RU2654532C1 - Method of fast automatic switching on the consumer secondary power supply - Google Patents
Method of fast automatic switching on the consumer secondary power supply Download PDFInfo
- Publication number
- RU2654532C1 RU2654532C1 RU2017120429A RU2017120429A RU2654532C1 RU 2654532 C1 RU2654532 C1 RU 2654532C1 RU 2017120429 A RU2017120429 A RU 2017120429A RU 2017120429 A RU2017120429 A RU 2017120429A RU 2654532 C1 RU2654532 C1 RU 2654532C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- main
- voltage
- power source
- buses
- input
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 16
- 239000013598 vector Substances 0.000 claims abstract description 38
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 claims abstract description 4
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims abstract description 3
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims description 4
- 238000000819 phase cycle Methods 0.000 claims description 3
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 claims description 2
- 238000004870 electrical engineering Methods 0.000 abstract description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 4
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 4
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 3
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 3
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 description 3
- 230000007257 malfunction Effects 0.000 description 2
- 210000000056 organ Anatomy 0.000 description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 230000007717 exclusion Effects 0.000 description 1
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
- H02J9/00—Circuit arrangements for emergency or stand-by power supply, e.g. for emergency lighting
- H02J9/04—Circuit arrangements for emergency or stand-by power supply, e.g. for emergency lighting in which the distribution system is disconnected from the normal source and connected to a standby source
- H02J9/06—Circuit arrangements for emergency or stand-by power supply, e.g. for emergency lighting in which the distribution system is disconnected from the normal source and connected to a standby source with automatic change-over, e.g. UPS systems
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
- H02J3/00—Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks
- H02J3/38—Arrangements for parallely feeding a single network by two or more generators, converters or transformers
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Business, Economics & Management (AREA)
- Emergency Management (AREA)
- Supply And Distribution Of Alternating Current (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области электротехники, в частности, к противоаварийной автоматике системы электроснабжения, а именно к автоматическому переключению на резервный источник электропитания потребителей, и предназначено для сокращения времени восстановления питания потребителей путем автоматического присоединения резервного источника питания.The invention relates to the field of electrical engineering, in particular, to emergency control automation of a power supply system, namely, to automatically switch to a backup consumer power supply, and is intended to reduce the recovery time of consumers by automatically connecting a backup power source.
Известен способ автоматического включения резервного электропитания потребителей (RU 2398338 C1, опубликовано 27.08.2010), заключающийся в измерении напряжения прямой последовательности на шинах резервного источника питания, линейных напряжений на шинах основного источника питания, угла между векторами напряжений прямой последовательности на шинах источников питания и угла векторами напряжения прямой последовательности на шинах основного и резервного источников за заданный промежуток времени; в раздельном для каждой из фаз определении действующего значения тока на вводе основного источника питания и угла между вектором комплексного действующего тока в этой же фазе и напряжения между двумя другими фазами на шинах основного источника и принимаемого равной от 0 до 50% доли одноименного комплексного действующего напряжения на шинах резервного источника питания; переключении питания шин с основного источника на резервный при снижении любого из измеряемых напряжений на шинах основного источника ниже заданного значения или при увеличение угла между векторами напряжений прямой последовательности на шинах основного и резервного источников выше заданного значения или при изменении угла между векторами прямой последовательности на шинах основного и резервного источника за заданный промежуток времени выше заданного значения, когда одновременно с этим значение действующего тока в любой из фаз на вводе основного источника питания и значение угла между вектором комплексного действующего тока в этой же фазе и выше указанной векторной суммой достигают заданной области значений, и напряжений прямой последовательности на шинах резервного источника питания превышают заданное значение.A known method for automatically turning on the backup power supply of consumers (RU 2398338 C1, published August 27, 2010), which consists in measuring the voltage of the direct sequence on the tires of the backup power source, the line voltage on the tires of the main power source, the angle between the vectors of the voltage of the direct sequence on the buses of the power sources and the angle direct sequence voltage vectors on the buses of the main and backup sources for a given period of time; in determining separately for each phase the effective value of the current at the input of the main power source and the angle between the vector of the complex effective current in the same phase and the voltage between the other two phases on the buses of the main source and taken from 0 to 50% of the share of the same complex effective voltage at backup power supply tires; switching the bus power from the main source to the backup when any of the measured voltages on the tires of the main source decreases below a predetermined value or when the angle between the direct sequence voltage vectors on the main and backup sources tires exceeds a specified value or when the angle between the direct sequence vectors on the main buses changes and a backup source for a given period of time above a given value, when at the same time the value of the effective current in any of the phases water main power source and the angle between the vector integrated RMS current in the same phase, and the above mentioned vector sum reaches a predetermined range of values, and positive sequence voltage on the standby power source tires exceeds a predetermined value.
