RU32931U1

RU32931U1 - Guaranteed Power System

Info

Publication number: RU32931U1
Application number: RU2003118884/20U
Authority: RU
Inventors: Д.В. Зимин; Д.И. Винарский; В.В. Федоров; В.А. Глебов; Н.П. Кириллов; А.В. Лабанов
Original assignee: Кириллов Николай Петрович
Priority date: 2003-07-01
Filing date: 2003-07-01
Publication date: 2003-09-27

Description

Система гарантированного нитанияGuaranteed Threading System

Полезная модель относится к области электротехники и может быть использована в качестве системы гарантированного питания ответственных потребителей при частых обрывах одной, двух и трех фаз сети.The utility model relates to the field of electrical engineering and can be used as a guaranteed power supply system for responsible consumers with frequent breaks of one, two and three phases of the network.

Известна система гарантированного питания, содержащая три реле минимального напряжения, четыре контактора, трехфазный асинхронный двигатель, трехфазное реле напряжения, подключенное к шинам основного источника и компенсирующие конденсаторы 1. Данная система нащла широкое применение на объектах различного назначения, однако ее выходное напряжение характеризуется значительной фазовой несимметрией.A known guaranteed power supply system comprising three undervoltage relays, four contactors, a three-phase asynchronous motor, a three-phase voltage relay connected to the main source buses and compensating capacitors 1. This system has been widely used at various facilities, however, its output voltage is characterized by significant phase asymmetry .

Наиболее близкой к предлагаемой системе является система гарантированного питания, содержащая основной источник и блок восстановления фаз сети, содержащих три фазных реле, компенсирующие конденсаторы, фазосдвигающие дроссели и клеммы для подключения трехфазной нагрузки, при этом цепи заряда компенсирующих конденсаторов и цепи щунтирования фазосдвигающих дросселей выполнены с помощью замыкающих и размыкающих контактов указанных фазных реле 2, Данная система характеризуется амплитудной и фазовой симметрией при обрыве любой фазы сети, однако при отсутствии всех трех фаз сети потребители полностью обесточиваются.Closest to the proposed system is a guaranteed power supply system containing a main source and a phase recovery unit for the network, containing three phase relays, compensating capacitors, phase-shifting inductors and terminals for connecting a three-phase load, while the charging circuits of compensating capacitors and the bypass circuits of phase-shifting inductors are made using the closing and opening contacts of the indicated phase relays 2, This system is characterized by amplitude and phase symmetry when any phase set breaks However, in the absence of all three phases of the network users completely de-energized.

Требуемый технический результат заключается в обеспечении бесперебойности питания потребителей при пропадании всех трех фаз сети.The required technical result is to ensure uninterrupted power supply to consumers when all three phases of the network disappear.

восстановления фаз сети, содержащих три фазных реле с двумя замыкающими и одним размыкающим контактами каждое, компенсирующие конденсаторы по числу фаз, фазосдвигающие дроссели по числу фаз и клеммы для подключения трехфазной нагрузки, причем каждый из компенсирующих конденсаторов включен между клеммой для подключения соответствующей фазы сети основного источника напряжения и клеммой для подключения отстающей фазы сети основного источника напряжения через размыкающий контакт фазного реле соответствующей фазы, каждый из фазосдвигающих дросселей включен между клеммами для подключения соответствующих фаз сети основного источника напряжения и нагрузки и шунтирован цепью из последовательно включенных замыкающих контактов фазных реле двух других фаз, при этом обмотка управления каждого из фазных реле включена на напряжение соответствующей фазы основного источника напряжения, снабжена дополнительным источником напряжения из блока управления и силового блока, вход управления которого соединен с выходом блока управления через последовательно соединенные дополнительные размыкающие контакты всех фазных реле, при этом клеммы для подключения фаз сети основного источника напряжения соединены с клеммами для подключения соответствующих фаз сети дополнительного источника напряжения.phase recovery networks containing three phase relays with two make and one break contacts each, compensating capacitors for the number of phases, phase-shifting inductors for the number of phases and terminals for connecting a three-phase load, each of the compensating capacitors connected between the terminal for connecting the corresponding phase of the main source network voltage and a terminal for connecting the lagging phase of the main voltage source network through the opening contact of the phase relay of the corresponding phase, each of the phase shift chokes are connected between the terminals to connect the corresponding phases of the main voltage and load source network and shunted by a circuit from series-connected make contacts of phase relays of two other phases, while the control winding of each phase relay is connected to the voltage of the corresponding phase of the main voltage source, equipped with an additional voltage source from the control unit and the power unit, the control input of which is connected to the output of the control unit through series-connected flax break contacts all phase relays, the phase terminals for connecting the main network voltage source connected to terminals for connection of respective phases additional voltage source network.

