RU2000639C1

RU2000639C1 - Устройство дл автоматического включени резервного питани потребителей дл двух секций шин с двигательной нагрузкой

Info

Publication number: RU2000639C1
Authority: RU
Inventors: Эрнст Кириллович Федоров
Original assignee: Федоров Э.К.
Priority date: 1992-01-27
Filing date: 1992-01-27
Publication date: 1993-09-07

Abstract

Использование: в устройствах автоматического включени резервного питани (АВР) потребителей дл подстанций и двигательной нагрузкой, Сущность изобретени : устройство снабжено вторым блоком .контрол угла между векторами одноименных напр жений первой и второй секций шин и двум элементами и с двум входами, причем первые входы первого и второго элементов И подключены соответственно к первому и второму выходам первого блока контрол угла, вторые входы первого и второго элементов И подключены к выходу второго блока контрол угла, выход первого элемента И предназначен дл отключени и гашени пол синхронных двигателей, подключенных к первой секции шик, а выход второго элемента И предназначен дл отключени и гашени синхронных двигателей , подключенных к второй секции шин. Такое включение позвол ет исключить противофазное включение синхронных двигателей в схеме с повышенным быстродействием. 2 ил.

Description

Изобретение относитс к электротехнике , а именно к устройствам автоматического включени резервного питани (АВР) потребителей с синхронными двигател ми.

Известны устройства дл АВР, выполненные на основе реле частоты.

Эти устройства имеют ограниченное быстродействие, так как частота напр жени на секции шин, потер вшей питание при оыбеге синхронных двигателей, измен етс сравнительно медленно. Поэтому такие устройства действуют не только на отключение выключател ввода, но и на отключение соответствующих выключателей двигателей, которые по тем или иным причинам не участвуют в самозапуске, а на га- шение пол синхронных двигателей, подлежащих самозапуску. Однако указанное приводит к нарушению технологического процесса и к значительному ущербу у потребителей.

Известны устройства дл АВР. выполненные с использованием блока контрол угла между векторами напр жений рабочего и резервного источников питани .

Эти устройства имеют повышенное быстродействие . Однако они не могут вы вл ть знак скольжени и. следовательно, селективно отключать соответствующий питающий ввод, что может приводить к потере питани обеих секций шин.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению и прин тым за прот тип вл етс устройство дл AlU; потребителей дл дпух секций шин с дпига- тельной нагрузкой, содержащее блок контрол угла между векторами одноименных напр жений первой и второй секций шин с контролем знака скольжени (в его логической части) и двум выходами, первый выход которого предназначен дл отключени выключател первого ввода и включени сек

;п С

го

О

о о

о

СО ,Ю

О

ционного выключател , а второй выход - дл отключени выключател второго ввода и включени секционного выключател . Эти устройства имеют повышенное быстродействие и могут селективно вы вл ть знак относительного скольжени между векторами напр жений рабочего и резервного источников питани , что исключает возможность потери питани обеих секций шин.

Однако при значительном относительном скольжении между векторами напр жений рабочего и резервного источников питани , а также в случае замедленного включени секционного выключател (например , из-за его ограниченного быстродействи или примерзани привода) возможно противофазное включение синхронного двигател на резервное питание. Так как при этом могут протекать большие пусковые токи, то под действием релейной защиты возможны ложное отключение резервного ввода и полное обесточивание обеих секций шин. Кроме того, режим противофазного включени возбужденных двигателей опасен дл самих синхронных двигателей, так как может вызвать их разрушение .

Цель изобретени - исключение противофазного включени синхронных двигателей при высоком быстродействии устройства.

Это достигаетс тем, что устройство дл автоматического включени резервного питани потребителей дл двух секций шин с двигательной нагрузке11, содержащее первый блок контрол угла между векторами одноименных напр жений первый и второй секции шин с контролем знака скольжени и двум выходами, первый выход которого предназначен дл отключени выключател первого ввода и включени секционного выключател , а второй выход - дл отключени выключател второго ввода и включени секционного выключател , дополнительно содержит второй блок контрол угла между векторами одноименных напр жений первой и второй секций шин и два элемента И с двум входами, причем первые входы первого и второго элементов И подключены соответственно к первому и второму выходам первого блока контрол угла, вторые входы первого и второго элементов И подключены к выходу второго блока контрол угла, выход первого элемента И предназначен дл отключени и гашени пол синхронных двигателей , подключенных к первой секции шин, а выход второго элемента И предназначен дл отключени и гашени пол синхронных двигателей, подключенных к второй секции шин.

