Устройство для автоматического включения резервного питания потребителей с двигательной нагрузкой

СОВХОЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК я)5 Н 029/Об КОМ ИДЕТЕЛЬСТВУ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯПРИ ГКНТ СССР(71) Всесоюзный научна-исследовательский, проектно-конструкторский и технологический институт релестроения(56) Авторское свидетельство СССР М 493858, кл. Н 02 Л 9/06, 1973.Авторское свидетельство СССР й. 699610, кл, Н 02 1 9/06, 1976.(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО ВКЛЮЧЕНИЯ РЕЗЕРВНОГО ПИТАНИЯ ПОТРЕБИТЕЛЕЙ С ДВИГАТЕЛЬНОЙ НАГРУЗКОЙ(57) Изобретение относится к электротехнике, а именно к устройствам противоавав)Или 17 О 2483 А рийной автоматики, в частности к устройствам автоматического включения резервного питания синхронных двигателей, Цель изобретения - повышение точности и быстродействия, Устройства включает в себя пороговые фазачувствительные блоки 3 и 4, сравнивающие па фазе напряжения двух секций шин питания, В зависимости от того, какое из этих нагряжений отстает по фазе, срабатывает соответствующий исполнительный блок 5 или 6, отключающий вводной выключатель аварийного источника, Устройства обеспечивает надежное электроснабжение синхронных электродеигателей ответственных механизмов и уменьшает технологический ущерб у потребителя с двигательной нагрузкой. 3 ил.Ег=КгОг Е 1=К 1 О 1 Е 1=КгО 1 Изобретенив относи ся к злак, р;пахнике, э именнО к устройствам протиВОаварийной автоматики, В частности густройствам для автоматического включе.йия резервного питания синхоонных двигв.телей,Цель изобретения - повышение точности и быстродействия.На фиг. 1 приведена блок-схема устрой.ствэ; на фиг. 2 - характеристики срабатыва.ния при потере питания первой (а) И второй1,б) секций; на фиг. 3 - прн,нлер реализациипорОГОвых фаэочуВствительных блоков,УстроЙство состоит (фиг, 1) из иэмери"тельных трансформаторов 1 и 2 напряжения, первОЙ и Второй секций шин питанияпороговых фазочувствитвльных блоков 3 и4, первого 5 и второго 6 исполнительныхблоков отключения вводных выключателейпервой и второй секций шин и включенипезервного питания, первого 7 второго 8,гретьего 9 и четвертого 10 формирователей,выполн 8 ннцх В вид 8 усилител 8 Й ОГрэничи"гелейпервого 11 и второго 12 ЯЯ-триггеров,.саждыГл с одним входом установки л двумяВХОдалк СбрОСа, ЛОГИЧЕСКОГО ЗЛЕМЕНтВИЛИ-НЕ 13, расширителя 14 импульсов,первого 15 и второго 16 фазосдвигэющихэлементов, обеспечивакг щих повооот вактсра их ВходноГО напряжения В сторону цг 18 режения,Блоки 3 и 4 (фиг, 3) выполнены в видепоследовательно соединенных трехвходового двухполупериодного формирователя17 импульсов несовпадения (ФИН), входыкотОроо образуют входы блОков 3 и 4, интегратора 1 8 и триггера 19 Ц митт а. Причемвыход трансформатора 2 второй секции связан через фс рмирователь 7 с первцми входами блс:Оя 3 и 4, а через последовательносоединенные элемент 15 и формирователь8 -вторцм входо блока 4 Яыход трансформатора ", первой секции связан черезфор:ирователь 9 с третьими входами блоков 3 и 4, а через последовательно соединенн це элемент 16 и формирователь 10 - с вторым входом блока 4. Входы установки ВБ-триггеров 11 и 12 соединены с входами элемента ИЛИ-НЕ 13 и подсоединены к выходам блоков 3 и 4 соответственно. Первые входы сброса й-тр 1 лггеров объединены и через расширитель 14 связаны с выходом Элемента ИЛИ - НЕ 13, Выходы 85-триггеров 11 и 12 подключены к входам блоков 5 и 6 и к вторым входам сброса триггеров 12 и 11 соответственно.Устройство работает следующим образонл,Нэ выходах формирователей 7 - 10 сравниваемых величин формирунэгся соответст,Г 10 20 25 30 35 40 45 вен 1 О усиленнце и ограниченные по амплитуде прямоугольные импульсы напряженийЕг=К 1 Ог где О 1, Ог - напряжения первой и второй, кций шин,К 1 - действительный коэффициент пропорциональности;Кг - комплексный коэффициен пропорциональности, обеспечивающий поворотвектора входного напряжения на заданный у. ол В сторону опережения (например,нэ 90 зл, Град)., Блок 3 сравнивает напряжения Ег, Ег,и Е 1 фиг, 2 а,. б) срабатывает, если угол (р 1с-ановится больше заданного, Блок 4 аналогичен блоку 3. Блок 4 сравнивает напряжения Е 1, Е 1 и Гг и срабатывает, если уголдг становится больше заданного. Пустьуставки по углу срабатывания для блоков 3 и 4 равны между собой ,например(Р 1 ср= (Огср= 135 ).