремя двухуровневыми компараторами напряжения, связаннымисвоими входами с выходами выпрямителей, подключенных к трансформаторамрезервной сети, двумя трехвходовымисхемами ИЛИ, первая из которых соединена с выходами трех двухуровневыхкомпараторов напряжения разных фаз основной сети, а вторая - с тремядругими, третьим и четвертым релевремени, подключенными к выходам соответствующих трехвходовых схем ИЛИ,двумя двухвходовыми схемами И, первые входы которых соединены с выходами третьего и четвертого реле времени, и третьей схемой ИЛИ, причемвходы последней подключены к выходамдвухвходовых схем И,а ее выход связан сдругим входом исполнительного реле,вторые входы двухвходовых схем И соединены через второе реле времени свыходом трехвходовой схемы И, входыкоторой связаны с выходами трех двухуровневых компараторов напряжения резервной сети, а вход инвертора связан с выходом первой трехвходовойсхемы ИЛИ,