SU860214A2 - Устройство дл резервного электроснабжени нагрузки - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к электроснабжению отдельных объектов и может найти применение в системах резервировани  электроснабжени  ответственных потребителей., не допускающих перерыва в электроснабжении.

По основному авт. св. № 738049 известно устройство дл  резервного электроснабжени  нагрузки, имеющее установленные в цепи каждого из источнико .в питани  встречно-параллельно включенные тиристоры, точка соединени  которых через измерительный трансформатор подключена к нагрузке. Управл ющий электрод каждого из тиристоров соединен с эмиттеро транзистора соответствующей схемой управлени , а коллектор транзистора соединен с формирователем напр жени  соответствующего источника питани . транзистора через диод, включенный в запирающем направлении,соединена с соответствующей вторичной обмоткой измерительного трансформатора. В цепь одной из обмоток измерительного трансформатора включены ограничительные диоды. Между коллектором и базой транзистора каждой схемы управлени  включен резистор flj .

Облада  относительной простотой, известное устройство может работать только когда основной и резервный источники вьодают напр жение одинаковой ; частоты и фазы. Однако, если в качестве резервного иqтoчникa используютс  дизель-генераторы, то они вьщают напр жение, не синхронное с напр жением основной сети. В этих случа х

10 известное устройство примен ть нельз , так как в момент, когда на фидерах основного и резервного источников напр жение в противофазе, через открытые тиристоры идет ток короткого

15 замыкани , который выводит устройство из стро . В результате этого нагрузка обесточиваетс . В других случа х , например, при резервном электроснабжении от двух трансформаторных

20 подстанций, напр жени  хот  и синхронны , однако, имеют некоторый фазовый сдвиг. Величина и знак его завис т от разброса технических характеристик , так и от характера нагрузок

25 трансформаторов. Так как характер нагрузок все врем  мен етс , то измен ютс  также величина и знак фазовоfO сдвига. При больщих фазовых сдвигах возникает условие дл  прохожде30 ни  уравнительного тока между трансформаторными подстанци ми, KOToptjft дополнительно нагружает коммутирующие тиристоры известного устройства, что также может служить причиной выхода последнего из стро .

Цель изобретени  - расширение функциональных возможностей устройства .

Поставленна  цель достигаетс  тем . что в устройство введены два блока .контрол , вход ка)адого из которых подключен к формирователю напр жени  одного из источников питани , а выход соединен со схемой управлени  другого источника питани  соответственно .

Кроме того, блок контрол  выполнен в виде выпр мител , вход которого через первый резистор подключен к входу блока контрол , выход вьшр мител  .зашунтирован конденсатором и ограничительным диодом и подключен через второй резистор к выходу блока контрол .

При этом в устройство введено реле, обмотка которого включена на входе одного из блоков контрол , а контакт включен между формирователем напр жени  и источником питани  На чертеже приведена принципиальна  схема устройства.

В устройстве в качестве силовых коммутационных элементов используютс  группы встречно-параллельно соединенных в каждой фазе тиристоров 1 и 2, 3 и 4, через которые фидер 5 основного и фидер 6 резервного источников соедин ютс  с нагрузкой 7 через измерительный трансформатор 8. Управл ющие электроды тиристоров соединены с выходами схем 9-12 управлени , на которые подаютс  необходимые сигналы с формирователей 13 и 14 напр жени  и трансформатора 8.

Схемы управлени  9-12 идентичны и содержат транзистор 15, резистор 16, соедин ющий коллектор и базу транзистора 15. Диод 17 включен между одним выводом обмотки 18 трансформатора 8 и базой транзистора 15. Другой вывод обмотки 18 через резистор 19 соединен с эмиттером транзистора 15. Обмотка 20 трансформатора 8 зашунтирована встречно-последовательно соединенными ..стабилитронами 21 и 22. Кроме того, между формировтелем 13 напр жени  и схемами 11 и 12 управлени  включены блоки 23 и 24 контрол . Блоки 23 и 24 контрол  содержат, выпр митель 25 в виде диодного моста. Параллельно выходу выпрмител  25 включены конденсатор 26 и стабилитрон 27, причем отрицательны полюс выпр мител  соединен с анодом стабилитрона и через резистор 28 с базой транзистора 15 схемы 11 управлени . Выпр митель 25 соединен с формирователем 13 напр жени  через резистор 29. Формирователь 13 напр жени  соединен с фидером 5 основного источника питани  через контакты 30 реле, обмотка 31 которого включена на входе блока 23 контрол .

Рассмотрим работу тиристоров 2 и

4и св занных с ними схем 9 и 11 управлени  и блока 23 контрол .

При наличии напр жени  на фидере

5основного и на фидере 6 резервного источников, запитанных от трансформаторных подстанций, на коллекторы транзисторов 15 с.хем 9 и 11 управлени  поступают йыходные импульсы формирователей 13 и 14 напр жени  соответственно . Через резисторы 16 Эти же импульсы поступают на базы транзисторов 15. Выходные сигналы формирователей 13 и 14 напр жени  совпадают с положительными полупериодами напр жени  на фидерах 5 и 6 соответственно . Со вторичных обмоток измерительного трансформатора 8 через диоды 17 на базы транзисторов 15 схе

9и 11 управлени  подаютс  однополупериодные отрицательные импульсы,наход щиес  в фазе с током нагрузки 7. С трансформатора формировател  13 напр жени  на вход блока 23 контрол  поступает переменное напр жение. После выпр мител  25, в качестве которого используетс  диодный мост,пульсирующее напр жение сглаживаетс  конденсатором 26, ограничиваетс  по амплитуде стабилитроном 27 и отрицательной пол рностью, через резистор 28 прикладываетс  к базе транзистора 15 схемы 11 управлени , запира  ее.

