Устройство для автоматического ввода резерва в системе электроснабжения с вентильными преобразователями

ОЮЗ СОВЕТСКИХОЦИАЛИСТИЧЕСКИЕСПУБЛИК 19) 111) 83 1)5 Н 02 Л 9/06 ГОСУДАРСТВЕ ННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ АВТОР У СВИДЕТЕЛЬСТВУ(71) Ленинградское проектно-экспериментальное отделение Всесоюзного государственного научно-исследовательского ипроектного института "ВНИИПроектэлектромонтаж(53) 621.316,925(088,8)фб) Ермилов А. А. Основы электроснабжения промышленных предприятий, М., 1969,с,264,Авторское свидетельство СССРМ 847432, кл, Н 02 3 ЗУОО, 1981.(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО ВВОДА РЕЗЕРВА В СИСТЕМЕ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ С ВЕНТИЛЬНЫМИ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯМИ(57) Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в системах бесперебойного электроснабжения ответственных потребителей, содержащих вентильные преобразователи, Цель изобретения - повышение надежности. Устройство содержит две секции 7 и 8 шин, связанных между собой через контактный 9 и тиристорный 10 секционные выключатели. С помощью трансформатора 40 измеряется ток в межсекционной связи, При отсутствии коротких замыканий в источниках 1 и 2 ток, измеряемый трансформатором 40, имеет1683128 ярко выраженную высокую гармонику появляющуюся от работы вентильных преобразователей 17 и 18. Эта гармоника выделяется полосовым фильтром 21 и так воздействует на выключатель 9, что он находится в отключенном состоянии. При наличии короткого замыкания в источнике 1 ток в межсекционной связи становится синусоидальным, место короткого замыкания отсоИзобретение относится к электротехнике и может быть использовано в системах бесперебойного электроснабжения ответственных потребителей, содержащих вентильные преобразователи.Целью изобретения являетс; повышение надежности автоматического ввода резерва /АВРНа чертеже представлена схема устройства.Устройство содержит два источника 1 и 2 питания, два питающих трансформатора 3 и 4, вводные выключатели 5 и 6, две секции 7 и 8 сборных шин связанных секционными выключателями 9 и 10, контактными и тиристорными с блоком управления 11 соответственно, и последовательно включенный с тиристорным выключателем 10 реактор 12. К секциям 7 и 8 сборных шин подключены через выключатели 13 и 14 и преобразовательные трансформаторы 15 и 16 вентильные преобразователи 17 и 18. К сборным шинам секции 7 могут быть подключены через фидерный выключатель 19 сборные шины 20 невентильной нагрузки. Устройство содержит также полосовой фильтр 21 5-ой гармоники тока первый и второй компараторы 22 и 23, первый логический элемент И 24, инвертор 25, второй логический элемент И 26, ждущий одновибратор 27, первый логический элемент ИЛИ 28, третий и четвертый логические элементы И 29 и 30, второй логический элемент ИЛИ 31, датчики 32 и 33 минимального тока источников 1 и 2 питания, подключенные к трансформаторам тока 34 и 35 вводных выключателей, и реле 36 и 37 направления мощности, входы которых соединены с вторичными обмотками трансформаторов 38 и 39 напряжения, подключенных к секциям 7 и 8 соответственно,Вторичная обмотка трансформатора 40 тока тиристорного выключателя 10 соединена с входом полосового фильтра 21 5-ой гармоники тока и входом компаратора 23, При этом входы компараторов 22 и 23 подсоединены к выходу полосового фильтра 21 единяется от аварийной секции 7, а сама секция 7 подсоединяется через контактный выключатель к второй секции 8, питающейся от другого источника 2, Во всех режимах работы осуществляется непрерывное слежение за формой тока в межсекционной связи, что позволяет обеспечить быстродействующее автоматическое включение резерва. 