К недостаткам этого известного способа относится некорректное определение направления мощностей, в расчете которых используется напряжение резервного источника питания наличии разницы частот напряжений на резервном источнике питания, вследствие чего возможно увеличение времени переключения на резервный источник питания.The disadvantages of this known method include the incorrect determination of the direction of capacities, the calculation of which uses the voltage of the backup power source, the presence of voltage frequency differences at the backup power source, as a result of which it is possible to increase the switching time to the backup power source.
В качестве ближайшего аналога выбран способ автоматического включения резервного электропитания потребителей (RU 2447565 C1, опубликовано 10.04.2012) состоящий в измерении напряжения на шинах основного и резервного источников питания и угол между векторами напряжений прямой последовательности фаз основного и резервного источников питания; определении направления мощностей в фазах на вводе шин основного источника питания; переключении питания шины с основного источника на резервный при отсутствии блокирующих сигналов от других устройств и при изменении направления мощности на вводе основного источника питания от шин к источнику, напряжения на шинах основного источника питания меньше заданного уровня или угла между вектором напряжения прямой последовательности больше заданного.As the closest analogue, the method of automatically turning on the backup power supply of consumers (RU 2447565 C1, published April 10, 2012) is selected, which consists in measuring the voltage on the buses of the main and backup power sources and the angle between the voltage vectors of the direct phase sequence of the phases of the main and backup power sources; determining the direction of power in the phases at the input of the tires of the main power source; switching the bus power from the main source to the backup in the absence of blocking signals from other devices and when the direction of the power at the input of the main power source from the buses to the source changes, the voltage on the buses of the main power source is less than a specified level or the angle between the direct sequence voltage vector is greater than a specified one.
К недостаткам ближайшего аналога следует отнести: возможность создания искусственного двойного замыкания на землю в момент переключения на резервный источник питания, при условии одновременного наличия однофазного замыкания на землю на основном и резервном источнике питания; возможность излишних переключений при отсутствии нагрузки на основной секции шин и увеличение угла между вектором напряжения прямой последовательности основной и резервной секции шин вследствие отсутствия синхронизма (равенства величин, частот и углов векторов напряжений); возможность отключения потребителей электроэнергии устройствами защиты по причине увеличения тока вследствие несинхронного переключения на резервный источник питания; возможность некорректного определения направления мощностей, в расчете которых используется напряжение резервного источника питания из-за наличия разницы частот напряжений на резервном источнике питания, вследствие чего возможно увеличение времени приключения на резервный источник питания.The disadvantages of the closest analogue include: the possibility of creating an artificial double circuit to ground at the time of switching to a backup power source, provided that there is a single-phase earth fault at the main and standby power sources; the possibility of excessive switching when there is no load on the main busbar section and an increase in the angle between the voltage vector of the direct sequence of the main and backup busbar sections due to the lack of synchronism (equality of values, frequencies and angles of voltage vectors); the ability to turn off consumers of electricity by protective devices due to an increase in current due to unsynchronous switching to a backup power source; the possibility of incorrect determination of the direction of capacities, in the calculation of which the voltage of the backup power source is used due to the presence of a difference in the frequency of the voltages on the backup power source, as a result of which an increase in the time of adventure for the backup power source is possible.
Технический результат - исключение возможности создания искусственного двойного замыкания на землю в момент переключения на резервный источник питания, при условии одновременного наличия однофазного замыкания на землю на основном и резервном источнике питания, излишних переключений при отсутствии нагрузки на основной секции; шин и увеличение угла между вектором напряжения прямой последовательности основной и резервной секции шин вследствие отсутствия синхронизма (равенства величин, частот и углов векторов напряжений), отключений потребителей электроэнергии устройствами защиты по причине увеличение тока вследствие несинхронного переключения на резервный источник питания; некорректного определения направления мощностей, в расчете которых используется напряжение резервного источника питания из-за наличия разницы частот напряжений на резервном источнике питания, вследствие которого возможно увеличение времени переключения на резервный источник питания.The technical result is the exclusion of the possibility of creating an artificial double earth fault at the time of switching to the backup power source, provided that there is a simultaneous presence of a single-phase earth fault on the main and backup power source, excessive switching in the absence of load on the main section; busbars and an increase in the angle between the direct sequence voltage vector of the main and backup bus sections due to the lack of synchronism (equality of values, frequencies and angles of voltage vectors), power outages by protective devices due to an increase in current due to non-synchronous switching to the backup power source; incorrect determination of the direction of capacities, in the calculation of which the voltage of the backup power source is used due to the presence of a difference in the frequency of voltages on the backup power source, due to which it is possible to increase the time for switching to the backup power source.
