DD232142A1

DD232142A1 - Schaltungsanordnung zur automatischen umschaltung von einspeisungen in energieversorgungssystemen

Info

Publication number: DD232142A1
Application number: DD27011084A
Authority: DD
Inventors: Holger Thate; Norbert Zimmermann; Jochen Boldt
Original assignee: Magdeburg Starkstrom Anlagen
Priority date: 1984-11-30
Filing date: 1984-11-30
Publication date: 1986-01-15

Abstract

Schaltungsanordnung zur automatischen Umschaltung von Einspeisungen in Energieversorgungssystemen, die einen stoerungsfreien Betrieb dadurch gewaehrleistet, dass durch geeignete Schaltungen die Restspannungen gemessen und verglichen werden und ein Umschalten erst gestattet, wenn die Restspannung einen definierten Wert eingenommen hat. Fig. 1

Description

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zur automatischen Umschaltung für 2 Einspeisungen bzw. zwei Einspeisungen und Kupplung mit Unter- und Überspannungsauslösung sowie Restspannungskontrolle vorzugsweise in Niederspannungsnetzen bzw. NS-Schalt- und Verteilungsanlagen.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

In vielen Wirtschaftsbereichen werden erhöhte Anforderungen an die Versorgungssicherheit der Elektroenergieversorgung gestellt, z.B. für Kraftwerke, Chemieanlagen u.a. Aus diesem Grund werden die Niederspannungsschaltanlagen in solchen Fällen mit mehreren Einspeisungen ausgerüstet.

Ausgehend vom Normalzustand der Anlage wird bei auftretenden Störungen automatisch die Energieversorgung der angeschlossenen Verbraucher sichergestellt, indem von einer Einspeisung auf eine andere Einspeisung oder Kupplung umgeschaltet wird. Dabei wird die Störung erfaßt und entsprechend der Störungsart reagiert. Beim Erkennen einer Unterspannung wird ein verzögertes Auslösesignal an die Umschalteinrichtung gegeben und auf die Reserveeinspeisung umgeschaltet. Ist die Störung beseitigt und werden wieder normale Spannungswerte registriert, erfolgt eine Zurückschaltung auf die Normaleinspeisung durch das Überwachungspersonal.

Bekannt sind Lösungen im Niederspannungsbereich, in denen die automatische Umschaltung durch einen Baustein auf Basis herkömmlicher Relaistechnik erfolgt.

Der Nachteil dieser Einrichtungen, die den Einsatz für den Anwender beschränken, besteht hauptsächlich darin, daß die zur Erfassung und Auslösung verwendeten Geräte elektromechanische Relais sind. Daraus resultieren lange Ansprechzeiten und begrenzte Auslösespannungen sowie aufwendige Einstellarbeiten bei Veränderung der Ansprechwerte. Weiterhin haftet diesen Anordnungen, die den elektromagnetischen Relais funktionsbedingte unzureichende Zuverlässigkeit und Haltbarkeit an, es erfolgt keine Restspannungskontrolle und keine automatische Rückschaltung in den Normalzustand nach der Störungsbeseitigung.

Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung ist es, eine Schaltungsanordnung zu finden, die mit möglichst geringem technischen und ökonomischen Aufwand bei hoher Zuverlässigkeit eine automatische Umschaltung für zwei Einspeisungen bzw. zwei Einspeisungen und Kupplung in NS-Schalt- und Verteilungsanlagen realisiert, wobei zur Erhöhung der Versorgungssicherheit kurze Umschaltzeiten erreicht werden müssen.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine elektronische Schaltungsanordnung zur automatischen Umschaltung in Form eines Bausteins bzw. einer Baugruppe zu finden, die ein kleines Volumen, eine hohe Variabilität sowie Zuverlässigkeit aufweist und bei der eine 3phasige Überwachung bei spannungsabhängiger Anregung mit Restspannungskontrolle über einem breiten Spannungsbereich sowie die Erfassung von Frequenzänderungen gewährleistet ist.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch den Einsatz bekannter kombinatorischer und sequentieller Schaltungen erreicht. Durch die erfindungsgemäße Verknüpfung geeigneter Bauelemente wird die Spannung vor, während und nach dem Umschaltvorgang gemessen und verglichen, um eine Umschaltung nur zu gestatten, wenn eine vorhandene Restspannung einen den Betrieb nicht störenden, vorgegebenen Wert unterschreitet.

Ausführungsbeispiel

Die Erfindung wird nachstehend am Beispiel einer Schaltanlage mit der betriebsmäßigen Einspeisung E1 und der Reserveeinspeisung E2 beschrieben.

Im normalen Betriebszustand ist der Schalter Q1 geschlossen, und der Schalter Q2 ist geöffnet.