Сущность предложени заключаетс в том, что при введении второго блока контрол угла между векторами одноименных напр жений первой и второй секций шин и

двум элементами И с двум входами, соединенных определенным образом, исключаетс противофазное включение синхронных двигателей в схеме с повышенным быстродействием.

Блок-схема предлагаемого устройства приведена на фиг.1; характеристики срабатывани - на фиг.2, где 1 - источник питани на высокой стороне питающего напр жени . 2 и 3 - первый и второй рабочие трансформаторы напр жени , 4 и 5 - выключатели первого и второго вводов, б - секционный выключатель, 7 и 8 - перва и втора секции шин, 9 и 10 - первый и второй

измерительные трансформаторы напр жени . 11 - первый блок контрол угла между векторами одноименных напр жений первой и второй секций шин с контролем знака скольжени (в его логической части) и двум

выходами, 12 - второй блок контрол угла между векторами одноименных напр жений первой и второй секций шин. 13 и 14 - первый и второй элементы И. 15 - элемент ИЛИ, 16,18, 19,20-исполнительные блоки,

выполненные, например, на основе тиристоров , дл отключени соответственно выключателей 4,5,21,22.17 - исполнительный блок, выполненный, например, на основе тиристора, дл включени секционного выключател 6, 21, 22 - блоки выключателей синхронных двигателей, подключенных соответственно к первой 7 и второй 8 секци м шин (содержащие один или несколько выключателей ), 23,24- блоки синхронных двигателей , подключенные соответственно к первой 7 и второй 8 секци м шин (содержащие один или несколько двигателей),

Ui и Un - одноименные напр жени , про- порциональные напр жением первой 7 и второй 8 секций шин, сигнал, по вл ющийс на первом выходе первого блока 11

контрол угла, если вектор напр жени Ui отстает по фазе относительно вектора напр жени Un на заданный угол, + di - сигнал, по вл ющийс на втором выходе первого блока 11 контрол угла, если вектор

напр жени Ui опережает по фазе вектор Uni

(т.е. если вектор напр жени Un отстает по фазе относительно вектора напр жени Ui). 62 - сигнал, по вл ющийс на выходе второго блока 12 контрол угла, если угол

МРЖДУ тср-тми Ui и Un больше заданно (0

Перпыи блок 11 контрол угла между векторами одноименных напр жений пер- ной и в юрой секций шин с контролем знака скольжени и двум выходами подключен входами через блоки 9 и 10 к одноименным напр жени м первой 7 и второй 8 секций шип, его перпый выход подключен через исполнительный блок 16 к выключателю 4 первого ввода, а через элемент ИЛИ 15 и исполнительный блок 17 к секционному выключателю G, второй выход - через дополнительный блок 18 к выключателю 5 второго воода, а через элемент ИЛИ 15 и исполнительный блок 17 - к секционному выключателю 6. Второй блок 12 контрол угла между векторами одноименных напр жений первой и второй секций шин подключен входа- ми через блоки 9 и 10 к одноименным напр жени м первой 7 и второй 8 секций шин. Первые входы первого 13 и второго 14 элементов И подключены соответственно к первому и второму выходам первого блока 11 контрол угла, вторые входы первого 13 i второго 14 элементов И подключены к выходу второго блока 12 контрол угла. Выход первого элемента И 13 через исполнительный блок 19 подключен к соотвс стоующим в блоке 21 и к соответствующим цеп м гашени пол в блоке 23 синхронных двигателей, нормально подключенных к первой секции 7 шин. Выход второго элемента И 1-1 через исполнитель- шы бгок V.Q подключен к соответствующим выключател г 1 гз блоке 22 и к соответствующим цеп м гашени пол о блоке 24 синхронных двигателей, нормально подключенных к второй секции 8 шин.