Указанный технический результат достигается тем, что в способе быстродействующего автоматического переключения на резервный источник электропитания потребителей измеряют напряжение на шинах основного и резервного источников питания и угол между векторами напряжений прямой последовательности фаз основного и резервного источников питания; определяют направление мощностей в фазах на вводе шин основного источника питания; переключают питание шин с основного источника на резервный при отсутствии блокирующих сигналов от других устройств и при изменении направления мощности на вводе основного источника питания от шин к источнику, напряжения на шинах основного источника питания меньше заданного уровня или угла между вектором напряжения прямой последовательности больше заданного; измеряют токи, протекающие по вводам основного и резервного источников питания и напряжение нулевой последовательности на шинах основного и резервного источников питания; определяют линейные напряжения на шинах основного и резервного источников питания, специальные линейные напряжения, направление передачи полной мощности в фазах на вводе основного источника питания; переключают шины на резервный источник питания: при отсутствии изменения напряжения нулевой последовательности на шинах основного и резервного источников питания и любого из фазных токов, протекающих через ввод основной секции шин, больше заданного значения, при этом если в течении заданного промежутка времени, значение всех фазных токов не измениться на меньшее чем заданное, то переключение на резервный источник питания запрещается; при изменении направления передачи полной мощности на вводе основного источника на противоположное или величины любого из фазных токов, протекающих через ввод основной секции шин, меньше заданного значения и любого линейного напряжения на шинах основного источника меньше заданного значения или величины угла между векторами напряжения прямой последовательности шин основного и резервного источников питания больше заданного значения; при этом, если в течение заданного времени, значение фазных токов, протекающих через ввод основного источника питания, меньше заданного значения, то данное условие блокируется до момента изменения любого из токов больше заданного значения; при наличии как минимум двух линейных напряжений на резервном источнике питания больше заданного значения и синхронизма между векторами напряжений шин основного и резервного источников питания. Линейные напряжения на шинах основного и резервного источников питания определяют на основе измерения соответствующих фазных напряжений. Значение специальных линейных напряжений, является векторной суммой линейных напряжений основного источника питания с долей линейных напряжений резервного источника питания и доли линейных напряжений основного источника питания с долей линейных напряжений резервного источника питания, определенных ранее. Направление передачи полной мощности в фазах на вводе основного источника питания определяют на основе измерения фазных токов и специальных линейных напряжений с учетом задания угла максимальной чувствительности. Наличие синхронизма определяют на основе контроля значения разности напряжений и частот на шинах основного и резервного источника питания, а так же углов между соответствующими векторами напряжений в момент переключения на резервный источник питания, меньше заданных значений.The specified technical result is achieved by the fact that in the method of high-speed automatic switching to a backup power supply consumers measure the voltage on the buses of the main and backup power sources and the angle between the voltage vectors of the direct phase sequence of the phases of the main and backup power sources; determine the direction of power in the phases at the input of the buses of the main power source; switch the bus power from the main source to the backup in the absence of blocking signals from other devices and when the direction of the power at the input of the main power source from the buses to the source changes, the voltage on the buses of the main power source is less than a specified level or the angle between the direct sequence voltage vector is greater than a specified one; measure the currents flowing through the inputs of the main and backup power sources and the zero sequence voltage on the buses of the main and backup power sources; determine the linear voltage on the buses of the main and backup power sources, special linear voltages, the direction of transmission of the full power in phases at the input of the main power source; switch the buses to the backup power supply: if there is no change in the zero sequence voltage on the buses of the main and backup power supplies and any of the phase currents flowing through the input of the main bus section, it is greater than the specified value, while if, within the specified period of time, the value of all phase currents do not change to less than the specified one, then switching to a backup power source is prohibited; when the direction of transfer of the full power at the input of the main source is reversed or the magnitude of any of the phase currents flowing through the input of the main section of the buses is less than the specified value and any linear voltage on the buses of the main source is less than the specified value or the angle between the voltage vectors of the direct sequence of the main busbars and redundant power supplies greater than the specified value; at the same time, if for a predetermined time, the value of the phase currents flowing through the input of the main power source is less than the specified value, then this condition is blocked until any of the currents exceeds the specified value; in the presence of at least two linear voltages on the backup power source is greater than the specified value and synchronism between the voltage vectors of the bus voltage of the main and backup power sources. Linear voltages on the buses of the main and backup power sources are determined based on measurements of the corresponding phase voltages. The value of special line voltages is the vector sum of the line voltages of the main power source with the share of the line voltage of the backup power source and the share of the line voltage of the main power source with the share of the line voltage of the backup power source as previously defined. The direction of transfer of full power in phases at the input of the main power source is determined based on the measurement of phase currents and special linear voltages, taking into account the specification of the maximum sensitivity angle. The presence of synchronism is determined based on the control of the difference between the voltages and frequencies on the buses of the main and backup power supply, as well as the angles between the corresponding voltage vectors at the time of switching to the backup power supply, less than the specified values.
