SU1683128A1

SU1683128A1 - Device for automatic connection of stand-by facility in power supply system with electronic transducer

Info

Publication number: SU1683128A1
Application number: SU894645749A
Authority: SU
Inventors: Григорий Маркович Рубашов; Давид Иосифович Аптекарь; Сергей Анатольевич Ковалев; Захар Романович Захаров; Дмитрий Васильевич Чиканков; Николай Авертиевич Лозовский
Priority date: 1989-02-01
Filing date: 1989-02-01
Publication date: 1991-10-07

Abstract

Изобретение относитс к электротехнике и может быть использовано в системах бесперебойного электроснабжени ответственныхпотребителей , содержащих вентильные преобразователи. Цель изобретени - повышение надежности. Устройство содержит две секции 7 и 8 шин, св занных между собой через контактный 9 и тиристорный 10 секционные выключатели. С помощью трансформатора 40 измер етс ток в межсекционной св зи. При отсутствии коротких замыканий в источниках 1 и 2 ток, измер емый трансформатором 40, имеет (Л с V-8 ««S о 00 GO КЗ 00 « йThe invention relates to electrical engineering and can be used in uninterruptible power supply systems for responsible consumers containing valve converters. The purpose of the invention is to increase reliability. The device contains two sections 7 and 8 of buses connected to each other through pin 9 and thyristor 10 sectional switches. Transformer 40 measures intersectional current. In the absence of short circuits in sources 1 and 2, the current measured by transformer 40 has (L with V-8 "S o 00 GO KZ 00" nd

Description

рко выраженную высокую гармонику по вл ющуюс от работы вентильных преобразователей 17 и 18. Эта гармоника выдел етс полосовым фильтром 21 и так воздействует на выключатель 9, что он находитс в отключенном состо нии. При наличии короткого замыкани в источнике 1 ток в межсекционной св зи становитс синусоидальным , место короткого замыкани отсоедин етс от аварийной секции 7, а сама секци 7 подсоедин етс через контактный выключатель к второй секции 8, питающейс от другого источника 2. Во всех режимах работы осуществл етс непрерывное слежение за формой тока а межсекционной св зи, что позвол ет обеспечить быстродействующее автоматическое включение резерва . 1 ил.a pronounced high harmonic arising from the operation of the valve converters 17 and 18. This harmonic is allocated by the band-pass filter 21 and so affects the switch 9 that it is in the off state. If there is a short circuit in source 1, the current in the intersectional communication becomes sinusoidal, the short circuit location is disconnected from the emergency section 7, and section 7 itself is connected through a contact switch to the second section 8, which is supplied from another source 2. In all modes of operation Continuous tracking of the shape of the intersectional current a, which allows to provide fast-acting automatic switching on of the reserve. 1 il.

Изобретение относитс к электротехнике и может быть использовано в системах бесперебойного электроснабжени ответственных потребителей, содержащих вентильные преобразователи.The invention relates to electrical engineering and can be used in uninterruptible power supply systems for responsible consumers containing valve converters.

Целью изобретени вл етсг повышение надежности автоматического ввода резерва /АВР/The aim of the invention is to increase the reliability of automatic input reserve / AVR /

На чертеже представлена схэма устройства .The drawing shows the schema of the device.

Устройство содержит два источника 1 и 2 питани , два питающих трансформатора 3 м 4, вводные выключатели 5 и 6, две секции 7 и 8 сборных шин св занных секционными выключател ми 9 и 10, контактными и тири- сторными с блоком управлени 11, соответственно , и последовательно включенный с тиристорным выключателем 10 реактор 12. К секци м 7 и 8 сборных шин подключены через выключатели 13 и 14 и преобразовательные трансформаторы 15 и 16 вентильные преобразователи 17 и 18. К сборным шинам секции 7 могут быть подключены через фидерный выключатель 19 сборные шины 20 невентильной нагрузки. Устройство содержит также полосовой фильтр 21 5-ой гармоники тока первый и второй компараторы 22 и 23, первый логический элемент И 24, инвертор 25, второй логический элемент И26, ждущий одновибратор 27, первый логический элемент ИЛИ 28, третий и четвертый логические элементы И 29 и 30, второй логический элемент ИЛ И 31, датчики 32 и 33 минимального тока источников 1 и 2 питани , подключенные к трансформаторам тока 34 и 35 вводных выключателей, и реле 36 и 37 направлени мощности, входы которых соединены с вторичными обмотками трансформаторов 38 и 39 напр жени , подключенных к секци м 7 и 8 соответственно.The device contains two power sources 1 and 2, two power transformers 3 m 4, input switches 5 and 6, two sections 7 and 8 busbars connected by section switches 9 and 10, contact and thyristor with a control unit 11, respectively. and a reactor 12 connected in series with a thyristor switch 10. To sections 7 and 8 of busbars are connected via switches 13 and 14 and converter transformers 15 and 16 valve converters 17 and 18. Busbars 19 can be connected to busbars of section 7 20 not entilnoy load. The device also contains a band-pass filter 21 of the 5th current harmonic, the first and second comparators 22 and 23, the first logic element AND 24, the inverter 25, the second logic element I26, the waiting one-shot 27, the first logic element OR 28, the third and fourth logic elements AND 29 and 30, the second logical element IL & 31, sensors 32 and 33 of the minimum current of power supply sources 1 and 2, connected to current transformers 34 and 35 of input breakers, and power direction relays 36 and 37, whose inputs are connected to secondary windings of transformers 38 and 39 stress Connecting to the sections 7 and 8 respectively.

