Устройство для автоматического переключения нагрузки с одного источника переменного тока на другой

 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в тех областях народного хозяйства,где нашли применение потребители переменного тока, не терпящие перерыва или некачественного электропитания. Цель изобретения - повышение помехозащищенности устройства во время переходных процессов в электрических сетях. Устройство содержит дешифратор, исполнительный блок и два идентичных блока анализа напряжения и частоты источников, каждый из которых содержит элемент контроля напряжения, реле частоты и первое реле времени. Новым является то, что в состав каждого блока анализа введены логический элемент И и второе и третье реле времени, входы которых подключены соответственно к выходу элемента контроля напряжения и к выходу реле частоты, а выходы - через логический элемент И к входу первого реле времени. Устройство позволяет получить независимые друг от друга временные задержки на включение резерва при отклонении от нормы напряжения и частоты основного источника. Это необходимо, поскольку длительность предельно допустимого отклонения частоты и переходных процессах значительно больше длительности предельно допустимого отклонения напряжения, 4 ил. о

союз соВетских социАлистических

РЕСПУБЛИК (19) (ll) 54921 А1 (g1)g Н 02 2 9/06

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н A ВТОРСНОМУ СЕИДЕ ГЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ по изоБ етениям и отнрытиям

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4644427/07 (22) 30.01.89 (46) 07.06.91. Бюл. Р 21 (72) В.А.Григорьев, А.A.Èãíàòîâ и В.И.Винокуров (53) 621.316.925(088 ° 8) (56) Авторское свидетельство СССР

h"- 1023529, кл. Н 02 J 9/06, 1981.

Авторское свидетельство СССР ф 470889, кл. Н 02 J 9/06, 1973. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОИАТИЧЕСКОГО

ПЕРЕКЛЮЧЕНИЯ НАГРУЗКИ.С ОДНОГО ИС

ТОЧНИКА ПЕРЕИЕННОГО ТОКА НА ДРУГОЙ (57) Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в тех областях народного хозяйства,где нашли применение потребители переменного тока, не терпящие перерыва или некачественного электропитания. Цель изобретения — повышение помехозащищенности устройства во время переходных процессов в электрических сетях.

Устройство содержит дешифратор, исИзобретение относится к электротехнике и может быть использовано в тех областях народного хозяйства, где нашли применение потребители переменного тока, не терпящие перерыва или некачественного электропитания.

Целью изобретения является повышение помехозащищенности устройства во время переходных процессов в электрических сетях.

На фиг.1 изображена структурная схема устройства для автоматического переключения нагрузки с одного источполнительный блок и два идентичных блока анализа напряжения и частоты источников, каждый из которых содержит элемент контроля напряжения, реле частоты и первое реле времени. Новым является то, что в состав каждого блока анализа введены логический элемент

И и второе и третье реле времени, входы которых подключены соответственно к выходу элемента контроля напряжения и к выходу реле частоты, а выходы — через логический элемент И к входу первого реле времени. Устройство позволяет получить независимые друг от друга временные задержки на включение резерва при отклонении от а нормы напряжения и частоты основноФ

ro источника. Это необходимо, поскольку длительность предельно допустимого отклонения частоты и переходных процессах значительно больше длительности предельно допустимого отклонения напряжения. 4 ил. ника переменного тока на другой; на фиг.2 — временные диаграммы его работы; на фиг.3 — - структурная схема реле частоты; на фиг.4 — временные диаграимы работы реле частоты.

Устройство состоит из идентичных блоков 1 и 2 анализа основного и резервного источников, входы которых через депифратор 3 подключены к исполнительному блоку 4. Каждь>й блок

1 или 2 анализа содержит датчик 5 напря>кения и реле 6 частоты, входы которых подключены к коптролируг., иу источнику напряжения переиеннс. †.о т —

1654921 ка, пороговый элемент 7, вход которого подключен к выходу датчика 5 напряжения, первое 8, второе 9 и третье 10 реле времени, а также ло»гически»» элемент И 11. При этом вход реле 8 времени и вход реле 9 времени

Подключень» соответствен»»о к выходу порогового элемента 7 и к выходу ре ле. 6 частоты, а выходы реле 8 и 9 времени через логический элемент И 11 подключены к входу реле 10 времени.

Реле 6 частоты (фиг.3) содержит усилитель-формирователь 12 входного сигнала, Т-триггер 13,ждущие генераторы 14 и 15 импульсов эталонной дли тельности, логический элемент И 16

Н D-триггер 17. При этом выход усилителя-формирователя 12 входного сигНала подключен к счетному входу Ттриггера 13, прямой выход которого подключен к входам ждуг»их генераторов

14 и 15 импульсов эталонной длительности, а инверсный выход — к входу синхрониза»»»»и D-триггера 17, инверсный выход ждущего генератора 14 импульсов эталонной длительности и прямой вь»ход 7»дущего генератора 15 импульсов эталонной длительности подключены к входам логического элемента И 16, выход которого подключен к информационному входу D-триггера 17, Устройство работает следуюцим образом.