Предлагаемое изобретение в отличии от прототипа позволяет реализовать способ быстродействующего автоматического переключения на резервный источник электропитания потребителей исключающий возможность создания искусственного двойного замыкания на землю в момент переключения на резервный источник питания, при условии одновременного наличия однофазного замыкания на землю на основном и резервном источнике питания, излишние переключения при отсутствии нагрузки на основной секции; шин и увеличение угла между вектором напряжения прямой последовательности основной и резервной секции шин вследствие отсутствия синхронизма (равенства величин, частот и углов векторов напряжений), отключения потребителей электроэнергии устройствами защиты по причине увеличение тока вследствие несинхронного переключения на резервный источник питания; некорректное определение направления мощностей, в расчете которых используется напряжение резервного источника питания наличии разницы частот напряжений на резервном источнике питания, вследствие чего возможно увеличение времени приключения на резервный источник питания.The present invention, in contrast to the prototype, allows to implement a method of high-speed automatic switching to a backup power source of consumers eliminating the possibility of creating an artificial double earth fault at the time of switching to a backup power source, provided that there is a single-phase earth fault on the main and backup power supply, unnecessary switching in the absence of load on the main section; tires and an increase in the angle between the voltage vector of the direct sequence of the main and backup sections of the tires due to the lack of synchronism (equality of values, frequencies and angles of the voltage vectors), disconnection of electrical consumers by protective devices due to an increase in current due to non-synchronous switching to the backup power source; incorrect determination of the direction of capacities, in the calculation of which the voltage of the backup power source is used, the presence of a difference in the frequency of voltages on the backup power source, as a result of which an increase in the time of adventure for the backup power source is possible.
Для пояснения описываемого способа на фигуре изображены основные элементы, задействованные при реализации способа автоматического включения на резервный источник питания и их взаимосвязи друг с другом.To clarify the described method, the figure shows the main elements involved in the implementation of the method of automatically turning on the backup power source and their relationship with each other.
Заявляемое изобретение содержит: вводные выключатели основного [4] и резервного [9] источников питания, секционный выключатель [3], трансформаторы напряжения на шинах основного [15] и резервного [16] источников; трансформаторы тока [1, 2], на вводах основного и резервного источников, быстродействующее пусковое устройство [6], снабженное блоком формирования линейных напряжений основного [20] и резервного [25] источника и блоком определения направления мощности по фазам вводов основного [38] и резервного [43] источника, быстродействующее пусковое устройство [6] снабженное: аналого-цифровыми преобразователями фазных токов [19, 26] и напряжений [78,79] основного и резервного источников питания, аналого-цифровыми преобразователями напряжения нулевой [21, 24] последовательности основного и резервного источников питания, в котором входы аналого-цифровых преобразователей напряжения нулевой последовательности подключены к соответствующим вторичным обмоткам трансформаторов напряжений [15, 16] собранных по схеме «разомкнутый треугольник», установленных на шинах [13, 14] основного и резервного источников питания; блоками формирования линейных напряжений [20, 25] основного и резервного источников питания входы которых подключены к соответствующим блокам аналого-цифрового преобразования напряжения [78, 79]; блоками формирования линейных напряжений [55, 58], участвующих в расчете мощностей, подключенных своими входами к соответствующим блокам формирования линейных напряжений [20, 25], трехфазными реле тока максимального действия [28, 31], подключенных своими входами к соответствующим блокам аналого-цифрового преобразования тока [19, 26], трехфазными реле напряжения минимального действия [32, 37], у которых входы подключены к соответствующим блокам формирования линейных напряжений [20, 25]; блоками определения направления мощности [38, 43], состоящих из: трехфазного реле тока максимального действия [39, 42] входы которого подключены к блокам аналого-цифрового преобразования тока [19, 26], трехфазного реле напряжения максимального действия [44, 45], входы которого подключены к соответствующему блоку формирования линейных напряжений, участвующих в расчете мощности [55, 58], трехфазного реле определения направления мощности [59, 60], входы которого подключены к блокам аналого-цифрового преобразования тока [19, 26] и к блокам формирования линейных напряжений, участвующих в расчете мощности [55, 58], логического элемента «И» [56, 57] на входы которого подключены к выходам соответствующего трехфазного реле тока максимального действия [39, 42], реле напряжения максимального действия [44, 45] и реле определения направления мощности [59, 60], блоком контроля угла между векторами напряжения прямой последовательности основного и резервного источников питания [54], входы которого подключены к выходам блокам формирования линейных напряжений [20, 25], блоками контроля исправности цепей напряжения [61, 62] у которых входы подключены к блоками аналого-цифровых преобразователей напряжения [78 и 21, 79 и 24] основного и резервного источников