Спосіб автоматичного увімкнення резервного живлення двигунів змінного струму

Способ автоматического включения резервного питания двигателей переменного тока по которому измеряют угол между векторами напряжений основного и резервного источников питания двигателей фиксир уют исчезновение основного питания и отключают его, прогнозируют момент совпадения по фазе векторов напряжения резервного источника и остаточного напряжения на двигателях а затем с опережением этого момента на время, необходимое для включения резервного питания вводят резервное питание, отлича ющийся тем что дополнительно после подачи сигнала на ввод резервного литания измеряют угол между векторами напряжений на двигателях и резервного источника и при достижении указанным углом значения предшествующего несинхронному включению резервного питания отключают двигатели не допускающие несинхронное включение см о Изобретение относится к автоматике энергосистем и может быть использовано для потребителей электроэнергии с непрерывным технологическим процессом, имеющи х в своем соста ве мощные высоковольтные синхронные или асинх ронные двигатели Изве стен способ а втома тическо го вк лючения резер вно го пи тания на син хронны й элек тродви га тель (СД) в со отве тствии с кото рым при по тере о сно вно го пи та ния для пре до твра щения не син хронно го включения ре зервно го пи та ния на СД вна ча ле о тключа ют выключа тель С Д, а за тем включают выключа тель вво да резер вно го пи тания [1 ] Однако по этому способу во всех случаях потери основного питания производят предварительное отключение СД вследствие чего происходит нарушение технологического процесса Таким образом, в соответствии с этим способом для предотвращения несинхронного включения СД после потери основного питания производится отключение СД независимо от того будет ли резервное питание включено синхронно ипи несинхронно Неучет конкретных усло вий подачи резервного пита ния приводит к излишним отключениям СД и нарушениям технологического процесса Известен способ фазового управления динамическими переходами СД, в соответствии с которым для предотвращения несинхронного включения подача резервного питания на СД производится спустя расчетное время после потери питания, что обеспечивает включение при достижении углом ротора двигателя 120° или -120° [2] Для реализации указанно го способа при меняются вспомога тельные выключа тели с помощью которы х выпо лняется цикличе ское переключение фаз Недостатками способа является необхо димость устано вки дополните льны х выключа телей , а также то, что при самопроизвольном увели чении времени включения выключателей резервное питание на СД буде т включаться не син хронно В известном способе [3] для исключения несинхронного включения резервное питание включается на СД после отключения выключателя рабочего питания, гашения поля СД и снижения напряжения на статоре до нуля или другой заданной величины О 00 со 27380 Одним из основных недостатков этого способа является относительно большое время гашения поля СД и, как следствие, - большое время перерыва питания, что во многих случая х не поззоляет применить этот способ для непрерывных технологических процессов Наиболее близким по технической сущности является способ, который реализует устройство для синфазного автоматического включения резервного питания потребителей с двигательной нагрузкой [4] В соотве тствии с этим способом измеряют угол 5 между векторами напряжений основного и резервного источников питания двигателей, фиксируют исчезновение основного питания и отключают его, определяют момент совпадения по фазе векторов напряжения резервного источника и остаточного напряжения на двигателях, а затем со временем опережения этого момента, равным времени включения резервного питания, вводят резервное питание Основным недостатком этого способа является то, что при самопроизвольном увеличении времени включения выключателя резервное питание на двигатели будет подаваться несинхронно Известно, что несинхронное включение представляет опасность для двигателей из-за возникающих в них недопустимых значений токов и механических моментов Опыт эксплуатации показывает, что такое увеличение времени включения выключателей происходит по причинам, которые невозможно своевременно выявить и устранить (застревание якоря соленоида включения, увеличение переходного сопротивления контактов и др). При этом полного отказа во включении выключателя не происходит В связи с этим даже при правильной работе устройства автоматического включения резервного питания (АВР) оказывается невозможным гарантировать синхронное включение резервного питания Вместе с тем нельзя предотвратить несинхронное включение путем снятия команды на включение выключателя резервного питания после истечения известного времени его включения Основной причиной этого является инерционность подвижных частей выключателей, из-за которой будет происходить кратковременное включение Кроме того, следует иметь ввиду, что снятие команды на включение приводит к отказу АВР и резервное питание не будет подано всем потребителям секции, а не только на двигатели, несинхронное включение которых недопустимо Для предотвращения несинхронного включения резервного питания предлагается использовать то, что время отключения выключателей, как правило значительно меньше, чем их время включения Благодаря этому в случае отказа в синхронном включении резервного питания, если при этом сигнал на его выполнение правильно подан, можно успеть отключить двигатели до появления резервного напряжения на секции с двигателями Отключение должно выполняться после совпадения векторов напряжений по фазе, но до превышения углом допустимого значения Фиксацию отказа в синхронном включении предлагается выполнить путем контроля достижения углом 5 заданного значения после подачи сигнала на вклю чение резервного питания Заданное значение угла определяется путем уменьшения допустимого для двига телей угла на величин у его изменения за время отключения выключателя Допустимое значение угла определяется исходя из допустимости значений токов и моментов, возникающих в двигателях при их включении на резервное питание В основу изобретения поставлена задача создать такой способ автоматического включения резервного питания двигателей переменного тока, в котором новые операции и их последовательность позволили бы выполнять ввод резервного питания только синхронно, которое при самопроизвольном увеличении времени включения выключателя резервного питания подается несинхронно, и за счет этого повысить надежность включения резервного питания Поставленная задача решается тем, что в способе автоматического включения резервного питания двигателей переменного тока, по которому измеряют угол между векторами напряжений основного и резервного источников питания двигателей, фиксируют исчезновение основного питания и отключают его, определяют момент совпадения по фазе векторов напряжения резервного источника и остаточного напряжения на двигателях, а затем со временем опережения этого момента, равным времени включения резервного питания, вводят резервное питание, согласно изобретению, дополнительно после подачи сигнала на ввод резервного питания измеряют угол между векторами напряжений на двигателях и резервного источника и при достижении указанным углом значения, при котором происходит несинхронное включение резервного питания, отключают двигатели, недопускающие несинхронное включение Увеличение угла 5 после подачи сигнала на включение ввода резервного питания однозначно свиде тельствует о том, что резервное питание еще не включено Заданная величина указанного угла 5, при достижении которой подается сигнал на отключение двигателей, выбирается исходя из двух усло вий угол 5 должен бы ть боль ше , чем при синхронном включении резервного питания, а, с другой стороны, величина этого угла не должна превышать критическую величину угла 5, которая выбирается из условия надежного отключения двигателей, не допускающих несинхронного включения, до момента включения резервного питания, если оно не было включено синхронно На чер теже пр иведена функциональная схема устр ойства, р еализ ующе го п редла гае мый способ В нормальном рабочем режиме синхронный двигатель 1 подключен через собственный выключатель 2 к шинам 3, получающим питание от основного источника 4 через выключатель 5 Выключатель ввода резервного питания 6 находится в отключенном положении, а на шинах 7 имеется напряжение от резервного источника 8 К устройству синхронного АВР 9 подведены напряжения основного и резервного источников питания соответственно через измерительные трансформаторы напряжения 10 и 11 Эти же напряжения подведены к входам блока 12 фиксации достиже 27380 ния углом 8 заданного значения Блок 13 выполняет логическую функцию И и формирует сигнал на отключение выключателя 2 К шинам 3 также подключена нагрузка 14, допускающая несинхронное включение резервного питания В нормальном режиме СД 1 работает и подключен к шинам 3, на шинах 3 и 7 имеется напряжение соответственно от основного 4 и р