Вторична обмотка трансформатора 40 тока тиристорного выключател 10 соединена С входом полосового фильтра 21 5-ой гармоники тока и входом компаратора 23. При этом входы компараторов 22 и 23 подсоединены к выходу полосового фильтра 21The secondary winding of the current transformer 40 of the thyristor switch 10 is connected to the input of the band-pass filter 21 of the 5th harmonic current and the input of the comparator 23. The inputs of the comparators 22 and 23 are connected to the output of the band-pass filter 21

и трансформатору 40 тока. Выход компаратора 22 св зан с первым входом первого элемента И 24 и первым, инверсным входом второго элемента И 26, Выход второго компаратора 23 соединен с вторым, инверсным входом первого элемента И 24 и через инвертор 25 с вторым входом элемента И 26. Выход первого элемента И подключен к входу первого элемента ИЛИ 28, выход второгоand a current transformer 40. The output of the comparator 22 is connected with the first input of the first element AND 24 and the first, the inverse input of the second element And 26, the output of the second comparator 23 is connected to the second, inverse input of the first element And 24 and through the inverter 25 with the second input of the element And 26. The output of the first element And connected to the input of the first element OR 28, the output of the second

элемента И 26 соединен с входом одновиб- ратора 27, с первым входом третьего 29 и четвертого 30 элементов И и с одним из входов трехвходового второго элемента ИЛИ 31. Выхододновибратора27 подсоединен к второму входу элемента ИЛИ 28, а выход последнего св зан с блоком 11. Вторые входы третьего и четвертого элементов И 29 и 30 соединены с выходами реле 36 и 37, а их выходы подключены к цеп м отключени вводных выключателей 5 и 6. Оставшиес входы элемента ИЛИ 31 подключены к выходам датчиков 32 и 33, а выход этого элемента 31 подсоединен к цепи включени выключател 9.element AND 26 is connected to the input of the one-oscillator 27, with the first input of the third 29 and fourth 30 elements And with one of the inputs of the three-input second element OR 31. The output of the single vibrator 27 is connected to the second input of the element OR 28, and the output of the latter is connected to block 11. The second inputs of the third and fourth elements And 29 and 30 are connected to the relay outputs 36 and 37, and their outputs are connected to the disconnecting circuits of the input switches 5 and 6. The remaining inputs of the OR 31 element are connected to the outputs of the sensors 32 and 33, and the output of this element 31 connected to the switching circuit ate 9.

Устройство работает следующим образом .The device works as follows.

В нормальном режиме секции 7 и 8 сборных шин св заны через включенный ти- ристорный выключатель 10.ПоддерживаниеIn normal mode, sections 7 and 8 of the busbar are connected via the on-off thyristor switch 10.Support

тиристорного выключател в провод щем состо нии обеспечиваетс блоком 11 управлени . Контактный выключатель 9 выключен , вводные выключатели 5 и 6 включены, обеспечива питание вентильных преобразователей 17 и 18, при этом через меж- секционную св зь протекает ток, обусловленный разностью потенциалов между секци ми 7 и 8 сборных шин.the thyristor switch in the conducting state is provided by the control unit 11. The contact switch 9 is turned off, the input switches 5 and 6 are turned on, providing power to the valve converters 17 and 18, with current flowing through the intersectional link due to the potential difference between sections 7 and 8 of the busbars.