питания, трехфазными реле напряжения максимального действия [70, 71], входы которых подключены к блокам формирования линейных напряжений [20, 25], блоком контроля синхронизма напряжений основного и резервного источников питания [73], состоящего из функциональных органов: контроля разности напряжений [74], входы которого подключены к выходам соответствующих блоков формирования линейных напряжений [20, 25], контроля разности частот напряжений [75], входы которого подключены к выходам соответствующих блоков формирования линейных напряжений [20, 25], контроля угла [76] между векторами напряжения прямой последовательности основного и резервного источников питания [54], срабатывающего в заданном диапазоне, входы которого подключены к выходам соответствующих блоков формирования линейных напряжений [20, 25], логического элемента «ИЛИ» [77] входы которого подключены к трехфазным реле напряжения максимального действия [70, 71], и логического элемента «И» [72] входы которого подключены к выходам функциональных органов контроля разности напряжений [74], контроля разности частот [75], контроля разности углов [76] и логическому элементу «ИЛИ» [77]; трехфазными реле напряжения минимального действия [63, 69], входы которых подключены к блокам формирования линейных напряжений [20, 25] логических элементов «И» [64, 68] входы которых подключены к соответствующим блокам контроля исправности цепей напряжения [61, 62] и трехфазными реле напряжения минимального действия [63, 69]; логических элементов «И» [65, 67] входы которых подключены к выходам соответствующих логических элементов [64, 68] и трехфазных реле напряжения максимального действия [70, 71]; логических элементов «НЕ» [52, 53] входы которых подключены к соответствующим блокам определения направления мощности [38, 43]; логических элементов «И» [33, 36] входы которых подключены к соответствующим блокам определения направления мощности [38, 43] и логическим элементам «НЕ» [52, 53]; логических элементов задержки снятия сигнала на заданное время «DT2» [40, 41] входы которых подключены к соответствующим блокам определения направления мощности [38, 43]; логических элементов «И» [50, 49] входы которых подключены к соответствующим логическим элементам: «НЕ» [52, 53], «DT2» [40, 41] и блоку контроля угла между напряжениями прямой последовательности основного и резервного источников питания [54]; логических элементов «ИЛИ» [51, 48] входы которых подключены к соответствующим логическим элементам - «И» [33 и 50, 36 и 49]; логических элементов «НЕ» [34, 35] входы которых подключены к соответствующим трехфазным реле тока максимального действия [28, 31]; логических элементов «И» [46, 47] входы которых подключены к соответствующим логическим элементам «НЕ» [34, 35] и «И» [51, 48] реле напряжения нулевой последовательности максимального действия [22, 23], входы которого подключены к соответствующим блоками аналого-цифровых преобразователей напряжения [21, 24] основного и резервного источников питания, логического элемента «И» [27] входы которого подключены к реле напряжения нулевой последовательности максимального действия [22, 23]; логических элементов задержки сигнала на заданное время «DT1» [29, 30] входы у которых подключены к соответствующим трехфазными реле тока максимального действия [28, 31]; логического элемента «ИЛИ-НЕ» [17] входы которого подключены к логическим элементам задержки сигнала на заданное время «DT1» [29, 30] и к логическому элементу «И [27]»; логического элемента «ИЛИ» [18] входы которого подключены к логическим элементам «И» [46, 47]; логических элементов «И» [10, 12] входы которых подключены к логическому элементу «ИЛИ-НЕ» [17] и к логическим элементам «И» [46,47] выход которого подключен к соответствующему блоку управления вводным выключателем [5, 8]; логического элементов «ИЛИ» [66]входы которого подключены к логическим элементам «И» [65, 67] и к блоку контроля синхронизма напряжений основного и резервного источников питания [73]; логического элемента «И» [11] входы которого подключены к логическому элементу «ИЛИ-НЕ» [17] и к логическим элементам «ИЛИ» [18, 66] выход которого подключен к блоку управления секционным выключателем [7].The claimed invention contains: input switches of the main [4] and backup [9] power sources, a section switch [3], voltage transformers on the buses of the main [15] and backup [16] sources; current transformers [1, 2], at the inputs of the main and backup sources, a high-speed starting device [6], equipped with a unit for generating linear voltages of the main [20] and backup [25] source and a unit for determining the direction of power from the phases of the inputs of the main [38] and backup [43] source, high-speed starting device [6] equipped with: analog-to-digital converters of phase currents [19, 26] and voltages [78,79] of the main and backup power supplies, analog-to-digital converters of zero voltage [21, 24] the main and backup power sources, in which the inputs of analog-to-digital zero-voltage voltage converters are connected to the corresponding secondary windings of voltage transformers [15, 16] assembled according to the “open triangle” circuit installed on the buses [13, 14] of the main and backup power sources ; linear voltage generation units [20, 25] of the main and backup power supplies whose inputs are connected to the corresponding analog-to-digital voltage conversion units [78, 79]; linear voltage generating units [55, 58] involved in the calculation of capacities connected by their inputs to the corresponding linear voltage generating units [20, 25], three-phase maximum current relays [28, 31] connected by their inputs to the corresponding analog-digital blocks current conversion [19, 