В нормальном режиме выключател ми Л. 5. 2 1, 22 включены, выключатель 6 отключен , а блоки 11-20 наход тс в несрабо- cooi jnmui. При этом напр жени

U: и Un noi/т расходитьс на небольшой угол. KOI рмп обычно не превышает 5°. На ,иг 2 пр одгны характеристики срабатывани 1 и 2 дп первого 11 и второго 12 блоков контрол угла Если расположить

)i iop Uii совпадающим с действительной

ULиг, in yrO i между векторами Ut и Ui по/ю ir ,гн ос ,п вектор Ui опережает вектор 1J, и ел ; нЦ Чтслгн, если вектор Ui отстает от

пч to; л I . м Пусть уставка по углу срабаты- п ьио пока 11 dicp задана равной,напри5 Q 0 5 о 5 0

5

0

5

мер 10 ., у.таг. ,. , , ,;; г, блока 12 сЬгр 60°

При потере питани пгч и шин (например, ошибочна i ш . выключател на высокой сторонг mil ча го напр жени блока 2) npom:v,u i О ный выбег синхронных двигатот и б/кл i 23, поэтому напр жение на секции 7 шип в первый момент времени не уменьшаетс , а частота его начинает медленно уменьшатьс . При этом напр жение Ui начинает медленно отставать по фазе относительно

напр жени Un и при угле д 1гр -10° обеспечиваетс срабатывание блока 11 по первого выходу (- д ). При этом через блок 16 обеспечиваетс отключение выключател первого ввода 4, а через бтоки 15 и 17 проходит сигнал, который обеспечивает включение секционного выключател G При этом возможно одновременное АВР (по приведенной параллельной схеме), или последовательное АВР (с дополнительным контролем от блок-контактов Отключено1 выключател 4).

Логика контрол знака скольжени п логической части блока 11 выполнена таи-м образом, что при дальнейшем гп бггс г .ч ронных двигателей 23 исключпе ои плСмч,. блока 11 по второму выходу и 11скл :,маетг ч ложное отключение выключател 5 Если 3V - оивалентна посто нна времени двигав лей 23 при их выбеге достаточно велика, л врем отключени выключател - и включени выключател 6 достаточно п.гк; п мтш мер при использовании t, a /упп ы элегазовых или тиристсрн-, л.о йгг- лей) напр жение на секции 7 UMII fi-mpci восстанавливаетс подкл1Очони( ч (ч.чуп ного питани от второй секции В inni, f1; . этом блок 12 не успевает cpjCviU Uoib (T,I, как при включении резервною п.плмнч is,

пр жени Ui и Uii уже сопч. / Тет по | и не производит отьлючонт и нио синхронных двигателей (п/тсг- г,ч,л п,-ч их пели)

Если эквивалентна пост г-нг- , мг ни двигателей 23 при их оыб , . 11 - .. i мала, а ьрем отключен.. , ч Я и включени выключател 6 достаи т ы4,..

ко, то напр жение Ui на секцию i :-i вает разойтис - по o;iiuCHi( : im

напрч.тени Un на секции 3 IS/H м i i клающий угол срабсТП ,i v опо а 12. При этом блок 12 ср о, ,г- т - Kai- ь 3i )м ре/г имо на О;ЧУ..-. , ,, , ;

O/l T LtiTTi И13 ИМЕЮТСЯ

налы, то он срабзтыпоет и через блок 19 производит отключение и гашение пол соответствующих синхронных двигателей о блоке 23 При этом блок 14 не срабатывает. так как нет сигнала + di на втором выходе блока 11. Таким образом, при достаточно высоком быстродействии блоков 19 и 21 к моменту расхождени векторов напр жений Ui и UM на опасный угол (больший, например , по величине -90°) происходит отключение и гашение пол соответствующих синхронных двигателей в блоке 23, чем исключаетс их противофазное включение в возбужденном состо нии. Возврат блоков 12 и 11 в исходное состо ние обеспечиваетс примерно при углах соответственно -360°+ гЗгср и -360° + (5iCp и. и в момент времени, соответствующий включению резервного питани , когда српГмгыпасг выключатель 6, а напр жени Ui и Un начинают совпадать по фазе.

