Устройство электроснабжения потребителей без перерыва питания

(51)5 Н 02 ТЕНИЯ Т ле без и ля ре ка вопр молеи ет подкл М.П.Лысенко,1 О- ль ия ос рвый збуж му ех ока, ельн ЧНОй ре ен вы- ва- ого ОЙ ЕКТРОСНАБЖЕНИЯ ПЕРЕРЫВА ПИТА 54 ЕБИ Известно устроиство для аеарииного переключения потребителей электрической анергии на резервный источник без перерыва питания, содержащее реактор с выводом средней точки обмотки, подключенный к шинам основного и резервного источников питания через контакты двух коммутационных аппаратов, и шунтированными нормально закрытыми контактами коммутационных аппаратов. В общем случае разность напряжений источников распределяется равномерно по обмотке реактора и напряжение на нагрузке равно нулю: ист 1 + О ист 2 Опотр При коротко источников напр половине напря те источника. Так н 94 м замыкании в одном из яжение на нагрузке равно жения, оставшегося в рабоим образом, укаэанное усОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ К АВТОРСКОМУ СВ(56) Авторское саидетельство СМ 298989, кл; Н 02 1 9(02, 1968Авторское свидетельство Сйт 678592, кл. Н 02 1 9/02, 1977Авторское свидетельство СМ 1683130, кл, Н 02 3.9/02, 198 Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для аварийного переключения ответственных потребителей электроэнергии на резервный источник питания в распределительных сетях различного напряжения,Известно устройство для аварийного подключения электрической энергии на ре. зервный источник, имеющее два коммутирующих аппарата, через которые потребители подключены к соответствующим источникам питания. Между шинами источников электропитания включен управляемый реактор таким образом, что первый источник является резервным для потребителей второго и наоборот.Недостаток данного устройства заключается в том, что от момента короткого заыкания до установления уровня апряжения на потребителе сначала равно улю, затем от 30-350 повышается до 92 от номинального,57) Сущность изобрктроснабженияведены блок контроолнительная обмотеречной оси,Остоянного тока иель, причем первыйонтроля режимовенно к шинам питаного источников, а пеблоку регулятора еоод - к управляющееля постоянного тоединен с дополнитуждения по поперелючен к молекулярно ния: в устроис ерерыва пита жимое работы, збуждения по еобразо вате кулярный нако орой входы бл ачены соответНОЕНОГО И РЕЗЕ выход подклю дения. второй оду преобраэо выход котор ой обмоткой е оси, а вход и накопителю. 1 итройство обладает недостатком, заключающимся в том, что при коротком замыкании или исчезновении питания в одном из источников напряжение на нагрузке уменьшается на 50 от номинального.Такие провалы напряжения по своему воздействию для ряда потребителей, например, в электронной технике адекватны перерыву питания.Недостатком укаэанного устройства является также невозможность компенсации провалов напряжения в режимах группового самозапуска, что снижает надежность электроснабжения потребителей, чувствительных к качеству питающего напряжения,Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является устройство электроснабжения без перерыва питания, содержащее основной и резервный источники питания переменного тока, которые через рэзмыкающие контакты коммутационных аппаратов подклюЧены к соответствующим шинам питания потребителей, замыкающие контакты аппаратов соединены параллельно и включены между упомянутыми шинами, к которым подключена обратимая электрическая машина с двумя расщепленными обмотками статора, блоком регулятора возбуждения и маховиком, жестко связанным с ротором,Недостатком известного устройства является то, что при перерывах питания на одной иэ шин источников либо коротких замыканиях, колебаниях и отклонениях напряжения выше допустимых на период работы электрической машины в двигатель- но-генераторном режиме возможно нарушение динамической устойчивости самой машины, а при снижении напряжения на шинах ограничивается устойчивая работа потребителей, так как в устройстве невозможна быстрая форсировка возбуждения иэ-за наличия инерционности в системе возбуждения.Цель изобретения - повышение надежности и качества электроснабжения потребителей в динамических режимах.Поставленная цель достигается тем, что в устройство введены блок контроля режимов работы, дополнительная обмотка возбуждения по поперечной оси, преобразователь постоянного тока и молекулярный накопитель, причем первый и второй входы блока контроля режимов работы подключены соответственно к шинам питания основного и резервного источников, а первый выход подключен к входу блока регулятора возбуждения, второй выход - к управляющему входу преобразователя постоянного тока, выход которого соединен5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 с дополнительной обмоткой возбуждения по поперечной оси, а вход подключен к молекулярному накопителю.На чертеже представлена схема устройства,Устройство содержит основной 1 и резервный 2 источники питания переменного тока, коммутационные аппараты 3 и 4 с размыкающими контактами 5 и 6 соответственно, шины 7 и 8 питания потребителей 9 и 10 основного и резервного источников 1 и 2, обратимую электрическую машину 11 с двумя расщепленными обмотками 12 и 13 статора, обмоткой 14 возбуждения, а также обмоткой 15 возбуждения по поперечной оси, маховик 16, блок 17 регулирования возбуждения, блок 18 контроля режимов работы, преобразователь 19 постоянного тока и молекулярный накопитель 20, Причем к шине 7 источника 1 питания через коммутационный аппарат 3 подключены потребители 9, а к шине 8 источника 2 через коммутаторный аппарат 4 подключены потребители 10, Потребители 9 и 10 связаны между собой через замыкающие контакты 6 коммутационного аппарата 4. К шине 7 источника 1 и шине 8 независимого источника 2 подключена обратимая электрическая машина 11 и блок 18 контроля режимов работы, причем обмотка 12 подключена к шине 7 источника 1 питания, обмотка 13 - к шине 8 источника 2 питания, ротор обратимой электрической машины жестко связан с маховиком 16, а выходы блока 18 контроля режимов работы подключены к блоку 17 регулирования возбуждения, соединенному с обмоткой 14 возбуждения, и управляющему входу преобразователя 19 постоянного тока, соединенного с дополнительной обмоткой 15 возбуждения по поперечной оси, вход которого подключен к молекулярному накопителю 20,Устройство работает следующим образом.