26], three-phase voltage relays of minimum action [32, 37], in which the inputs are connected to the corresponding blocks of the formation of linear voltages [20, 25]; units for determining the direction of power [38, 43], consisting of: a three-phase current relay of maximum action [39, 42] whose inputs are connected to blocks of analog-to-digital current conversion [19, 26], a three-phase voltage relay of maximum action [44, 45], the inputs of which are connected to the corresponding block of formation of linear voltages involved in the calculation of power [55, 58], a three-phase relay for determining the direction of power [59, 60], whose inputs are connected to blocks of analog-to-digital current conversion [19, 26] and to the blocks of formation linear voltages involved in the calculation of power [55, 58], the logical element “I” [56, 57] at the inputs of which are connected to the outputs of the corresponding three-phase maximum current relay [39, 42], maximum voltage relay [44, 45] and a relay for determining the direction of power [59, 60], the angle control unit between the voltage vectors of the direct sequence of the main and backup power sources [54], the inputs of which are connected to the outputs to the linear voltage generation units [20, 25], the health monitoring units of voltage circuits [61, 62] with the first inputs are connected to the blocks of analog-to-digital voltage converters [78 and 21, 79 and 24] of the main and backup power sources, three-phase maximum voltage relays [70, 71], the inputs of which are connected to the linear voltage generating blocks [20, 25], the voltage synchronism control unit for the main and backup power supplies [73], which consists of functional organs: voltage difference control [74], the inputs of which are connected to the outputs of the corresponding linear voltage generation units [20, 25], and the frequency difference control voltage frequency [75], the inputs of which are connected to the outputs of the corresponding linear voltage generation units [20, 25], angle control [76] between the direct sequence voltage vectors of the main and backup power sources [54], which operates in a given range, the inputs of which are connected to the outputs of the respective linear voltage generating units [20, 25], the “OR” logic element [77] whose inputs are connected to a three-phase maximum voltage relay [70, 71], and the “AND” logic element [72] whose inputs are connected they are connected to the outputs of the functional organs of the control of the voltage difference [74], the control of the frequency difference [75], the control of the angle difference [76] and the logical element “OR” [77]; three-phase voltage relays of minimum action [63, 69], the inputs of which are connected to the linear voltage generating units [20, 25] of the logic elements “I” [64, 68] whose inputs are connected to the corresponding health monitoring units of voltage circuits [61, 62] and three-phase voltage relays of the minimum action [63, 69]; “I” logic elements [65, 67] whose inputs are connected to the outputs of the corresponding logic elements [64, 68] and three-phase voltage relays of maximum action [70, 71]; logical elements “NOT” [52, 53] whose inputs are connected to the corresponding units for determining the direction of power [38, 43]; logical elements “AND” [33, 36] whose inputs are connected to the corresponding units for determining the direction of power [38, 43] and logic elements “NOT” [52, 53]; logic elements of the delay of signal pickup for a given time “DT2” [40, 41] whose inputs are connected to the corresponding units for determining the direction of power [38, 43]; logical elements “I” [50, 49] whose inputs are connected to the corresponding logic elements: “NOT” [52, 53], “DT2” [40, 41] and the angle control unit between the direct sequence voltages of the main and backup power supplies [54 ]; logical elements "OR" [51, 48] whose inputs are connected to the corresponding logical elements - "AND" [33 and 50, 36 and 49]; logical elements “NOT” [34, 35] whose inputs are connected to the corresponding three-phase current relays of maximum action [28, 31]; logical elements “AND” [46, 47] whose inputs are connected to the corresponding logic elements “NOT” [34, 35] and “AND” [51, 48] of the zero-sequence voltage relay of maximum action [22, 23], the inputs of which are connected to the corresponding blocks of analog-to-digital voltage converters [21, 24] of the main and backup power sources, the logic element “I” [27] whose inputs are connected to the voltage relay of zero sequence of maximum action [22, 23]; logic elements of the signal delay for a given time "DT1" [29, 30] the inputs of which are connected to the corresponding three-phase current relays of maximum action [28, 31]; the logic element "OR-NOT" [17] whose inputs are connected to the logic elements of the delay signal for a given time "DT1" [29, 30] and to the logic element "AND [27]"; logical element "OR" [18] whose inputs are connected to logical elements "AND" [46, 47]; logical elements “AND” [10, 12] whose inputs are connected to the logic element “OR-NOT” [17] and to the logic elements “AND” [46,47] whose output is connected to the corresponding control unit of the input switch [5, 8] ; logical elements "OR" [66] whose inputs are connected to the logical elements "AND" [65, 67] and to the unit for monitoring the synchronism of voltages of the main and backup power supplies [73]; logical element "AND" [11] whose inputs are connected to the logic element "OR-NOT" [17] and to the logic elements "OR" [18, 66] whose output is connected to the control unit of the sectional switch [7].
