Устройство для автоматического включения резервного питания

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЩаЛИСТНЕСНИХРЕС 11 У БЛИН 594 Н 02 Д 9/О НИЯ .,ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТ ОПИСАНИЕ ИЗО К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЬ(71) Саратовский институт механизации сельского хозяйства нм.М,И.Калинина .(72) А.В;Клеменц, О.А,Коноплянцев и В,В,Медведев(56) Беркович М.Я., Семенов В.А, Основы автоматики энергосистем. - М. Энергия, 1968, с. 121-135.Авторское свидетельство СССР В 851642, кл. Н 02 Л 9/06, 1979, (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО ВКЯОЧЕНИЯ РЕЗЕРВНОГО ПИТАНИЯ (57) Изобретение относится к области распределения электрической энергии и может быть использовано в системах автоматического ввода резервного электропитания, Цель изобретення - повьзпение надежности функционирования, экономия электроэнергии. Уст.801259411 ройство содержит выключатель 1, четыре трансформатора 2-5 напряжения(ТН), соединенные попарно, блок 6контроля уровня междуфазного напряжения (БКУМН) и блок 7 питания,входы которых подключены к последовательно-встречно соединенным вторичным обмоткам пар ТН 2-4, 3-5,подключенных на разные линейные напряжения, а выходы - к блоку 8 задержки времени срабатывания (БЗВС),который запускает блок управления,включающий секционный выключатель 1.В нормальном режиме напряжение навходах БКУМН 6 и блока 7 питанияотсутствует. Секционный выключатель 1 Еотключен. При исчезновении напряжения на одной из линий на входе БКУМН6 появляется напряжение. Срабатывает Соптрон 10. На входе блока 7 питаниятакже появляется напряжение. Открыва- фется транзистор 48. Через делительна резисторах 12 и 13 начинают проходить импульсы тока, вызывающиесрабатывание БЗВС 8. После заданнойвыдержки времени БЗВС 8 срабатывает 1259411и включается секционный выключатель 1. Устройство не срабатывает при обрыве одной фазы линии, а также вторичных цепей ТН. 2 ил.Изобретение относится к распределению электрической энергии и можетбыть использовано в системах автомати 1 еского ввода резервного электропитания (АВР).Цель изобретенщ " повышение надежности функционирования и экономия электроэнергии.На фиг. 1 представлена функциональная электрическая схема устройства для автоматического включениярезервного питания, на фиг. 2 -принципиальная электрическая схемаустройства,Устройство АВР содержит выключа-тель 1 с приводом, четыре трансформатора 1-5 напряжения (ТН), соединенные попарно, блок 6 контроля уровня междуфазного напряжения (БКУИЯ)и блок 7 питания (Бп) входы которыхподключены к последовательно-встречно соединенным вторичным обмоткамсоответствующих пар ТЯ (2-4, 3-5),подключенных на разные линейныенапряжения, а выходы - к блоку 8 задержки времени срабатывания (БЗВС)устройства, который. запускает блок 9управления секционирующим выключателем (БУСВ), включающий приводвыключателя 1.Блок 6 содержит оптоэлектронныйключ, состоящий из оптрона 10, резистора 1 1 в цепи светодиода, деля"теля на резисторах 12 и 13 в цепифототиристора, причем резистор 13, шунтирован стабилитроном 14, а такжецепь формирования импульсов запускаОптоэлектронного ключа, состоящегоиз, резистора 15, диода 16 и стабилитронов 17 и 18. Цепь формированияющульсов запуска оптоэлектронногоклоча подключена к вторичным обмоткам трансформатора 2 и 4 напряжения,а анод фототиристора - к катоду диода 19 диодного моста 20 выпрямителя Бй.15 20 5 30 35 40 лелъйофколлектору и эмиттеру транзистора 30.Для защиты силовых тиристоров 35 и 36 от перенапряжений параллельно тиристорам.