На чертеже представлена принципиальная электрическая схема системы гарантированного питания.The drawing shows a circuit diagram of a guaranteed power system.

Система содержит основной источник напряжения 1 с клеммами для подключения фаз сети А,В,С и нулевого провода, дополнительный источник напряжения 2, содержащий блок управления 3 и силовой блок 4, блок восстановления фаз сети 5, содержащий фазные реле 6,7, и 8 с контактами 12, 13, 14, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25 и 26, компенсирующие конденсаторы 9,10 и 11,The system contains a main voltage source 1 with terminals for connecting the phases of the network A, B, C and the neutral wire, an additional voltage source 2, containing a control unit 3 and a power unit 4, a phase recovery unit for the network 5, containing phase relays 6,7, and 8 with contacts 12, 13, 14, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25 and 26, compensating capacitors 9.10 and 11,

фазосдвигающие дроссели 15,16 и 17, и клеммы для подключения трехфазной нагрузки (а, в, с)27, причем один выход блока управления 3 дополнительного источника напряжения 2 соединен с силовым блоком 4 непосредственно, а второй выход блока управления 3 соединен с силовым блоком 4 через последовательно включенные размыкающие контакты 24, 25 и 26 фазных реле 6...8, соответственно, фазы дополнительного источника напряжения 2 соединены с одноименными фазами основного источника напряжения 1, компенсирующий конденсатор 9 включен между собственной фазой непосредственно и отстающей фазой через размыкающий контакт 12, принадлежащий реле 6, компенсирующий конденсатор 10 включен между собственной фазой непосредственно и отстающей фазой через размыкающий контакт 13 принадлежащий реле 7, компенсирующий конденсатор 11 включен между собственной фазой непосредственно и отстающей фазой через размыкающий контакт 14, принадлежащий реле 8, фазосдвигающий дроссель 15 включен между клеммами для подключения фазы А сети основного источника напряжения 1 и для подключения фазы а трехфазной нагрузки 27 и щунтирован замыкающими контактами 18 и 19 реле 7 и 8 соседних фаз, фазосдвигающий дроссель 16 включен между клеммами для подключения фазы В сети основного источника напряжения 1 и клеммами для подключения фазы е трехфазной нагрузки 27 и шунтирован замыкающими контактами 20 и 21 реле 6 и 8 соседних фаз, фазосдвигающий дроссель 17 включен между клеммами для подключения фазы С сети основного источника напряжения 1 и для подключения фазы с трехфазной нагрузки 27 и шунтирован замыкающими контактами 22 и 23 реле 6 и 7 соседних фаз. В качестве блока управления 3 может быть использован любой трехфазный электрический аппарат (контактор, магнитный пускатель, автоматический контактор), включаемый дистанционно, аphase shifting chokes 15,16 and 17, and terminals for connecting a three-phase load (a, b, c) 27, and one output of the control unit 3 of the additional voltage source 2 is connected directly to the power unit 4, and the second output of the control unit 3 is connected to the power unit 4 through the series-connected NC contacts 24, 25 and 26 of the phase relays 6 ... 8, respectively, the phases of the additional voltage source 2 are connected to the same phases of the main voltage source 1, the compensating capacitor 9 is connected between the own phase The lagging phase is connected directly between the self-phase and the lagging phase 12 through the normally closed contact 12, which belongs to the relay 6, and the lagging phase is connected directly between the natural phase and the lagging phase. 8, a phase-shifting inductor 15 is connected between the terminals for connecting phase A of the main voltage source network 1 and for connecting phase a of the three-phase load 27 and is connected by by connecting contacts 18 and 19 of the relay 7 and 8 of adjacent phases, a phase-shifting inductor 16 is connected between the terminals for connecting the phase of the main voltage source 1 and the terminals for connecting the phase e of the three-phase load 27 and shunted by the closing contacts 20 and 21 of the relay 6 and 8 of the neighboring phases a phase-shifting inductor 17 is connected between the terminals for connecting the phase C of the main voltage source 1 and for connecting the phase with the three-phase load 27 and is shunted by the closing contacts 22 and 23 of the relay 6 and 7 of the adjacent phases. As a control unit 3, any three-phase electrical apparatus (contactor, magnetic starter, automatic contactor) that can be switched on remotely, and