1 ил. и трансформатору 40 тока. Выход компаратора 22 связан с первым входом первого элемента И 24 и первым, инверсным входом второго элемента И 26. Выход второго компаратора 23 соединен с вторым, инверсным входом первого элемента И 24 и через инвертор 25 с вторым входом элемента И 26, Выход первого элемента И подключен к входу первого элемента ИЛИ 28, выход второго элемента И 26 соединен с входом одновибратора 27, с первым входом третьего 29 и четвертого 30 элементов И и с одним из входов трехвходового второго элемента ИЛИ 31. Выход одновибратора 27 подсоединен к второму входу элемента ИЛИ 28, а выход последнего связан с блоком 11 Вторые входы третьего и четвертого элементов И 29 и 30 соединены с выходами реле 36 и 37, а их выходы подключены к цепям отключения вводных выключателей 5 и 6. Оставшиеся входы элемента ИЛИ 31 подключены к выходам датчиков 32 и 33, а выход этого элемента 31 подсоединен к цепи включения выключателя 9.Устройство работает следующим образом.В нормальном режиме секции 7 и 8 сборных шин связаны через включенный тиристорный выключатель 10.Поддерживание тиристорного выключателя в проводящем состоянии обеспечивается блокоМ 11 управления, Контактный выключатель 9 выключен, вводные выключатели 5 и 6 включены, обеспечивая питание вентильных преобразователей 17 и 18, при этом через межсекционную связь протекает ток, обусловленный разностью потенциалов между секциями 7 и 8 сборных шин,Так как нагрузкой секции 7 и 8 сбор ных шин являются вентильные преобразователи 17 и 18, форма тока межсекционной связи несинусоидальна и содержит, например, для шестифазной схемы выпрямления, 5-ую гармонику. Полосовой фильтр 21, на 45 вход которого подается сигнал тока, выделяет 5-ю гармонику и вызывает срабатыва 1 Г 1 е28ние первого компаратора 22, Второй компаратор 23 настроен на порог срабатывания при токе короткого замыкания, например, на сборных винах 20 невентлльной нагруэ ки, в точке К 1, В нормальном режиме сигнал на выходе компаратора 23 отсутствует, поэтому отсутствует также сигнал блокировки нэ входе блока 11 управления тиристорноговыключателя 10. Реле 36 и 37 направления мощностл выдают :,диничныйе сигнал на выходе при направлении мощности от секции 7 и 8 сборных шин к источнику 1 и 2 питания,например, при коротком замыкании выше питающих трансфоркеэторов 3 или 4 (точка К 2 на чертеже).,цатчики 32 и 33 минимэльного тока сраоэтывает при потере питания со стороны источников ". и 2 питания 1 и 2. Рассмотрим работу устройства в различных анормальных режимах,Первый режим короткого замыкания выше питающего трансформатора 3 в точке К 2, При этом точка замыкания подпитывается со стороны источника 2 чарез тиристорный выключатель 1 С. Ток межсекционной связи, измеряемый трансформатором 40, в этот момент определяется линейным сопротивлением контура короткого замыкания и поэтому синусоидален,На выходе полосового фильтра 21 сигнал отсутствует, при этом на прямом входеэлемента И 24 и инверсном входе элемента И 26 присутствует нулевой сигнал, снимаемый с выхода компаратора 22,Так как компаратор 23 отстооен от тока которого замыкания выше питающеготрансформатора 3, на его выходе присутствует нулевой сигнал, и на выходе элементаИ 24 также формируется нулевой сигнал,При этом с выхода инвертора 25 снимается 40единичный сигнал, который поступает на прямой вход элемента И 26. Одновременнона выходе этого элемента возникает единичный сигнал. Зтот сигнал поступает на вход ждущего одновибратора 27, выход которого подключен к второму входу элементаИЛИ 28, Длительность импульсаформируется в этот момент на выходе одновибратора 27, превышает время включениясекционного выключателя 9. Таким образом., на первом входе элемента ИЛИ 28 единичный сигнал снимается, а на второй входэтой схемы поступает импульс с выхода одновибратора 27, что дает возможность работы блока 11 управления тиристорноговыключателя 10 во время включенля секционного выключатея 9, С выхода элементов И 26 единичный сигнал также поступает на вход элемента ИЛИ 31 и на входы элементов И 29 и 30, а на второй вход элемента И 29 поступает единичный сигнал с