подключено цепь из после" довательно соединенных резистора 39 и конденсатора 40,Блок 7 питания состоит из трансформатора 41, во вторичную цепь которого включен выпрямительный мост 20, сглаживающего фильтра на конденсаторе 42, управляющего четырехплечего моста иэ резистора 43 и 44 и стабилитронов 45 и 46, к одной дна 3Выход блока 6 через стабилитрон 14 подключен к входу блока 8, содер. жащего четыре последовательно включенных счетчика-делителя 21-24 и дешифратор 25, переключатели 26 выдержек времени и КБ-цепочку (27, 28) для установки счетчиков в нулевое положение, Положительный полюс источника питания связан с резистором 27,а через резистор 29 - с цепями питания счетчиков и дешифратора.Вход первого счетчика подключен к стабилитрону 14 блока 6, а выход блока 8 с переключателя 26 депп фратора подключен к блоку 9, который состоит из инвертирующего каскада, вкючающего транзистор 30, резисторы 31 и 32 оптоэлектронного ключа на оптронах 33 и 34, фототиристоры кото. рых включены в цепи управления включенных встречно-параллельно силовых транзисторов 35 и 36, катушки включения секционного выключателя 37, обмотки сигнального реле 38, причем катушка включения секционирующего выключателя 37 и обмотка сигнального реле 38, соединенные между собой параллельно и последовательно с сило-, Фвыми тйристорами, подключаются кисточнику оперативного тока. Светодиоды оптронов 33 и 34 соединены последовательно и подключены парал) гонали которого проведено напряжение с конденсатора 42 через нагрузочный резистор 47, а к другой диагонали подключен переход эмиттер-база транзистора 48, с коллектора которого 5 стабилизированное стабилитроном 49 напряжение подается на цепи питания электронных приборов устройства.Устройство работает следующим образом, 1 ОКогда напряжение на линиях Л 1 и Л 11 имеет номинальную величину, напряжение на входах блока 6 и блока 7 отсутствует, так как к ним подводится разность протрансформированных линейных напряжений одноименных фаз первой и второй линий: Пд в цвх, Па в,- О 20 ст, мин е;вм Бв сд В Пв,с, втг и При исчезновении напряжения, например, на линии 1 на входе блока 6появляется напряжение25 эх входного напряженияна зажимах блока 6;Йвх - комплексное значениевходного напряжения назажимах блока 7; 30 Па в, ЙВ с - комплексные линейные нан ф ВСряжения линии 1; Па В, ОВ с - комплексные линейные напхг гСгряжения линии 11;и - коэффициент трансформации трансформаторов 2-5.Следовательно, не поступают запускающие импульсы на вход блока 8, а также отсутствует питание электронных элементов устройства, в резуль Тате чего катушка включения секционирующего выключателя 37 остается обесточенной.Величины напряжений на,линиях 1 и П отличаются по величине, а, кроме 45 того, могут быть не идентичны характеристики и различна загрузка трансформаторов 2-5, в результатечего на входах блоков 1 и 2 появляютмя напряжения, равные напряжениям 5 О небаланса 0и 11 В в, . Привести к срабатыванию блока 6 и созданщо импульсов запуска на входе блока 8 это напряжение не может, так как минимальное напряжение стабилизации 55 стабилитрона Ув 4 выбирается большим, чем возможное амплитудное напряжение небаланса 11 и, д вх,на входе блока 6: Па 1 в 2Овх ит- комплексное значение Напряжение БВнедостаточно для пробоя стабилитрона 17, поэтому ток в цепи светодиода оптрона 10 незначителен по сравнению с его током срабатывания и оптрон 10 остается в выключенном состоянии,. Напряжение небаланса 0 цподанное на блок 7, не создает напря. жения на цепях питания электронных элементов устройства, так как оно отсутствует в результате работы блока 7 в ключевом режиме, Это достигается тем, что минимальное напряжение стабилизации стабилитрона 46 также выбирается большим амплитудного значения напряжения небаланса В положительную полуволну этого напряжения при достижении его мгновенного значения 0 вх, напряжения пробоя стабилитрона 17 в цепи светодиода оптрона 10 резко возрастает ток, что приводит к его срабатыванию.