Так ка.к нагрузкой секции 7 и 8 сборных шин вл ютс вентильные преобразователи 17 и 18, форма тока межсекционной св зи несинусоидальна и содержит, например , дл шестнфазной схемы выпр млени , 5-ую гармонику. Полосовой фильтр 21, наSo, as a load, busbar sections 7 and 8 are valve converters 17 and 18, the shape of the intersectional current is non-sinusoidal and contains, for example, for a six-phase rectifier circuit, the 5th harmonic. Band-pass filter 21, on

вход которого подаетс сигнал тока, выдел ет 5-ю гармонику и вызывает срабатываthe input of which is supplied with a current signal, selects the 5th harmonic and triggers

ние первого компаратора 22, Второй компаратор 23 настроен на порог срабатывани при токе короткого замыкани , например, на сборных шинах 20 невентмльной нагруз ки, в точке К1, В нормальном режиме сигнал на выходе компаратора 23 отсутствует, поэтому отсутствует также сигнал блокировки на входе блока 11 управлени тиристорного выключател 10, Реле 3G и 37 направлени мощности выд.ччит единичный сигнал на выходе при направлении мощности от секции 7 и 8 сборных шин к источнику 1 и 2 питани , например, при коротком замыкании выше питающих трансформаторов 3 или 4 (точка К2 на чертеже). Датчики 32 и 33 минималь-. него тока срабатывает при потере питани со стороны источников 1 и 2 питани 1 и 2.the first comparator 22, the second comparator 23 is set to operate at a short-circuit current, for example, on busbars 20 not load, at point K1, In normal mode, the signal at the output of the comparator 23 is absent, therefore there is also no blocking signal at the input of unit 11 control of the thyristor switch 10, Relay 3G and 37 of the power direction will issue a single signal at the output when the power is directed from section 7 and 8 busbars to power supply 1 and 2, for example, during a short circuit above the supply transformers 3 or 4 (point K2 in the drawing). Sensors 32 and 33 min. Its current is triggered when power is lost from sources 1 and 2, power 1 and 2.

Рассмотрим работу устройства в различных анормальных режимах.Consider the operation of the device in various abnormal modes.

Первый режим короткого замыкани выше питающего трансформатора 3 в точке К2. При этом точка замыкани подпитываетс со стороны источника 2 через тиристор- ный выключатель 1C. Ток межсекционной св зи, измер емый трансформатором 40, в этот момент определ етс пинейным сопротивлением контура короткого замыкани и поэтому синусоидален,The first mode is a short circuit above the supply transformer 3 at point K2. In this case, the closing point is fed from the source 2 side through the thyristor switch 1C. The cross-over current, as measured by transformer 40, at this moment is determined by the pin resistance of the short circuit and is therefore sinusoidal,

На выходе полосового фильтра 21 сигнал отсутствует, при этом на пр мом входе элемента И 24 и инверсном входе элемента И 26 присутствует нулевой сигнал, снимаемый с выхода компаратора 22,At the output of the band-pass filter 21, there is no signal, while at the direct input of the AND 24 element and the inverse input of the AND 26 element there is a zero signal taken from the output of the comparator 22,

Так как компаратор 23 отстроен от тока которого замыкани выше питающего трансформатора 3, на его выходе присутствует нулевой сигнал, и на выходе элемента И 24 также формируетс нулевой сигнал. При этом с выхода инвертора 25 снимаетс единичный сигнал, который поступает на пр мой вход элемента И 26. Одновременно на выходе этого элемента возникает единичный сигнал. Этот сигнал поступает на вход ждущего одновибратора 27, выход которого подключен к второму входу элемента ИЛИ 28, Длительность импульса, формируетс в этот момент на выходе одновибратора 27, превышает врем включени секционного выключател 9. Таким образом , на первом входе элемента ИЛИ 28 единичный сигнал снимаетс , а на второй вход этой схемы поступает импульс с выхода одновибратора 27, что дает возможность работы блока 11 управлени тиристорного выключател 10 во врем включени секционного выключате/. 9. С выхода элемента И 26 единичный сигнал также поступает на вход элемента ИЛИ 31 и на входы элементов И 29 и 30, а на второй вход элемента И 29Since the comparator 23 is tuned from the current of which the circuit is above the supply transformer 3, a zero signal is present at its output, and a zero signal is also generated at the output of the AND 24 element. In this case, a single signal is removed from the output of the inverter 25, which is fed to the direct input of the element AND 26. At the same time, a single signal is generated at the output of this element. This signal enters the standby one-shot 27, the output of which is connected to the second input of the element OR 28, the pulse duration, which is formed at this moment at the output of the single-vibration 27, exceeds the switch-on time of the sectional switch 9. Thus, at the first input of the element 28, the single signal is removed and the second input of this circuit receives a pulse from the output of the one-oscillator 27, which allows the control unit 11 of the thyristor switch 10 to operate during the on-switch sectional switch /. 9. From the output of the element And 26 a single signal is also fed to the input of the element OR 31 and to the inputs of the elements And 29 and 30, and to the second input of the element And 29