В нормальном режиме угол д между напряжениями О 1 и Ог а следовательно, имежду напряжениями Е 1 и Ег) равен нулю иблоки 3 и 4 находятся а несработанном состоянии. При этом нэ вь:ходе расширителя14 возникает блокирующий сигнал, триггеры 11 и 12 находятся в несрэботэнном состоянии, а управляемые ими блоки 5 и ботключены.При потере питания первой секции шинсинхронные двигатели, подключенные кэтой секции,. переходят в генераторнь 1 й режим, частота генерируемого напряженияуменьшается, а вектор О 1 нэчи эет отставать по фазе от вектора Ог. При этом векторы Е 1 и Е 1 начинают стставать по фазе отвекторов Ег и Ег на текущее значение углами(фиг. 2 а). ПРи УГле д =- д ср, УГОЛ ф 1 =-ф 1 срсрабатывает блок 3 (на выходе блока 3 появляется рабочийсигнал низкого уровня), Присрабатывании блока 3 нэ вход установкитриггера 11, а также нэ его первый входсброса поступают разрешающие сигналы,При этом на втором входе сброса триггера11 также имеется разрешающий сигнал (изза несработанного состояния блока 12).Триггер 11 срабатывает, запоминая рабочийсигнал на заданное время, определяемоевыдержгой времени нв возврат расширителя 14 импульсов, Пои этом триггер 1215 блокируется сигналэ 1, ластупа/ощим на ега втор й вход сбооса, 8 через первый испол. нительнцй б/1 ок 5 аоеспечива/отсЯ Отключение первого ввода и в:;л;ачение резервного питания, после чего устройство возвращается в исходное состояние,сли включ/"ния резрвнаго питания не произошло Например, из-за отказа секционного зыкл,о:.теля), то при д = д;, равном, например - 3. С,происходитсрабатыеание бло;а 4 и обеспечивается дополнительное прахожде 1 е сигаа с вь/хора Г гока 4 на пг рвый х-.д,.-,роса триггера 11, благодал чему состояние работы устройства е изменяесл у ке после возвр а блока 3 в исходное со: тояниа приЗ:=- д 1 Ь, При д = д 2 Ь происходит возврат алак.". 4 в исходное состояние и через небольшую в .Держку вемени, опр;деляемую расширителем 14, на его в.,ходе появляется блокирующий сигнал, который, поступая на входь; триггеров 11 и 12, приводит их в исходное состоя ие,При потере питания второи секции шин с Двигательной нагрузкой, вектор .2 на,и НаЕт ОтссааатЬ Гго фаэа От ВЕКтара 01, ПрИ этом векторы Е 2 и Е. начинают Отставать го фазе от векторов Е, и Гна текущее з/- ачение угла д (фиг, б), При угле д = д 2 ср угол Ф 2=(р 2 ся, поэтому срабатывает блок 4.При срабатьвании блока 4 на входустанавки григгера 11, а гакже на его первый вход сброса пас упаюг разрешающие сигналы. При этом ня втором входе сброса триггера 12 также имеется разрешающий сигнал., триггер 12 срабатывает, запоминая рабочий сигнал на заданное время. При этом блокируется триггео 11 сигналом, поступающим на ега второй вход сброса, а через второй исполнительный блок 6 Обеспечиваются отключение второго ввода и включение резервного питания, после чего устройство возвращается в исходное состояние.Таким образом, устройство обеспечивает быстоодействующее АВР двустороннего действия, Угол включения устройства д 1 ср (д 2,Р) может регулироваться в диапазоне от 0 до - 90 изменением уставки по углу срабатывания /асср от 90 до 180.Если по условиям технологии у потребителя не требуется быстродействующее АВР, тз включение резервного питания целесообразно производить с контролем синфазности напряжений 0 и О 2, т. е. через дополнительный блок контроля синфазности и соответствующий исполнительный блок, При этом при потере питания первой секции сигнал на включение резервного питания долкен формироваться на первом цик//3 Ока/ьженли в момент времени, соответствующий уг 1, д .