Система электроснабжения постоянного тока

Союз Советских Социалистических Республик(51)М. Кл.2 Н 02 У 7/34 Н 02 У 1/04 с присоедииенйем заявки Йо Государственной комитет СССР. ио дедам изобретений и открытийДата опубликовании описания 1502.80(54) СИСТЕМА ЭЛЕЖТРОСЛАБУЕНИЯ ПОСТОЯННОГО ТОКАИзобретение относится к электрот технической промышленности и может бить использовано в многоканальным системах электроснабжения постоянным током, преимущественно в энергосйстемах для авиации.Известны системы энергоснабжения с независимыми каналами. Одна иэ известных систем содержит два генератора постоянного тока типа ТСР с самовозбуждением, регуляторы Йапря жения, сборные шины и аккумулятбры, Для.защиты источнйков от коротких замыканий на нагрузке устанавливают предохранители 11.Однако при коротком замыкании на линии из-эа снижения напряжения генератора ток короткого замыкания может оказаться недостаточным для перегорания предохранителя, или потребуется значительное время для его перегорания. В результате этбго другие потребители значительное время будут обесточены, Укаэанный недостаток снижает надежность всей энергосистемы.Известна также энергосистема постоянного тока, содержащая два канала, в которой для защиты от 2коротких замыканий использованытрансформаторы тока, которые черезреле воздействуют на контакторы,отключающие генератор от поврежден-ной линии 2).Недостатком известной системыявляется необходимость установки. большого Количества специальных трайсформаторов, реагирующих на переходный процесс в цепи постоянного тока,.и специальных контакторов с блокировкой, что усложняет систему, увеличивает ее массу и стоимость.Наиболее близким по технической 15 сущности и достигаемому результатук изобретению является система энергоснабжения постоянного тока, содержащая два независимых канала, каждыйиэ которых содержит генератор по стоянного тока с самовоэбуждением,регулятор напряжения с измерительныморганом, входом соединенным с шинамипостоянного тока генератора, а выходом - к входу усилителя мощности, 2 з выход которого соединен с обмоткойвозбуждения генератора, распределительную вину, подключенную черездиФФеренциально-минимальное реле кГенератору, и аккумуляторную батарею,соединенную через контактор с распределительной шиной (3) .Недостатком известной системы является то, что при коротком замыкании во внешней цепи одного из каналов вследствие импульсной работы устройств подключения источников энергоэнергии к бортсети,контактора включения аккумулятора и дифференциально-минимального реле, время срабатывания устройства максимально- токовой защиты потребителя, в течение которого все потребители данного канала полностью обесточены, можетдостигать единиц и десятков секунд, Кроме того, вследствие импульсной работы возможно сваривание контактов контактора включения аккумулятора и силового контактора дифференциально-минимального реле. В случае, если напряжение при коротком замыкании окажется достаточным для удержания контактора ДМР во включенном состоя нии, мощность, отбираейая от генератора с самовозбуждением, мала. Величина установившегося тока короткого замыкания определяется при отсутствии потока возбуждения величиной магнитного потока остаточного магнетизма и частотой вращения и обычно близка. к номинальному току генератора. Вследствие этого время срабатывания устройства максимально- токовой защиты потребителя имеет большую величину.При коротком замыкании на распределительной шипе одного .из каналаработа системы аналогична, описан ной выше в течение всего временикороткого замыкания. Источникиработают на короткое замыкание дли-тельное время, что приводит к выхо. ду из строя и возникновению условийпожара на самолете.Целью изобретения является повышение надежности работы системы.Поставленная цель достигаетсятем, что в каждый канал введеныреле времени, датчик частоты и элементы НЕ, И, ИЛИ, причем первыйвход каждого элемента И соединен через элемент НЕ с распределительнойшиной данного канала, второй входподключен к распределительной шине другого канала, а третий вход соединен с, датчиком частоты данногоканала, выход элемента И в каждомканале через реле времени соединенс вхОдом дифференциально-минимальногореле, контактором аккумуляторнойбатареи и одним входом элемента ИЛИ,второй вход которого подключен квыходу генератора, а выход элементаИЛИ "соединен с входом усилителя мощности регулятора напряжения того жеканала.На чертеже представлена блок-схема системы энергоснабжения постоянного тока. система содержит генераторы 1-2постоянного тока, дифференциальноминимальные реле 3-4, распределительные шины 5-6, контакторы 7-8 аккумуляторных батарей 9-10, регуляторы 11-.12 напряжения генератора с измерительными органами 13-14, реле 15-16времени, логические элементы И 1718, элементы НЕ 19-20, элементы ИЛИ21-22.р Работа энергосистемы происходит.следующим образом.