Устройство для автоматического ввода резервного питания

(1 Ю ИИ 4(51) Н 02 3 9/06 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯН АВТОБУСНОМУ 6 ВНВГЩВСТВУ Дмитриенко 1 ОСЩЧфСУВЕННЬЭ НОМИТЕГ СССРВ ЛЕаи ИйепваВ и ййЬЗФ(56) 1, Авторское свидетельство СССР У 699610, кл. Н 02 1 9/06, 1979.2. Удалов С.Н. Автоматическое включение резерва синхронных двигателей. - Изв.высш.учеб. заведений. Электромеханика, 1982, Р 9, с. 1117- 1119.(54) (57) 1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО ВВОДА РЕЗЕРВНОГО ПИТАНИЯ; содержащее блоки измерения величины угла, скорости и ускорения угла рассогласования Фаз напряжения контролируемых источников питания, блок Фиксации угла рассогласования, соединенные с решающим блоком, блок быстродействующего отключения и блок управления, выход которого соединен с соленоидами управления выключателей, о т л и ч а ю щ е е с я тем, . что, с целью повышения быстродействия и надежности Функционирования, в качестве блока быстродействующего отключения применена схема сравнения, введен ключ,а блок измерения угла рассогласования содержит Формирователь сигналов рассогласования одноименных фаз источников, первый и второй Формирователи сигналов рассогласования разноименных Фаз источников, выход Формирователя сигналов рассогласования одноименных Фаз источников соединен с блоком измерения скорости изменения угла рассогласования, выход которого соединен с управляющим входом ключа, выходы первого и второго Формирователей соединены с блоком Фиксации угла рассогласования и схемой сравнения, выход которой соединен через ключ с блоком управления. 32. Устройство но п.1, о т л и - ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения помехоустойчивости, Формирователи сигналов угла рассогласования содержат трехфазный выпрямитель- . Я ный мост с разделительными диодами, включенными между анодными и катодными грунпамн вентилей в каждом плече моста, причем к аноду и катоду каждого разделительного диода подключены фазы разных источников, а к выходу моста подключены последовательно соединенные стабилитрон и ре" зистор, точка соединения которых является выходной цепью.Изобретение относится к устройст .вам для автоматического переключенияс основного на резервный источник питания потребителей, имеющих синхронныедвигатели. 5Известно устройство для автоматического включения резервного питанияпотребителей для подстанций с двигательной нагрузкой, содержащее избирательные органы,фазоповоротную цепочку, инвертор, логические элементы,пусковой и исполнительные органы 1 .В этом устройстве отключениевводного выключателя происходит придостижении определенного, наперед заданного угла рассогласования векторов напряжений источников, а включение секционного выключателя происходит после достижения угла рассогласования 270 эл.град, что рассчитано на работу автоматических устройств только с быстродействующими(вакуумными) выключателями.Наиболее близким к изобретению является устройство для автоматического включения резерва синхронных двигателей, содержащее блок измеренияугла рассогласования фаз напряжениярезервного источника питания и ЭДСдвигателя, блок измерения скорости З 0изменения угла рассогласования, датчик сброса мощности, блок памятиактивной мощности предшествующегорежима, решающий блок, блок быстродействующего отключения и блок управления, выход которого соединен ссоленоидами управления выключателей,На вход блока измерения угла рассогласования поступает напряжениерезервного источника и ЗДС двигателя, а на вход датчика сброса -ток и напряжение питающего ввода иток двигателя, На выходе датчика сброса формируются сигналы активноймощности двигателя и питающего ввода, которые подключены к входублока быстродействующего отключения,блоку памяти и решающему блоку,другие входы которого соединены сблоком йзмерения угла рассогласования, блоком измерения скорости измеРения угла, блоком памяти и блокомбыстродействующего отключения, а выход соединен с блоком управления, другой вход которого соединен с блокомбыстродействующего отключения.В известном устройстве формирование сигнала ускорения угла рассогласования для решающего блока производится по сбросу мощности. Так - же по сбросу мощности формируется сигнал для блока быстродействующего отключения 121Однако при перерывах питания невсегда наблюдается сброс мощностисинхронных двигателей. В начальныймомент, при определенном сочетанииподключенной нагрузки, мощность может повышаться, что не дает однозначного решения о протекающем процессе, особенно, если подключена пульсирующая нагрузка. Повышение мощности может продолжаться в течение180 эл. град угла рассогласования,а это приведет к недопустимой задержке переключения питания и неуспешному самозапуску двигателей.