Заявляемое изобретение осуществляет способ быстродействующего автоматического переключения на резервный источник электропитания потребителей и работает следующим образом: трехфазное реле напряжения минимального действия [32, 37] или блок контроля угла между векторами напряжения прямой последовательности основного и резервного источников питания [54] фиксируют режим нарушения электроснабжения от основного источника питания, блок определения направления мощности по фазам вводов основного источника питания [38], трехфазное реле контроля тока [28], протекающего через ввод основного источника питания, определяют причины возникновения нарушения электроснабжения; и если причиной нарушения электроснабжения является нарушение в работе основного источника питания, а не наличие короткого замыкания на основной секции шин [13] или на отходящей к потребителю линии, то, при наличии разрешений от трехфазного реле напряжения максимального действия [71] или блока контроля синхронизма напряжений основного и резервного источников питания [73], а так же при отсутствии одновременного срабатывания реле напряжения нулевой последовательности максимального действия [22, 23], формируются управляющие сигналы на отключение выключателя ввода основного источника питания [4] и включения секционного выключателя [3], действующие на соответствующие блоки управления [5, 8]. Переключения потребителей, подключенных к резервной секции шин [14], при нарушении в работе резервного источника питания осуществляется аналогично.The claimed invention implements a method of high-speed automatic switching to a backup power source for consumers and operates as follows: a three-phase voltage relay of minimum action [32, 37] or an angle control unit between the voltage vectors of the direct sequence of the main and backup power sources [54] fix the mode of power failure from the main power source, unit for determining the direction of power according to the phases of the inputs of the main power source [38], three-phase relay control current [28] that flows through the main power supply input, determine the causes of a power failure; and if the cause of the power supply failure is a malfunction of the main power source, and not a short circuit on the main busbar section [13] or on the line leading to the consumer, then, if there are permissions from the three-phase voltage relay of maximum action [71] or the synchronism control unit voltages of the main and backup power supplies [73], as well as in the absence of simultaneous operation of the zero-sequence voltage relay of the maximum action [22, 23], control signals are generated on off e switch the main power supply input [4] and the inclusion section switch [3], acting on the respective control units [5, 8]. Switching consumers connected to the backup bus section [14], in the event of a malfunction in the backup power supply, is carried out similarly.
В случае фиксации нарушения блоком контроля угла между векторами напряжения прямой последовательности основного и резервного источников питания [54] и отсутствии разрешения от блока определения направления мощности по фазам вводов основного источника питания [38] через заданный промежуток времени [40] работа блока контроля угла между векторами напряжения прямой последовательности основного и резервного источников питания [54] блокируется.In the case of a violation by the control unit of the angle between the voltage vectors of the direct sequence of the main and backup power sources [54] and there is no permission from the unit for determining the direction of power according to the phases of the inputs of the main power source [38] after a specified period of time [40] the operation of the angle control unit between the vectors direct sequence voltage of the main and backup power supplies [54] is blocked.
Таким образом, заявляемое изобретение позволяет реализовать способ быстродействующего автоматического переключения на резервный источник электропитания потребителей исключающий возможность создания искусственного двойного замыкания на землю в момент переключения на резервный источник питания, при условии одновременного наличия однофазного замыкания на землю на основном и резервном источнике питания, излишние переключения при отсутствии нагрузки на основной секции; шин и увеличение угла между вектором напряжения прямой последовательности основной и резервной секции шин вследствие отсутствия синхронизма (равенства величин, частот и углов векторов напряжений), отключения потребителей электроэнергии устройствами защиты по причине увеличение тока вследствие несинхронного переключения на резервный источник питания; некорректное определение направления мощностей, в расчете которых используется напряжение резервного источника питания наличии разницы частот напряжений на резервном источнике питания, вследствие чего возможно увеличение времени приключения на резервный источник питания.Thus, the claimed invention allows to implement a method of high-speed automatic switching to a backup power source of consumers eliminating the possibility of creating an artificial double circuit to ground at the time of switching to a backup power source, provided that there is a single-phase earth fault on the main and backup power source, unnecessary switching when no load on the main section; tires and an increase in the angle between the voltage vector of the direct sequence of the main and backup sections of the tires due to the lack of synchronism (equality of values, frequencies and angles of the voltage vectors), disconnection of electrical consumers by protective devices due to an increase in current due to non-synchronous switching to the backup power source; incorrect determination of the direction of capacities, in the calculation of which the voltage of the backup power source is used, the presence of a difference in the frequency of voltages on the backup power source, as a result of which an increase in the time of adventure for the backup power source is possible.