В нормальном режиме работы потребители каждого канала получают питание от собственной распределительной15 шины 5 (6), к которой подключенгенератор 1 (2) и аккумуляторнаябатарея 9(10), работающая в буферном режиме. Регулятор напряжения11(12) каждого канала получает питание с выхода элемента ИЛИ 21(22) в2 О виде напряжения собственного генератора 1(2), поступающего на одиниз входов элемента ИЛИ, и поддерживает напряжение генератора своегоканала на заданном уровне. При на 25 личии номинального напряжения нараспределительных шинах 5-6 обоихканалов сигналы с выхода элементовИ 17-18 отсутствуют, поскольку отсутствуют сигналы с выхода элементовЗр НЕ 19-20, Реле 15-16 времени не запущены и сигналов на их выходах нет.При возникновении короткого замыкания, например, в точке А, на фидере одного из потребителей, напряжеЗ ние на распределительной шине 5 снижается практически до нуля. На выходе элемента 19 НЕ, а следовательно, и элемента 17 И появляется сигнал, запускающий реле 15 времени,на выходе которого выдается сигналв виде напряжения с исправного канала, Данный сигнал поступает навход ДМР 3 и контактор 7 аккумуляторной батареи и удерживает их контакты в замкнутом состоянии. Этот45 же сигнал поступает на второй входэлемента ИЛИ 21. Регулятор 11 напряжения генератора 1 получает питаниев виде напряжения исправного каналас выхода элемента ИЛИ. Измеритель 5 О ный орган 13 регулятора 11 напряжения выдает сигнал в регулятор опониженном напряжении на генераторе.Регулятор 11 напряжения, отрабатываяэтот сигнал, увеличивает ток возбуж 55 дения до максимально возможного,Ток короткого замыкания генератора1 резко возрастает.Значительное увеличение тока короткого замыкания генератора постоянного тока и исключение импульснойработы устройств подключения аккумулятора и генератора к бортсетиприводит к сокращению времени срабатывания защиты,После срабатывания плавкого65 предохранителя в аварийной фидеренеисправного канала напряжения - на распределительной шине 5 восстанавливается. Сигнал с выхода элемен" та НЕ 19 исчезает, элементы системы возвращаются в исходное состояние. При коротком замыкании в точке Б на распределительной шине одного из каналов управление ДМР 3 контактором 7 включение аккумуляторной батареи и регулятором 11 напряжения осуществляется аналогично указанному выше. Если в течение заданной выдержки времени короткое замыкание не устранилось, сигнал с выхода реле 15 времени снижается, выход элемента ИЛИ 21 обесточивается, что приводит к развозбуждению генератора 1 и отключению его от бортсети дифференциально-минимальным реле 3.Наличие сигнала с датчика частоты вращения генератора на одном из входов элемента И 17(18) необходимо, чтобы не запитать обмотку возбуждения отключенного канала.как показали испытания, построение системы электроснабжения по схеме позволяет повысить надежность системы электроснабжения, обеспечивая надежное селективное отключение йоврежденных участков распределйтельной сети и исключение выхода из строя генератора и регулирующей аппаратуры.Формула изобретенияСистема электроснабжения постоянного тока, содержащая два независи.мых канала, каждый из которых содер. жит .генератор постоянного тока с самовозбуждением, регулятор напряжения с измерительным органом, входом включенным к шинам йостоянного тока Генератора, а выходом - к входуусилителя мощности, выход котордгосоединен с обмоткой возбуждения генератора, распределительную шину,включенную через дифференциальноминимальное реле к генератору, и аккумуляторную батарею, соединеннуючерез контактор с распределительнойшиной, о т л и ч а ю щ а я с я темчто, с целью повышения надежности, щ в каждый канал введены реле времени,датчик частоты и элементы НЕ, И,ИЛИ; причем первый вход каждогоэлемента И. соединен через элементНЕ с распределительной шиной данно 1 з го канала, второй вход подключенк распределительной шине другогоканала, а третий вход соединен сдатчиком частоты данного канала, выход элемента И в каждом канале через реле времени соединен с входом 20 дифференциально-минимального реле,контактОрбм, аккумуляторной батареейи одним вхбдбмэлемента ИЛИ, второйвход которого соединен с выходомгенератора, а выход элемента ИЛИ 25,соединен с входом усилителя мощностирегулятора напряжения того же канала. Источнйки информации,принятые во внймание при экспертизе3 ф 1. Власов Г.Д., Проектированиесистем электроснабжения летательныхаппаратов, М., Машиностроение,1967, с.177, рис.5.1.2. Морозовский В.Т. и др., СистеЗ 5 мы электроснабжения летательных аппаратов, М., Машиностроение, 1973,с.374, рис.16,16,3. Власов Г.Д., Проектированиесистем электроснабжения летательныхаппаратов, М., Машиностроение,ф 1967, с,182, рис,5,4,716111 Состав Техред АЛебедеерова люк едактор ктор Я,Ст Зак 4/,филиал ППП тентф,Ужгород, ул. ая 539/46Тираж 783 Подписи ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 5