Целью изобретения являтся повышение быстродействия, надежности функционирования.и помехоустойчивостиустройства,Поставленная цель достигаетсятем, что в устройстве для автоматического ввода резервного питания,содержащем блоки измерения величины угла, скорости и ускорения угларассогласования фаз напряжения контролируемых источников питания, блокфиксации угла рассогласования, соединенные с решающим блоком, блокбыстродействующего отключения иблок управления, выход которого соединен с соленоидами управления выключателей, в качестве блока быстродействующего отключения примененасхема сравнения, введен ключ,а блок измерения угла рассогласования содержит формирователь сигналов рассогласования одноименныхфазисточников, первый и второй формирователи сигналов рассогласованияразноименных фаз источников, выходформирователя сигналов рассогласования одноименных фаз источниковсоединен с блоком измерения скоростиизменения угла рассогласования, выход которого соединен с.управляющимвходом ключа, выходы первого и второго формирователей соединены с блоком фиксации угла рассогласования исхемой сравнения, выход которой соединен через ключ с блоком управления .Кроме того, формирователи сигналов угла рассогласования содержаттрехфазный выпрямительный мост сразделительными диодами, включенны1136 ми между анодными и катодными группами вентилей в каждом плече моста, причем к аноду и катоду каждого разделительного диода подключены фазы разных источников, а,к выходу моста подключены последовательно соединенные стабилитрон и резистор, точка соединения которых. является выходной цепью.На чертеже приведена блок-схема 1 О предлагаемого устройства.Устройство содержит блок 1 измерения угла рассогласования фаз напряжения контролируемых источников питания состоящий из трех трех 1фазных формирователей 2-4 сигналов рассогласования, каждый из которых подключен к фазам обоих источников, блок 5 измерения скорости изменения угла рассогласования, вход которого 2 О подключен к формирователю 2, блок 6 фиксации угла рассогласования, подключенный к выходам формирователей 3 и 4, блокизмерения ускорения угла рассогласования, подключен- . 2 З ный к выходу блока 5, блок 8 быстродействукицего отключения, входы которого подключены к формирователям 3 .и 4, ключ 9, управляющий вход которого подключен к выходу блока 5, а основной вход - к блоку 8, решающий блок 10, входы которого подключены к формирователю 2, блоку 5 из;мерения скорости, блокуизмерения ускорения и блоку 6 фиксации35 ,угла рассогласования, а выход соединен с первым входом блока 11 управления, второй вход блока 1,1 управления соединен с ключом 9. Выход блока 11 управления соединен с соленоидами вводных и секционных выключателей. Формирователи 2-4 содержат трехфазный мост с разделительными диодами, включенными между анодными и катодными группами вентилей в каждом плече моста, а к выходу моста подключены последовательно соединенные .резистор и стабилитрон, порог открытия которого выше возможно- у 1 го напряжения источника. Напряжение, снимаемое с резисчюра, и является сигналом угла рассогласования. Формирователи подключены к фазам обоих источников следующим у образом; к катодной группе вентилей - первый источник, к анодной группе вентилей - второй источник,255 4причем на формирователе 2 в каждомплече сопряжены одноименные фазы,на формирователе 3 сопряжены фазыпервого источника с фазами второгоисточника в последовательностиА-В, В-С, С-А на формирователе 4последовательность А-С, В-А С-В.Устройство работает следующим образом.Выходной сигнал формирователей2-4 пропорционален геометрическойразности векторов напряжений обоихисточников.и за счет введения стабилитрона он отсутствует, если уголмежду ними равен нулю, и не превышает напряжения одного источника,если угол между векторами равен180 эл. град.