поступает единичный сигнал с выхода реле 36 направлени мощности. При этом происходит отключение вводного выключател 5 и включение секционного выключател 9, Таким образом, вентильные преобразователи 17 и 1В при коротком замыкании выше питающего трансформатора 3 получают питание без перерыва, так как до момента включени секционного выключател 9 сек0 цим 7 сборных шин питаетс от источника 2 чере:5 тмристориый выключатель 10 и реактор 12. При этом величина индуктивного со- про длени р-.;зктора 12 выбираетс таким образом, остаточное напр жение наa single signal comes from the output of the power direction relay 36. In this case, the input switch 5 is disconnected and the section switch 9 is turned on. Thus, the valve converters 17 and 1B are short-circuited above the supply transformer 3 and are powered without interruption, because until the section switch is turned on, 9 seconds of the 7 busbars are powered from source 2 In addition: 5 tmristor switch 10 and reactor 12. At the same time, the magnitude of the inductive component of the p -; Rector 12 is selected in such a manner; the residual voltage at

5 поврежденной секции шин не приводило к сбою в работе зентильного преобразовател 17.5 of the damaged section of the tires did not lead to a malfunction of the zentil converter 17.

Второй нормальный режим - отключение одного из источников 1 ипи 2 питани ,The second normal mode is to turn off one of the sources 1 and 2 power,

0 например источника 1 В этом режиме срабатывает дзтчкк 32 минимального тока и через один из входов элемента ИЛИ 31 воздействуют на цепь включени секционного выключател 9, включа его,0 for example, source 1 In this mode, a minimum current of 32 is triggered and through one of the inputs of the element OR 31, the switching circuit of the sectional switch 9 is activated, turning it on,

5 Третий режим - короткое замыкание на сборных шинах 20 невентильной нагрузки, точка К1. При этом виде повреждени срабатывает компаратор 23, м на выходе поло- ПОБСГ--| фпкьтра 21 исчезает ВУХЭДНОЙ5 The third mode is a short circuit on the busbar 20 non-ventilating load, point K1. With this type of damage, the comparator 23 is triggered, m at the output of the PBSGG-- | fpktra 21 disappears VUKHEDNAYA

0 ;.иг:1сы, происходит блокирование логического элемента И 26, предотвращаетс включение секционного выключател 9, и одновременно происходит сн тие единичного сигнала на выходе элемента И 24 что0; .ig: 1sy, blocking of the logic element And 26 occurs, the sectional switch 9 is prevented from being turned on, and at the same time the single signal is removed at the output of the And 24 element that

5 вызывает выключение тмристорного выключател 10.5 causes the triac switch 10 to be turned off.

Так-лм образом, при всех рассмотренных режимах работы устройства осуществл етс непрерывное слежение за формойThus, for all the modes of operation of the device considered, continuous tracking of the shape is carried out.

0 тока в межсекционной св зи, что позвол ет обеспечить быстродействующее переключение нагрузки, содержащей вентильные преобразователи, устранив сбои в их работе , «то позвол ет существенно повысить на5 дежность действи АВ Р.0 current in the intersectional communication, which allows for fast-acting switching of the load containing valve-type converters, eliminating failures in their operation, "this makes it possible to significantly increase the reliability of AB R.

Claims

Apparatus of the Invention A device for automatic input of a reserve in an electrical power supply system with valve converters, comprising

0. Two power sources, input switches, two busbar sections, interconnected by parallel-connected sectional contact and thyristor switches, with a control unit of the latter, characterized by the fact that, in order to increase reliability, the reactor is switched on in series with a thyristor switch the thyristor switch circuit is connected to a current transformer, the output of which is a band-pass filter, in the circuits of input switches there are installed a power direction relay, minimum current sensors, in addition, The device is equipped with two comparators, four AND gates, two OR gates, a waiting one-shot and an inverter, the first and second comparators being connected to the noflo pfebfd output of the filter and to the current transformer, respectively, the output of the first comparator is connected to the first input of the first the logical element And the first inverse of the second element And, the output of the second comparator is connected to the second inverse of the first element And through the inverter connected to the second input of the second element I. in The output of the first element AND is connected to the input of the first logical element OR, the output of the second

element I is connected to the input of the waiting single-oscillator and with the first input of the third and fourth logic elements I and with one of the inputs of the three-input second logical element OR, the output of the waiting one-oscillator is connected to the second input of the first element OR, whose output is connected to the thyristor switch control unit , the second inputs of the third and fourth elements OR are connected to the outputs of the power direction relays, and the outputs of the third and fourth elements AND are connected to the disconnecting circuits of each of the input switches, lice entrances

the three-input second logic element OR is connected to the outputs of the undercurrent sensors, and its output is connected to the switching circuit of the sectional contact switch.

20