В результате этого управл ющие импульсы формируютс  только схемой 9 управлени , а нагрузка 7 питаетс  от основного источника через фидер 5.

При исчезновении напр жени  на фидере 5 отрицательное запирающее напр жение , формируемое блоком 23 контрол , снимаетс  с базы транзистора 15 схемы 11 управлени . В ближайший момент времени, когда на коллекторе транзистора 15 схемы 11 управлени  по вл етс  положительный сигнал формировател  14 напр жени , а ток в нагрузке 7 принимает положительное или нулевое значение, в результате чего снимаетс  отрицательное напр жение с базы транзистора 15, последний открываетс . На эмиттере транзистора 15 схемы 11 управлени  по вл етс  положительный импульс, который открывает тиристор 4. Нагрузка 7 запитываетс  от резервного источника , подключенного к фидеру 6.

Работа блока 24 контрол , схем

10и 12 управлени  и св занных с ними тиристоров 1 и 3 происходит аналогичным образом.

Claims (3)

1. При повторном по влении напр же-« ни  на фидере 5 основного источника, cxef-ttj 9 и 10 управлени  открываютс , а cxeNfta 11 и 12 управлени  закрываютс  блоками 23 и 24 контрол  соответственно . Во врем  обратного переключени  возможен кратковременный бросок уравнительного тока, амплитуда которого зависит от фазового сдвига напр жени  одной подстанции относительно другой. Ввиду малой длительности уравнительного тока он не опасен . Рассмотрим более подробно работу блока контрол  23 и назначение его элементов. Основным требованием, предъ вл емым к этому блоку,  вл етс  его мала  инерционность. С этой целью на выпр митель 25 с трансформатора формировател  13 напр жени  подаетс  пе ременное напр жение пор дка 50-200 В После выпр млени  пульсирующее напр  жение ограничиваетс  с помощью стабилитрона 27 и резистора 29, в результате чего получаютс  трапецеидальные импульсы. Дл  сглаживани  пульсаций запирающего напр жени  дос таточно небольшой емкости конденсато ра 26, чем и достигаетс  мала  инерционность блока 23 контрол . Чем больше переменное напр жение, подава емое на вход блока 23 контрол , тем больше трапецеидальные импульсы приближаютс  к пр моугольным, тем меньшей емкости необходим конденсатор 26 и тем меньше будет инерционность бло ка контрол . Величина напр жени  на выходе блоков 23 и 24 контрол  выбираетс  с учетом ограничител , накладываемого допустимым значением обрат ного фазового напр жени , выбранного транзистора 15. Определение величины сопротивлени  резистора 28 производитс  по известным формулам расчета транзисторных ключей. При резервном электроснабжении на грузки от несинхронных источников,на пример дизель-генераторов, уравнительный ток во врем  переключени  пр повторном по влении напр жени  на фи дере 5 может достичь опасной дл  опи санного устройства величины, если в этот момент напр жени  источники будут в протиБОфазе. Дл  обеспечени  работы с несинхронными источниками в предлагаемом устройстве предусмотрены контакты.30 реле, включенные между фидером 5 и формирователем 13 напр жени . Обмотка 31 реле включена на входе блока 23 контрол . При исчезновении напр жени  на фидере 5 нагрузка 7 запитываетс  как и прежде от фидера 6, а обмотка 31 реле обесточиваетс , в ре зультате чего размыкаютс  контакты 30. Этим разрываетс  цепь питани  формировател  13 напр жени  основного источника. При повторном по влени напр жени  на фидере 5 нагрузка продолжает питатьс  от фидера б, так как относ щиес  к фидеру 5 схемы резервировани  обесточены. Наличие новых элементов ( двух блоков контрол ), каждый из которых включен между формирователем напр жени  одного из источников питани  и соответствующей схемой управлени  другого источника питани , а также соединение упом нутого формировател  напр жени  с источником питани  через контакты реле, обмотка которого включена на входе одного из блоков контрол , расширит функциональные возможности устройства. При этом снимаетс  ограничение, накладываемое на работу устройства условием синхронности и синфазности источников. Это расширит область применени  предлагаемого устройства , так как позволит использовать его при резервном электроснабжении нагрузки от трансформаторных подстанций , а также от дизель-генераторов при питании ответственных потребителей , например, регистрирующих устройств при отработке изделий новой техники, где до последнего времени используютс  контакторные автоматы включени  резерва. Формула изобретени  1.Устройство дл  резервного электроснабжени  нагрузки по авт.св. № 738049, отличающеес  тем, что, с целью расширени  функциональных возможностей устройства,в него введены два блока контрол , вход каждого из которых подключен к формирователю напр жени  одного из источников питани , а выход соединен со схемой управлени  другого источника питани  соответственно.
2. 2.Устройство П.ОП. 1, отличающеес  тем, что блок контрол  выполнен в виде выпр мител , вход которого через первый резистор подключен к входу блока контрол , выход выпр мител  зашунтирован конденсатором и ограничительным диодом и подключен через второй резистор к выходу блока контрол ,
3. 3.Устройство по п. 1, отличающеес  тем, что в него введено реле,- обмотка которого включена н входе одного из блоков контрол ,а контакт включен между формирователем напр жени  и источником питани . Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР 738049, кл. Н 02 J 9/06, 1977.