выхода реле36 направления мощности, Пря этоля происходит отключение вводного выключателя 5и включение секционного выключателя 9,Таким образом, вентильные преобразователи 17 и 18 при коротком замыкании выше питающего трансформатора 3 получаютпитание без перерыва, так как до моментавключения секционного выключателя 9 секции 7 сборных шин питается от источника 2через тиристорпый выключатель 10 и реактор 12, При этом величина индуктивного сопротивления реактора 12 выбирается такимобразом. чтобы остаточное напряжение нэповрех енной секции шин не приводило ксбою в работе вентильного преобразовате"ля 17.Второй геориальный режим - отключение одного,ез источников 1 или 2 питания,например источника Я. В этом режиме срабатывает датчик 32 минимального тока ичерез один из входов элемента ИЛИ 31 воздействуют на цепь включения секционноговыключателя 9., включая его,Третий режим - кооаткое замыкание насборных шиках 20 невентильной нагрузки,точка К 1, При этом виде повреждения срабатывает компэратоо 23, и на выходе поло"совсг фильтра 21 исчезает выходнойиг.ал, прои:,ходит блокирование логического элемента И 26, предотвращаетсявключение секционного выключателя 9, иодновременно происходит снятие единичного сигнала на выходе элемеьпа И 24. чтовызывает выключение тиристорного выключателя 10.Таким образом, при всех рассмотренных рекиь ах работы устройства осуществляется непрерывное слежение за формойтока в межсекционной связи, что позволяетобеспечить быстродействующее переклюение нагрузки, содержащей вентильныепреобразователи, устранив сбои в их работе, цто позволяет существенно повысить надежность действия АВ Р.цормула изобретенияустройство для автоматического вводарезерва в системе электроснабжения с вентильными преобразователями, содержащее.два источника питания, вводные выключатели, две секции сборных шин, соединенныемежду собой параллельно включеннымисекцлонным контактным и тиристорным выключателями, с блоком управления последнего, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с цельюповышения надежности, последовательно стиристорным вы лючателем включен реактор, в токовую цепь тиристорного выключателя включен трансформатор тока, на выходкоторого включен полосовой фильтр. в це1683128 Составитель А,ШустовТехред М. Моргентал Корректор Т.Малец Редактор О.Хрипта Заказ 3419 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раущская наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 101 пях вводных выключателей установлены реле направления мощноСти, датчики минимального тока, кроме того, устройство снабжено двумя компараторами, четырьмя логическими элементами И, двумя логическими элементами ИЛИ, ждущим одновибратором и инвертором, при этом первый и1второй кощараторы подсоединены к выходу полооЪМ,фильтра и упомянутому трансформйору тока соответственно, выход первого компаратора связан с первым входом.первого логического элемента И и первым инверсным входом второго элемента И, выход второго компаратора соединен с вторым инверсным входом первого элемента И и через инвертор связан с вторым входом второго элемента И., выход первого элемента И подключен к входу первого логического элемента ИЛИ, выход второго элемента И соединен с входом ждущего одновибратора и с первым входом третьего и четвертого логических элементов И и с одним из входов трехвходового второго логи ческого элемента ИЛИ, выход ждущегоодновибратора подсоединен к второму входу первого элемента ИЛИ, выход которого связан с блоком управления тиристорного выключателя, вторые входы третьего и чет вертого элементов ИЛИ связаны с выходами реле направления мощности, а выходы третьего и четвертого элементов И подсоединены к цепям отключения каждого из вводных выключателей, оставшиеся входы 15 трехвходового второго логического элемента ИЛИ подключены к выходам датчиков минимального тока, а его выход подсоединен к цепи включения секционного контактного выключателя,20