В нормальном режиме потребители 9 и 10 получают питание соответственно от независимых источников 1 и 2. Обратимая электрическая машина 11 подключена раздельно статорной обмоткой 12 к шине 7, а статорной обмоткой 13 - к шине 8, работает в компенсаторном режиме, вращая маховик 16, Замыкающие контакты 5 коммутационного аппарата 4 разомкнуты,В случае короткого замыкания в одном из источников 1 и 2 питания либо при отключении напряжения в одном из них или отклонении напряжения от предельно допустимых значений после срабатывания датчиков напряжения (не показаны) комму 17587725 10 15 20 25 30 35 40 50 тационные аппараты 3 и 4 отключают их соответственно от шин 7 и 8,При коротком замыкании в цепи источника 1 коммутационный аппарат 3 отключает шину 7 от аварийного источника 1 питания, Питание потребителей 9 после включения замыкающих контактов 5 осуществляется от источника 2 питания, В момент переключения потребителей 9 на резервный источник 2 питания обратимая электрическая машина .11 переходит в двигател ьно-генераторн ый режим, работая статорной обмоткой 13, подключенной к шине, в двигательном режиме, уравновешивая мощность на валу и мощность потребителей 10, а статорной обмоткой 12, подключенной к шине 7, начинает работать генератором питания потребителей 10 отключенной шины 7. Одновременно поступает сигнал на блок 18 контроля режимов работы, который формирует и выдает сигнал на управляющий вход преобразователя 19 тока, посредством которого по требуемому алгоритму от молекулярного накопителя 20 осуществляется форсировка возбуждения за счет дополнительной обмотки 15 возбуждения в поперечной оси,При отключении источника 2 питание потребителей 10 после включения замыкающих контактов 6 осуществляется от источника 1. В момент переключения потребителей 10 на источник 1 питания обратимая электрическая машина 11 работает аналогично, при этом потребляя статорной обмоткой 12, подключенной к шине 7, активную мощность, а статорной обмоткой 13, подключенной к шине 8, генерирует ЭДС питания потребителей 10,Применение в устройстве электроснабжения потребителей без перерыва питания обратимой электрической машины с двумя расщепленными обмотками статора и маховиком, жестко связанным с ротором, содержащей блок контроля режимов работы, дополнительную обмотку возбуждения по поперечной оси, преобразователь постоянного тока, молекулярный накопитель, причем первый и второй входы блока контроля режимов работы подключены соответственно к шинам питания основного и резервного источников, а первый выход подключен к входу блока регулятора возбуждения, второй выход - к управляющему входу преобразователя постоянного тока, выход которого соединен с дополнительной обмоткой возбуждения по поперечной оси, э выход подключен к молекулярному накопителю, предотвращает возможность возникновения провалов напряжения при длительных динамических режимах в моменты переключения с одного источника на другой, повышает устойчивую работу как обратимой электрической машины, так и потребителей, исключая случаи затормаживания и опрокидывания асинхронных электродвигателей, и таким образом, повышает надежность и качество электроснабжения потребителей в динамических режимах,Использование в компенсаторном режиме в обратимой электрической машине дополнительной обмотки возбуждения повышает эффективность устройства по сравнению с известным устройгтвом. При эксплуатации в условиях при отклонениях и колебаниях напряжения источников, превы.шающих допустимые пределы, значительно повышает качество и надежность электроснабжения за счет повышения динамической устойчивости в двигательно-генераторном режиме.Экономический эффект, обусловленный предлагаемым устройством электроснабжения без перерыва питания, также зависит от масштаба системы электроснабжения, состава потребителей и величины ущерба, возникающего от провалов напряжения или бестоковых пауз. Увеличение надежности электроснабжения и качества напряжения позволяет в большинстве случаев свести ущерб к нуле,Формула изобретения Устройство электроснабжения потребителей без перерыва питания, содержащее основной и резервный источники питания переменного тока, которые через размыкающие контакты коммутационных аппаратов подключены к соответствующим шинам питания потребителей, замыкающие контакты аппаратов соединены параллельно и включены между упомянутыми шинами, к которым подключена обратимая электрическая машина с двумя расщепленными обмотками статора, блоком регулятора возбуждения и маховиком, жестко связанным с ротором,о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности и качества электроснабжения потребителей в динамических режимах, в него введены блок контроля режимов работы, дополнительная обмотка возбуждения по поперечной оси, преобразователь постоянного тока, молекулярный накопитель, причем первый и второй выходы блоков контроля режимов работы подключены соответственно к шинам питания основного и резервного источников, а первый выход подключен к входу блока регулятора возбуждения, второй выход - к управляющему входу преобразователя постоянного тока, выход которою соединен с1758772 дополнительной обмоткой возбуждения по кулярному накопителю,поперечной оси,.а вход подключен к молеРедактор А, О ктор Н. Тупиц Заказ 3607 Тирак Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при . 113035, Москва, Ж, Раущская наб., 4/5 роиэво венно-издательский комбинат "Патент", г. Ужго агарина. 10 СоставительТехред М.Мор