В качестве силового блока 4 дополнительного источника 2 может быть использован резервный ввод промышленной сети. Кроме того, в качестве дополнительного источника 2 может быть применен дизель-генераторный агрегат с пультом дистанционного управления, при этом функции пульта дистанционного управления будет выполнять блок управления 3, а непосредственно генератор может выполнять функции силового блока 4.As a power unit 4 of an additional source 2, a backup input of the industrial network can be used. In addition, as an additional source 2, a diesel generator unit with a remote control can be used, while the functions of the remote control will be performed by the control unit 3, and directly the generator can perform the functions of the power unit 4.

Система гарантированного питания работает следующим образом. При наличии напряжения на всех фазах основного источника напряжения 1 срабатывают фазные реле 6...8 и размыкают контакты 12...14 и замыкают контакты 18...23, при этом токи фаз основного источника 1 протекают через замкнутые контакты 18-23 минуя фазосдвигающие дроссели 15...17, а на клеммах для подключения трехфазной нагрузки 27 образуется трехфазное симметричное напряжение, используемое для питания потребителей. При обрыве любой из фаз основного источника напряжения 1 срабатывают фазные реле исправных фаз и в блоке восстановления фаз сети 5 осуществляется восстановление поврежденной фазы. Пус1ь, например, оборвана фаза А, тогда реле 6 не сработает и его размыкающий контакт 12 останется замкнутым, при этом ток от фазы В основного источника напряжения 1 будет протекать через контакт 12, компенсирующий конденсатор 9, контакты 18 и 19 (так как они принадлежат соответственно реле 7 и 8 и будут замкнуты) и фазаА клемм для подключения трехфазной нагрузки 27, реле 7 и 8 срабатывая размыкают контакты 13 и 14 и замыкают контакты в цепях шунтирования фазосдвигающих дросселей 15...17, ток фазы В основного источничса напряжения 1 будет протекать к одноименной для подключения трехфазной нагрузки 27 через фазосдвигающий дроссель 16, так как контакт 20 принадлежащий реле 6 будет разомкнут, хотя контакт 22 принадлежащий реле 8 будет замкнут, аThe guaranteed power system operates as follows. If there is voltage at all phases of the main voltage source 1, the phase relays 6 ... 8 are activated and open the contacts 12 ... 14 and close the contacts 18 ... 23, while the phase currents of the main source 1 flow through closed contacts 18-23 bypassing phase shifting inductors 15 ... 17, and at the terminals for connecting a three-phase load 27, a three-phase symmetrical voltage is formed, used to power consumers. When any of the phases of the main voltage source 1 breaks, the phase relays of the healthy phases are activated and the damaged phase is restored in the phase recovery unit of the network 5. For example, if phase A is disconnected, then relay 6 will not work and its opening contact 12 will remain closed, while the current from phase B of the main voltage source 1 will flow through contact 12, the compensating capacitor 9, contacts 18 and 19 (since they belong to respectively, relays 7 and 8 will be closed) and phase A of the terminals for connecting a three-phase load 27, relays 7 and 8 triggering open contacts 13 and 14 and close contacts in the bypass circuits of phase-shifting inductors 15 ... 17, phase B current of main voltage source 1 will be flow to the same name to connect the three-phase load 27 through the phase-shifting inductor 16, since the contact 20 belonging to the relay 6 will be open, although the contact 22 belonging to the relay 8 will be closed, and