При подключении устройства к источникам переменного тока на выходе датчика 5 напря>кения блоков 1 и 2 анализа появляется выпрямленное и . сглаженное напряжение, пропорциональное амплитуде напряже ия контролируемой сети, а на выходе усилителя-формирователя 12 появляется прямоугольное напряже»»ие с частотой контролиру 1 емой сети (фиг.4б), которое запускает

Т-триггер 13. Снимаемые с прямого выхода Т-триггера 13 импульсы, пред- ставллюцие собой меандр (фиг.4в), в свою очередь запускают ждущие генераторы 14 и 15 импульсов эталонной длительности, при этом с инверсного выхода >щуцего генератора 14 будут сниматься импульсы с активным уровнем логического нуля, длительность которых равна длительности пе" риода наибольшей предельно допустимой частоты контролируемого источника переменного тока с «» z (фиг.4г), а с прямого выхода жду»»»его генератора 15 и»пульса эталонной длительности — импульсы с активным уровнем логической единицы, длительность которых равна длительности периода

5 наименьшей предельно допустимой частоты контролируемого источника . эт.г, (фиг.4д). В результате этого с выхода логического элемента И 16 на информационный вход D-триггера 17 поступают импульсы, длительность которых равна разности между длительностями периодов наименьшей и чаибольшей предельно допустимых частот (фиг.4е).

Если частота контролируемого источника переменного тока больше минимально допустимого значения контролируемой частоты, но меньше максимально допустимого значения, то в момент прихода фронта импульса с инверсного выхода Т-триггера 13 на вход синхронизации Р-триггера 17 на прямом выходе последнего установится состояние логической "1". После чего состояние логической "1 установится на вьгкоде реле времени (фиг.2б,г).

Если величина контролируемого напряжения, снимаемого с выхода датчика 5 напряжения, находится в зоне предельно допустимых значений, то на выходах порогового элемента 7 и реле

8 времени так>хе установится состояние логической "1" (фиг.2а,в). Как только па выходах реле 8 и 9 времени установится состояние логической

"1", через время,, равное или несколько большее допустимому периоду отклонения напряжения в повторно кратковременном режиме на клеммах потребителя, состояние логической

"1" установится на выходе реле 10 времени (фиг.2д). Сигнал с выхода реле 10 времени блоков 1 и 2 анализа поступают на дешифратор 3, который, проанализировав состояния выходов этих реле, подает необходимую команду исполнительному блоку 4 на вклю.чение основного источника.

В случае выхода величины контролируемого напряжения за зону пре50 дельно допустимых значений на выходе

«чорогового элемента 7 установится состояние, логического "0" (фиг.2а).

Состояние логического "0" установится также на выходе gD-триггера 1?, 55 если часто а контролируемого переменного тока меньше или больше соответственно минимального или максимального предельно допустимых значений контролируемой частоты, так как в мо-.

165492 мент прихода фронта импульса с инверсного выхода Т-триггера 13 на вход синхронизации D-триггера 17, на информационном входе D-триггера 17 будет состояние логического "0" (фиг.26).

Если отклонения напряжения или частоты имеют кратковременный характер и длительность этих отклонений не превьппает времени задержки, создаваемой соответственно реле 8 или 9 времени т. е ° если ь g + ь или ь с c y л л

) то на выходах реле 8 и 9 времени сохранится состояние логической "1" (фиг.2а,б,в,г). Как только длительность отклонения напряжения или частоты превысит время задержки соответственно реле 8 или 9 времени, на выходе одного из последних и на выходе реле 10 времени сразу же уста11 11 новится состояние логического 0 (фиг.2д) °

15

Таким образом, при переключении 25 нагрузки, приводящей к провалу напряжения и отклонению частоты, исключается возмопность ложных срабатываний, например, при переключении с основного источника переменного то- 30 ка, имеющего некачественную электроэнергию, на резервньп источник, -имеющий качественную электроэнергию.

Кроме того, за счет введения независимого временного контроля напря- 35 жения и частоты значительно повьппается надежность работы устройства в слуслучае кратковременного отклонения

1 б указанных параметров источников переменного тока.

Формула изобретения

Устройство для автоматического переключения нагрузки с одного ис-. точника переменного тока на другой, содержащее дешифратор, выполненный в виде элемента И с двумя входами, один из которых инверсный, выход дешифратора подключен к исполнительному блоку, а инверсный и прямой входы — к выходам двух идентичных блоков анализа основного и резервного источников соответственно, каждый из блоков анализа включает первое реле времени, реле частоты, пороговый элемент и датчик напряжения, вход которого предназначен для подключения . к контролируемому источнику напряжения переменного тока, а выход - к входу порогового элемента, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения помехозацищенности устройства во время переходных процессов в электрических сетях, н каждый блок анализа источников введены логический элемент И, второе и третье реле времени, причем входы второго и третьего реле времени подключены соответственно к выходу порогового элемента и к выходу реле частоты, вход которого подключен к контролируемому источнику напряжения переменного тока, а выходы второго и третьего реле времени через логический элемент И подключены к входу первого реле времени.

1б54921

1654921

М дх. сцщ

8ык

Редактор А.Шандор

Заказ 1956 Тираж 337 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, ?аушская наб., д, 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101 д ф

Ь(ха о

g14

Составитель А.Шустов

Техред М.Дидык Корректор С.Шекмар