Beim Auftreten einer Unterspannung in der Einspeisung E1 gibt die Unterspannungsauslösung U1 ein Η-Signal an die Verknüpfungslogik A. Dort wird das Η-Signal verkürzt und setzt ein RS-Flip-Flop 1. Die dadurch entstehende L/H-Flanke am Ausgang Q des RS-Flip-Flop 1 wird differenziert und verzögert an den Takteingang eines D-Flip-Flop 1 gegeben. Der D-Eingang des D-Flip-Flop 1 ist direkt mit dem Q-Ausgang des RS-Flip-Flop 1 verbunden. Das D-Flip-Flop 1 übernimmt mit der L/H-Flanke vom Ausgang Q des RS-Flip-Flop 1 das nun am Eingang D des D-Flip-Flop 1 anliegende H-Signal.

Am Ausgang Q des D-Flip-Flop 1 liegt dann das AUS-Signal für den Schalter Q1, der nun ausschaltet.

Der Ausgang Q des RS-Flip-Flop 1 ist analog zum Ausgang Q des RS-Flip-Flop 1 über ein Differenzierglied und ein Verzögerungsglied mit dem Takteingang eines D-Flip-Flop 2 und direkt mit dessen D-Eingang verbunden.

Der Ausgang Q des D-Flip-Flop 2 stellt analog zum D-Flip-Flop 1 das AUS- bzw. EIN-Signal für den Schalter Q2 zur Verfügung.

Da am Ausgang Q des RS-Flip-Flop 1 eine H/L-Flanke erscheint, reagiert das D-Flip-Flop 2 nicht und der Schalter Q2 bleibt geöffnet.

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Am D-Eingang des D-Flip-Flop 2 liegt L-Pegel an. Der Ausgang der Baugruppe RSK liegt über ein ODER-Glied ebenfalls an den Takteingängen des D-Flip-Flop 1 und des D-Flip-Flop 2 an.

Die Baugruppe RSK gibt Η-Signal aus, wenn an der Sammelschiene der eingestellte Restspannungswert erreicht ist. Dieses Signal wird verkürzt und an die Takteingänge der D-Flip-Flops 1 und 2 gegeben. Damit übergeben die D-Flip-Flops 1 und 2 die an ihren D-Eingängen anliegenden Signale an ihre Ausgänge. Damit sind die aktuellen Zustände, die die Schalter Q1 und Q2 einzunehmen haben, definiert. Das heißt, der Schalter Q1 bleibt ausgeschaltet und der Schalter Ü2 wird eingeschaltet. Damit ist die Umschaltung von Einspeisung E1 nach Einspeisung E2 abgeschlossen. Von der Baugruppe U2 wird die Spannung der Einspeisung E1 laufend überprüft.

Diese Baugruppe gibt dann Η-Signal aus, wenn bei E1 die Nennspannung erreicht ist. Der Ausgang der Baugruppe U2 ist mit dem R-Eingang des RS-Flip-Flop 1 verbunden. Das Η-Signal wird verkürzt und setzt das RS-Flip-Flop 1 zurück. Damit wird das abermalige Umschalten, diesmal ein Zurückschalten von der Einspeisung 2 auf die Einspeisung 1, eingeleitet. Die Vergleichsund Verzögerungsvorgänge laufen analog der beschriebenen Umschaltung von E1 nach E2 ab.

Claims

Erfindungsanspruch:

Schaltungsanordnung zur automatischen Umschaltung von Einspeisungen in Energieversorgungssystemen, bei denen ein störungsfreier Betrieb ohne Abschaltung gewährleistet sein muß unter Verwendung von bekannten elektronischen Bauelementen, gekennzeichnet dadurch, daß das Ausgangssignal einer Unterspannungsauslösung (U1) auf eine Verknüpfungslogik A geführt wird, dort ein RS-Flip-Flop 1 setzt und vom Ausgang dieses RS-Flip-Flop 1 verzögert an einen Takteingang eines D-Flip-Flop 1 ein Signal geführt wird, wobei der D-Eingang dieses D-Flip-Flop 1 direkt mit dem Q-Ausgang des RS-Flip-Flop 1 verbunden ist und daß das mit Q-Ausgang des D-Flip-Flop 1 ausgehende Signal auf die Auslöse- und Einschaltsteuerung (B) des Schalters (Q1) geführt wird und der Q-Ausgang des RS-Flip-Flop 1 über ein Differenzierglied und ein Verzögerungsglied mit dem Takteingang eines D-Flip-Flop 2 und direkt mit dessen D-Eingang verbunden ist und der Q-Ausgang dieses D-Flip-Flop 2 auf die Auslöseeinrichtung des Schalters (Q2) geführt ist und der Ausgang der Restspannungskontrolle (RSK) über ein ODER-Glied ebenfalls auf die Takteingänge der D-Flip-Flops 1 und 2 geführt ist und daß der Ausgang der Baugruppe U2 mit dem R-Eingang des RS-Flip-Flop 1 verbunden ist.

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