ТОК фазы С основного источника напряжения 1 будет протекать к одноименной клемме для подключения трехфазной нагрузки 27 через фазосдвигающий дроссель 17, так как контакт 22 принадлежащий реле 6 будет разомкнут, хотя контакт 23 принадлежащий реле 7 будет замкнут. Таким образом на клеммах для подключения трехфазной нагрузки 27 при обрыве любой из фаз образуется трехфазная симметричная система напряжений, используемая для питания потребителей, так как любой из компенсирующих конденсаторов 9...11 обеспечивает поворот соседней фазы на 90, а фазосдвигающие дроссели каждых двух исправных фаз обеспечивают доворот векторов напряжения их на ЗО относительно первоначального положения. При отсутствии всех трех фаз основного источника напряжения 1 будут замкнуты контакты 24, 25 и 26 принадлежащих соответственно фазным реле 6...8 и электроэнергия дополнительного источника напряжения 2 от силового блока 4 поступает на одноименные фазы системы, при этом алгоритм восстановления фазы дополнительного источника напряжения 2 в блоке восстановления фаз сети 5 остается прежним. Состояние элементов схемы системы во всех ремсимах работы указаны в таблице. Появление напряжения во всех трех фазах основного источника напряжения 1 приводит к автоматической остановке дополнительного источника напряжения 2 с помощью размыкания контактов 24...26, фазных реле 6...8 блока восстановления фаз сети 5.The current of phase C of the main voltage source 1 will flow to the terminal of the same name for connecting the three-phase load 27 through the phase-shifting inductor 17, since the contact 22 belonging to the relay 6 will be open, although the contact 23 belonging to the relay 7 will be closed. Thus, at the terminals for connecting the three-phase load 27, when any of the phases is interrupted, a three-phase symmetrical voltage system is formed, used to power consumers, since any of the compensating capacitors 9 ... 11 provides rotation of the adjacent phase by 90, and phase-shifting chokes of each two working phases provide a reversal of their voltage vectors in the ZO relative to the initial position. In the absence of all three phases of the main voltage source 1, contacts 24, 25 and 26 belonging to the phase relays 6 ... 8, respectively, will be closed and the electric power of the additional voltage source 2 from the power unit 4 is supplied to the same phases of the system, while the phase recovery algorithm of the additional voltage source 2 in the network phase recovery unit 5 remains the same. The state of the system circuit elements in all work remims are shown in the table. The appearance of voltage in all three phases of the main voltage source 1 leads to an automatic stop of the additional voltage source 2 by opening the contacts 24 ... 26, phase relays 6 ... 8 of the network phase recovery unit 5.

Таким образом введение дополнительного источника позволяет повысить бесперебойность электроснабжения ответственных потребителей при обрыве фаз как основного, так и дополнительного источников.Thus, the introduction of an additional source allows to increase the uninterrupted power supply of responsible consumers in the event of a phase failure of both the main and additional sources.

c /Y13/-/5 /c / Y13 / - / 5 /

Источники принятые во вниманиеSources taken into account

1 Авторское свидетельство СССР №6331 10, кл. HO2J9/06 1977.1 USSR Copyright Certificate No. 6331 10, cl. HO2J9 / 06 1977.

2 Авторское свидетельство СССР №1723627, кл. HO2J9/06 1989 /Кириллов Н.П./2 USSR Copyright Certificate No. 1723627, cl. HO2J9 / 06 1989 / Kirillov N.P. /

ры:/v.xt - 3имин Д.В. .УМ Кириллов Н.П. ry: /v.xt - 3imin D.V. .UM UM Kirillov N.P.

jj)yu Винарский Д.И. Федоров В.В. JГлeбoв В.А. 1абанов А.В. jj) yu Vinarsky D.I. Fedorov V.V. JGlebov V.A. 1abanov A.V.

Claims

A guaranteed power supply system comprising a main voltage source and a network phase recovery unit containing three phase relays with two make and one break contacts each, compensating capacitors by the number of phases, phase-shifting chokes by the number of phases and terminals for connecting a three-phase load, each of which compensating capacitors is connected between the terminal for connecting the corresponding phase of the main voltage source network and the terminal for connecting the lagging phase of the main voltage source network Through the opening contact of the phase relay of the corresponding phase, each of the phase-shifting inductors is connected between the terminals for connecting the corresponding phases of the main voltage and load source network and is shunted by a chain of series-connected closing contacts of the phase relays of two other phases, while the control winding of each of the phase relays is connected to voltage the corresponding phase of the main voltage source, characterized in that it is equipped with an additional voltage source from the control unit and the power unit, input The control circuit of which is connected to the output of the control unit through additional auxiliary NC contacts of all phase relays connected in series, while the terminals for connecting the phases of the main voltage source network are connected to the terminals for connecting the corresponding phases of the main voltage source network.