На входе блока 7 также появляется напряжение, но обусловленное другим междуфазным напряжениемф ц всПв" а1тТак как при этом выпрямленное напряжение на управляющем мосте становится достаточным для пробоя стабилитронов 45 и 46, то напряжение ка переходе эмиттер-база транзистора 48, снимаемое с диагонали упомянутого моста, меняет свою полярность и открывает транзистор 48. При этом сглаженное стабилизированное напряжение с коллектора транзистора 48 подается на цепи питания элементов устройства. От трансформатора 41 через открытый фототиристор и резке тивные делители 12 и 13 с частотой сети начинают проходить импульсы тока, создающие на резисторе 13 импульсное напряжение, вызывающее срабатывание счетчиков блока 8.59411 35 40 45 5 12После обработки блоком 8 заданнойвыдержки времени на выходе цешифратора поянляется логический нуль,ранее открытый транзистор ЗО запирается, через светодиоды оптронов 33и 34, соединенные последовательно,начинает проходить ток и срабатываютих фототиристоры, находящиеся в цепях управляющих электродов силовыхтиристоров 35 и Зб Последние открываются и на катушку 3 включениясекционирующего выключателя и катушку сигнального реле 38 подается переменное напряжение от трансформаторасобственных нужд. Секционирующийвыключатель замыкает линии 1 и 11,а сигнальное реле своими контактами50 разрывает цепь обмотки трансформатора 41, обеспечивая однократностьработы устройства АВР,При исчезновении напряжения на линии 11 устройство работает аналогично.Устройство АВР не будет срабатывать .при обрыве одной Фазы линии 1 или 11, а также вторичных цепей трансформаторов напряжения, поскольку для срабатывания необходимо исчезновение или глубокое снижение (ниже напряжения срабатывания) напряжения на всех трех фазах одной из контролируемых линий, Только в этом случае будет иметь место одновременное срабатывание блоков 6 и , а следовательно, и запуск блока 8 и всех последующих . звеньев схемы устройства АВР. Формула из об ре те ния Устройство для автоматического включения резервного питания, содержащее на каждой секции два трансформатора напряжения, первичные обмотки которых соединены последовательно и подключены к фазам сети, а к вторичным обмоткам через блок контроля 15 20 25 30 уровней междуфазных напряжений, сое.диненный последовательно с блоком задержки времени срабатывания, подключен блок управления секционного выключателя, а также блок питания, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности Функционирования и экономии электроэнергии,вторичные обмотки трансформаторов напряжения разных секции, подключенные на одинаковое линейное напряжение, соединеныпоследовательна-встреч.но, при этом к одной паре одноименных выводов вторичных обмоток трансформаторов напряжения разных секций подключены входы блокаконтроля уровней междуфазных напряжений, представляющего собой первый оптоэлектронный ключ с пороговымэлементом, выход которого подключенк блоку задержки времени срабатывания, выполненному в виде последовательно соединенных электронного счетчика и дешифратора, блок управлениясекционного выключателя выполнен нвиде транзисторного инвертирующегокаскада, подключенного к входу второго оптоэлектронного ключа, выходкоторого соединен с тиристорной схемой включения секционного ныключателя, к другой паре одноименных выводов вторичных обмоток трансформаторов напряжения разных секций подключен блок питания, выполненный ввиде промежуточного трансформатора,к вторичной обмотке которого черезвыпрямительный мост и сглаживающийфильтр на конденсаторе подключен четырехплечий мост и транзистор. причем вход моста, в одни противоположные плечи которого включены резисторы, а н другие - стабилитроны, черезрезистор подключен к положительномуполюсу выпрямительного моста, авыход - к первому эмиттер-база транзистора коллектор которого присоединен к плюсовому полюсу цепей питания,12594 11 ешь ГЮ оставитель Т ехред Л,Олей оргиевская,Корректор М. Самборска Редактор И. Лерба акаэ 5133/54 одписно роизводственно-полиграфическое предприятие, гужгород, у ектная, 4 Тираж 612 .; ВНИИПИ Государственног по делам изобретений 113035, Москва, Ж, Раушкомитета СССР открытийкая наб., д. 4