= д 2 ь, когда вазврагцаотся в исходное состояние блоки 3 и 4, а блок 5 находится в соаоотаннам состоянии. При потере питания второй секции сигнал на включение резелвного литания должен формироваться на гервам цикле скольжения в момент времени, соответствующ 1 й углу д -- д 2 ь, когда газврашаются в исходное состояние блоки 4 и 3, а блок 6 находится в сработанном состоянии. Выдержка времени на возврат расширителя 14 должна быть достаточной для включения резервного питания,Поедлагаемое устройства по сравнению с прототипом выполнено с использованием лишь двух, а не трех элементов сравнения по фазе, что упрощает устройство, каждый из первого и второго избирательных фазочувствительных блоков формирует областиисрабатывания, ограниченные характеристиками 1 и 2 срабатывания путем Одновременного сравнения по фазе трех электрических величин.Влияние высших гармоник на иска жение характеристик срабатывания в устройстве существенно ограничено, Это обеспечивает точность рабаты устройства при вцявлении потери питания, Устройство имеет Области наибольшего быстродействия фазачувствигельнц; блоков 3 и 4, ОграниченныеиКвадрантами, так как в ",.азанных областях обеспечивается спг/Ошное несовпадение сравниваемых величин, а рабочий сигнал на выходе двухголупериодного формирователя 17 импульсов несовпадения на фиг, 3 из импульсного преврао.,ается в сплошной, что обеспечивает высокое быстродействие работы устройства при потере питания. Устройство обеспечивает повцшенные точность и быстродействие, что повышает надежность электроснабжения синхронных электродвигателей оветственных механизмов и уменьшает технологический ущерб у потребителя с двигательной нагрузкой.Формула изобретения Устройство для автоматического включения резервного питания потребителей с двигательной нагрузкой, содержащее измерительные трансформаторы напряжения первой и второй секции шин питания, пороговые фазочувствительнце блоки, пеовый и второй исполнительные блоки отключения вводных выключателей первой и второй секций шин и включения резервного питания, а т л и ч а о щ е е с я тем, что, с целью повышения точности и быстродействия, оно снабжено четырьмя формирователями, вы702 Б,7 и О,;",полненными в виде усилителей ограничителей, двумя ВЯ-триггерами каждый с одним входом установки и двумя входами сброса, логическим элементом ИЛИ -НЕ, рааирителем импульсов, двумя фазосдвигающими элементами, обеспечивающими поворот вектора из входного напряжения в сторону опережения, пороговые фазочувств,тель ные блоки выполнены в виде последовательно соединенных трехвходовогс двухполупериодного формирователя и 4- пульсов несовпадения, входы котооого образуют вход фазочувствительного блг;ка, интегратора и триггера Шмитта, при и, выход трансформатора напряжения второй секции связан через первый фармирова. тель, выполненный в виде усилителя-Ограничителя, с первыми Входами фазочувствительных блоков, а через последовательно соединенные первый фазосдвигающий элемент и второй формирователь -со Вторым входом первого фазочувствительного блока, выход трансформатора напряжения первой секции связан через третий формирователь с ретьими входа- :5 ми фазочувствительных блоков, а через посл 8 довател ьн О с Оеди н 8 н н ые второй фазосдвигаощий элемент и четвертый сормирователь - с вторым входом второго раэочувствительного блока, входы уста- О новки пеРВОГО и ВТОРОГО ЕЯ-тРиггеРОВ соединены с входами элемента ИЛИ-И.=. и подсоединены к выходам первого и ВтороГ;., фазочувствительных блоков соответственн"., первые входы сброса ЙЯ-триггеров 15 объединены и через расширитель импульсов связаны с выходом элемента ИЛИ-НЕ выходы первого и второго РЗ-триггеров ПОДКЛ 1 ОЧЕНЫ К ВХОДВМ ПЕРВОГО И ВТОООГО .".сполнитель ., блоков соответственно и 20 ; вто-.ыь; вхоам сбооьа соседних триггесСоставитель А. ШустовРедактор И. Касарда Техред М,Моргентал Корректор Л. Патай оизводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 Заказ 4549 ВНИИПИ Госу Тираж Подписноественного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раущская наб., 4/5