При потере питани второй секции 8 шин происходит медленный выбег синхронных двигателей 24. При этом напр жение

Un начинает медленно отставать по фазе

относительно напр жени Ui. На фиг.2 это эквивалентно медленному движению вектора Ui против часовой стрелки, и при угле 3( обеспечиваетс срабатывание блока 11 по второму выходу (- б) При этом через блок 18 обеспечиваетс отключение выключател 5 второго ввода, а иерегз блоки 15,17 - включение секционного выключател 6. Логика контрол знака скольжени в логической части блока 11 при этом исключает работу по первому выходу и исключаетс ложное отключение выключател 4. Если эквивалентна посто нна времени двигателей 24 при их выбеге достаточна велики, а врем отключени выключател 5 и включени выключател 6 достаточно мало, то напр жение на секции 8 шин быстро восстанавливаетс подключением резервною пи тани от первой секции 7 шин При этом блок 12 не успевает сработать и не производит отключение и развозбужде тг п нхрон- ных двигателей 24. Если эквивалентна посто нна времени двигателей 4 при их выбеге достаточно мала, а отключени выключател 5 и включени выключател 6 достаточно велико, то напр жение Un на секции 8 шин успевает разойтись по фазе

относительно напр жени . i на секции 7 шин на угол, превышающий i г л грабатьии

0

5

0

5

0

НИР ( блока 12 При оюм блок 12 срнба тикает, чпрез блоки 14 и /0 uGf nf чмзм т

СП ОТКЛЮЧСИИС И ГЭШСЧИ1ПОЛ

соответствующих дти ател Л о ,локе 24. При от in бпок 13 нограГ тыт°т т;ь к кие1 сигнала di Гаким образом, при достаточно высоком быстродействии блоков 20 и 72 к моменту расхождени векторам напр жений Ui и Un на опасный угол (больший 90°) происходит отключение и гашение пол соответствующих двигателей и Опоке 24, чем исключаетс их противофазное включение в возбужденном состо нии Возврат блоков 12 и 1 1 в исходное состо ние обеспечиваетс примерно при углах соответственно 360° - Azcp и 360°- dicp или п момент времени , соответствующий включению резероно- ю питани , когда срабаты, дет выключатель

6, а напр жени Ui и Un начинают совпадать по фазе.

По сравнению с известным устройство не только быстро и селективно вы вл ет потер вшую питание секцию шин и переключает ее на резервное питание, но также быстро и селективно пы чп ет опасные углы расхождени векторов контролируемых напр жений секции шин с умеюк знака их относительного скольжени и п ооотвегст- вии с этим производит отключение и гашение поп соответствующих счн/ронных двигателей

Технико-экономическа И ективность устройства образуетс а пот пиеми надежноеги электроснабжени с мнхротч i /v n1 a i илей и уменьшение ,с иг; ..гическогп ущерба у потребителей г дгл гателчной нагрузкой

Claims

Формула и з о б р е i с н и

Устройство дл автоматического включени резервного питани потребителей ДРЯ ДП , секций limn с дчт т пцной 0й содержащее первь и 0;ю( контрол угла ме,1 ду векторами одноимещ-чл пгшр о- HL и гч рной и второй секции шин t контро ,, м Т iK.i (,коль;сени «i дьлтн i/од ),ми г ;оьни ВПАОД которого гчи-днт начен дп О н Ч )1 гни выключзтр 1-i первою ввода и им секционного пык ьоч (тспч a PTti

РОИ ЧхОД - ДЛЯ ОТКЛЮЧЕНИЯ ВПКЛЮЧ ЛСлЯ

птор чо пг.пда и включи нич секционного чн к,чю ател о т л и ч а ю щ f e с гем что оно сн((,оно иторым блоком ктнтр л yinn роуторами однг1 м(ннчл напр жении гтервой и второй ГРЕЦИИ шин и двум элементами И с двум р одтми причем ПРО пые входы первого и второго элементом И подключены соответственно ч псрчому и второму Ги4ходлм nepFtoio (inixa КОНТРОЛЯ

угла, вторые входы первого и второго эле-ных к первой секции шин. а выход второго

ментов И подключены к выходу второго бло-элемента И предназначен дл отключени и

ка контрол угла, выход первого элемента Игашени пол синхронных двигателей, подпредназначен дл отключени и гашени ключенных к второй секции шин.

пол синхронных двигателей, подключен-5

ш. /

«о-ио ь

-6,

fc/,

f 270- (90)

(pue.Z

гср