В нормальном режиме вводные выключатели включены, секционный выключатель отключен. На выходе формирователя 2 выходной сигнал отсутствует,так как угол рассогласования междуисточниками близок к нулю. На выходеформирователей 3 и 4 имеются выходные сигналы, одинаковые по величине,так как угол между векторами напряжений в обоих формирователях составляет 120 эл. град. Устройство несрабатывает. В случае исчезновенияпитающего напряжения на первой секции двигатели этой секции начинаютвыбегать, угол между векторами напряжений на формирователе 3 уменьшается,на формирователе 4 увеличивается и, следовательно, выходной сигнал формирователя 3 становится меньше сигнала формирователя 4ЮВ схеме сравнения блока 8 быстродействующего отключения сигналы с формирователей 3 и 4 сравниваются и .вырабатывается сигнал на отключение первого ввода. При наличии на управляющем входе ключа 9 разрешающего сигнала сигнал на отключение поступает в блок 11 управленияВ случае исчезновения питающего напряжения на второй секции выходной сигнал формирователя 3 становится больше сигнала формирователя 4, при этом поступает сигнал на отключение второго ввода.Преобладание положительного сигнала на одном из формирователей 3,4 наблюдается до расхождения векторов напряжений источников на 180 эл.град. При дальнейшем расхождении векторов от 180 до 360 эл. град. знак раз 1136255ности сигналов на формирователях3 и 4 меняется, но сигнала на отЪключение ввода не поступает,так какменяется знак производной в блоке 5 .измерения скорости изменения угла 5рассогласования, откуда поступаетсигнал на управляющий вход ключа 9только при положительном значениипроизводной. В этом случае устраняется ложная работа устройствапри восстановлении напряжения спроизвольным углом рассогласования,Быстродействие блока 8 достигаетсяза,счет автоматической отсройки отначального угла рассогласованияПри5опережающем начальном угле рассогласования вектора напряжения данногоисточника по отношению к резервномупитанию в начале выбега от блока 5измерения скорости не поступает разрешения на управляющий вход ключа 9до тех пор, нока угол не станет равнымнулю, после чего, при дальнейшемизменении угла в сторону отставания,происходит отключение ввода беззадержки. При отстающем угле рассогласования данного источника вводотключается сразу после начала выбега. В обоих случаях исключается времянеобходимое для достижения определен-З 0ного, наперед заданного, угла рассогласования, обусловленного надежностью работы устройства.Контроль напряжений всех фаз источников в формирователях повышает 35помехоустойчивость блока быстродействующего отключения нри всех возможных несимметричных режимах и изменениях питающего напряжения по величине, так как не возникает разности 40между сигналаии на формирователях3 и 4. Кроме того, в устройстве осуществляется автоматический контрольналичия напряжения на резервной секции, так как при отсугствии напряжения сигнал на выходе всех формирователей равен нулю. Сигнал на формирователях отсутствует и при короткомзамыкании на источнике питания,успешное действие автоматики 0ввода резервного питания при наличии синхронных двигателей может быть обеспечено, если питание будет восстановлено при первом расхождении векторов напряжения контролируемых источников на 360 эл.град, Это условие реализуется в решающем блоке 10 по выражениюгде 3 овеличина угла рассог"ласования фаз напряжения контролируемых источников на момент фиксации угла блоком 6 .(поступает с формирователя 2)1,скорость изменения угларассогласования на момент фиксации угла(поступает с блока 5) фускорение угла рассогласования на момент фиксации угла (поступает сблока 7),собственное время включения секционно 1 овыключателя,время задержки подачисигнала на включениесекционного выключателя.При исчезновении питающего напряжения на одной из секций и достижении заданного угла рассогласования, блок 6 фиксации угла дает разрешение на работу решающего блока 10, В решающем блоке запоминаются напряжения, пропорциональные углу, скорости изменения угла и ускорению на момент фиксации угла, определяется время задержки подачи сигнала на включение секционного выключателя, по истечении которого выдается сигнал в блок 11 управления. Блок 1 управления выдает сигнал на включение секционного выключателя, если на входе есть сигнал от блока 8 быстродействующего отключения При,этом исключается время на ожидание срабатывания выключателя ввода.Составитель Г.ДамскаяТехред О.ВащишинаКорректор О.Тигор актор А,Шишкин Заказ 10297/41 Тираж б 20ВНИИПИ Государственно по делам изобретений 113035, Москва, Ж,илиал ППП Патент", г. Ужгород, чл. ПроектнаяПодписноо комитета СССРоткрытийРаушская наб., д. 4/5