Claims (5)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2017120429A RU2654532C1 (en) | 2017-06-09 | 2017-06-09 | Method of fast automatic switching on the consumer secondary power supply |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2017120429A RU2654532C1 (en) | 2017-06-09 | 2017-06-09 | Method of fast automatic switching on the consumer secondary power supply |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2654532C1 true RU2654532C1 (en) | 2018-05-21 |
Family
ID=62202287
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2017120429A RU2654532C1 (en) | 2017-06-09 | 2017-06-09 | Method of fast automatic switching on the consumer secondary power supply |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2654532C1 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2717236C1 (en) * | 2019-11-26 | 2020-03-19 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский университет "МЭИ" (ФГБОУ ВО "НИУ "МЭИ") | Method of fast switching on backup power supply and device for its implementation |
| CN118199250A (en) * | 2024-05-16 | 2024-06-14 | 安徽徽电科技股份有限公司 | Low-voltage dual-power quick-cutting system and method thereof |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6906435B1 (en) * | 2003-12-02 | 2005-06-14 | Handsun Electronic Enterprise Co., Ltd. | Uninterruptible power system with two current conversion units |
| RU2326481C1 (en) * | 2006-11-07 | 2008-06-10 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московский энергетический институт (технический университет)" (ГОУВПО "МЭИ(ТУ)") | Method of automatic connection of reserve power supply of loads and device for its implementation |
| RU2398338C1 (en) * | 2009-04-30 | 2010-08-27 | Владимир Анатольевич Жуков | Method for automatic load transfer (versions) and device for its realisation |
| RU2447565C1 (en) * | 2011-02-17 | 2012-04-10 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Национальный исследовательский университет "МЭИ" (ФГБОУ ВПО "НИУ МЭИ") | Method for automatic switching-on of backup supply for consumers and device for this method implementation |
-
2017
- 2017-06-09 RU RU2017120429A patent/RU2654532C1/en active
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6906435B1 (en) * | 2003-12-02 | 2005-06-14 | Handsun Electronic Enterprise Co., Ltd. | Uninterruptible power system with two current conversion units |
| RU2326481C1 (en) * | 2006-11-07 | 2008-06-10 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московский энергетический институт (технический университет)" (ГОУВПО "МЭИ(ТУ)") | Method of automatic connection of reserve power supply of loads and device for its implementation |
| RU2398338C1 (en) * | 2009-04-30 | 2010-08-27 | Владимир Анатольевич Жуков | Method for automatic load transfer (versions) and device for its realisation |
| RU2447565C1 (en) * | 2011-02-17 | 2012-04-10 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Национальный исследовательский университет "МЭИ" (ФГБОУ ВПО "НИУ МЭИ") | Method for automatic switching-on of backup supply for consumers and device for this method implementation |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2717236C1 (en) * | 2019-11-26 | 2020-03-19 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский университет "МЭИ" (ФГБОУ ВО "НИУ "МЭИ") | Method of fast switching on backup power supply and device for its implementation |
| CN118199250A (en) * | 2024-05-16 | 2024-06-14 | 安徽徽电科技股份有限公司 | Low-voltage dual-power quick-cutting system and method thereof |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Nikkhajoei et al. | Microgrid fault protection based on symmetrical and differential current components | |
| RU2447565C1 (en) | Method for automatic switching-on of backup supply for consumers and device for this method implementation | |
| JP5645864B2 (en) | Three-phase unbalance suppression system | |
| Choudhary et al. | A review on microgrid protection | |
| CA2969546C (en) | Fault detection and direction determination | |
| Tsimtsios et al. | Towards plug-and-play protection for meshed distribution systems with DG | |
| RU157512U1 (en) | COMPLETE COMBINED RELAY PROTECTION AND AUTOMATION DEVICE ON AC VARIABLE CURRENT FOR CONNECTIONS OF 6-35 kV ELECTRICAL DISTRIBUTION DEVICE | |
| RU2662639C1 (en) | Method of the backup power supply fast switching on and device for its implementation | |
| Mohamed et al. | A review on the proposed solutions to microgrid protection problems | |
| RU2654532C1 (en) | Method of fast automatic switching on the consumer secondary power supply | |
| RU2432660C1 (en) | Method of automatic connection of reserve power supply to loads with high reliability along voltage circuits | |
| RU2398338C1 (en) | Method for automatic load transfer (versions) and device for its realisation | |
| KLETSEL et al. | Differential protection of three and four parallel lines of idling current control | |
| JP7008551B2 (en) | Failure determination device and protective relay device | |
| RU2633803C1 (en) | Protection device against wire breaks of overhead power transmission line with insulated neutral | |
| Wilson et al. | Detecting open phase conductors | |
| RU171206U1 (en) | DEVICE FOR PROTECTING ELECTRIC TRANSMISSION LINES FROM SINGLE-PHASE EARTH CLOSES IN A THREE-PHASE NETWORK WITH INSULATED NEUTRAL | |
| RU168605U1 (en) | TRANSFORMER SUBSTATION | |
| RU2457593C1 (en) | Method for building remote protection of double-end line and detection of short-circuit fault therein | |
| Abdulwahid et al. | Application of differential protection technique of domestic solar photovoltaic based microgrid | |
| Singh et al. | Adaptive over-current protection algorithm for a microgrid | |
| Qi et al. | DC distribution protection—Analysis, solutions, and example implementations | |
| Lauria et al. | Protection system studies for ENEL Distribuzione's MV loop lines | |
| Huang et al. | Protection scheme for active distribution networks using positive-sequence components | |
| RU2639295C2 (en) | Current protection device |