Устройство для защиты конденсаторной батареи из последовательно соединенных конденсаторов с внешними предохранителями

 

Изобретение относится к области электротехники, а именно к технике релейной защиты, и может быть использовано для защиты шунтовых конденсаторных батарей, состоящих из единичных конденсаторов с индивидуальными внешними предохранителями. Целью изобретения является повышение динамической устойчивости функционирования и селективности устройства . Цель достигается введением в измерительную цепь устройства после фиксации факта пробоя единичного конденсатора сигнальным элементом 9 большого активного сопротивления резистора 10, который включается последовательно с первичной обмоткой трансформатора напряжения 2 и измерительным конденсатором 3. Это позволяет резко сократить длительность переходного процесса в указанной цепи за счет увеличения потерь в контуре , содержащем индуктивность (первичная обмотка 2 трансформатора напряжения 1) и емкость (конденсатор 3), и быстрее подготовить эту цепь и все устройство в целом к очередному приему информации о пробое следукяцего единичного конденсатора, 1 ил. О) ND ас- 1C 4 СП

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (5D 4 Н 02 Н 7 16

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

А k7

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

Il0 ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3952577/24-07 (22) 16.09.85 (46) 30.01.87.Бюл. Р 4 (71) Всесоюзный научно-исследовательский, проектно-конструкторский и технологический институт релестроения (72) А.А.Никитин, В.Е.Поляков и А.А.Шурупов (53) 621.316.925 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

9 1032520, кл . Н 02 Н 7/16, 1982.

Никитин А.А., Поляков В.Е., Шурупов А,А. Исследование трех процессов в измерительной цепи защиты конденсаторной батареи фильтро-компенсирующего устройства. Электротехника, 1985, с.44-46. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗА1ЦИТЫ КОНДЕНСАТОРНОЙ БАТАРЕИ ИЗ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНО

СОЕДИНЕННЫХ КОНДЕНСАТОРОВ С ВНЕШНИМИ

ПРЕДОХРАНИТЕЛЯМИ (57) Изобретение относится к области электротехники, а именно к технике релейной защиты, и может быть ис;З0„, 1287245 А1 пользовано для защиты шунтовых конденсаторных батарей, состоящих из единичных конденсаторов с индивидуальными внешними предохранителями.

Целью изобретения является повышение динамической устойчивости функционирования и селективности устройства. Цель достигается введением в измерительную цепь устройства после фиксации факта пробоя единичного конденсатора сигнальным элементом 9 большого активного сопротивления резистора 10, который включается последовательно с первичной обмоткой трансформатора напряжения 2 и измерительным конденсатором 3. Это позволяет резко сократить длительность переходного процесса в указанной цепи за счет увеличения потерь в контуре, содержащем индуктивность (первичная обмотка 2 трансформатора напряжения 1) и емкость (конденсатор 3), и быстрее подготовить эту цепь и все устройство в целом к очередному приему информации о пробое следующего единичного конденсатора. 1 ил.

1287245 2

Изобретение относится к электротехнике, а именно к технике релейной защиты, и может быть использовано для защиты шунтовых конденсаторных батарей, состоящих из единичных конденсаторон с индивидуальными внешними предохранителями.

Целью изобретения является ïîâûшение динамической устойчивости функ ционирования и селективности устройства для защиты конденсаторных батарей из последовательно соединенных конденсаторов с внешними предохранителями.

На чертеже приведена структурная схема предлагаемого устройства.

Устройство для защиты конденсатор ных батарей содержит трансформатор 1 напряжения, начало первичной обмотки 2 которого подключено к любой точке, находящейся ниже средней точки конденсаторной батареи, конденсатор 3, один из выводов которого подключен к земле 4, а другой соединен с входом выпрямителя 5, на выходе которого последовательно включены реагирующий орган 6, элемент 7 задержки появления сигнала, исполнительный орган 8 и сигнальный элемент 9, резисторы 10 и 11, второй исполнительный орган 12, имеющий два коммутирующих выхода, блок 13 питания и элемент 14 задержки исчезновения сигнала, причем резистор

10 включен между концом пер" вичной обмотки 2 трансформатора и незаземпенным выводом

1 конденсатора 3, резистор 11 одним выводом заэемпен, а другим выводом соединен с замыкающим выходом 15 исполнительного органа 12, размыкающий выход 16 соединен с точкой соединения резистора 10 и конца первичной обмотки 2 трансформатора, общая точка 17 обоих выходов соединена с точкой соединения резистора 10 и конденсатора 3, вход исполнительного органа 12 соединен с выходом элемента 14 задержки исчезновения сигнала, вход которого соединен с выходом исполнительного органа 8 или сигнального элемента 9.

Устройство работает следующим образом.

В установившемся режиме работы конденсаторной батареи, не имеющей пробитых единичных конденсаторов,на конденсаторе 3 выделяется напряжение частотой 50 Гц (если напряжение на шинах не искажено) незначительной величины. Это напряжение выпрямляется выпрямителем 5 и подводится к входу реагирующего органа 6. Выпрямленное напряжение меньше уставки срабатывания устройства защиты,поэтому реагирующий орган 6 не срабатывает.

При пробое единичного конденсатора, сопровождающемся сгоранием его индивидуального внешнего предохранителя, наряду с пробитым конденсатором возникает апериодическая сос15 тавляющая напряжения, величина которой также, как и величина апериодической составляющей, выделяющейся на конденсаторе .3, зависит от парае метров схемы и режима.

Кроме апериодической составляющей, на конденсаторе 3 присутствуют еще две составляющие: принужденная частотой 50 Гц (практически той же величины, что и в предкоммутационном режиме) и свободная низкой частоты,, амплитуда которой на начальном участке переходного процесса значительно больше амплитуды принужденной

30 составляющей и убывает в соответствии с коэффициентом затухания.

Таким образом, изменение напряжения на конденсаторе 3 в переходном режиме существенно отличается от изменения напряжения в установившемся режиме из-за низкочастотной и апериодической свободных составляющих, причем.в переходном режиме изменение напряжения таково, что оно превьппает уставку срабатывания. Как только длительность такого превышения становится больше выдержки времени элемента 7, последний через исполнительный орган 8 подает сигнал

45 на сигнальный элемент 9 (например, счетчик количества пробитых ЕК) и на запуск элемента 14 который дает сигнал исполнительному органу 12 на осуществление коммутаций в измери5Q тельной

Исполнительный орган 12 выполнен в виде реле с переключающим контактом, которое возбуждается при подаче сигнала элементом 14.

Исполнительный орган 12 коммутирует выходы 15 и 16 таким образом, что в контур, который до момента записи информации о пробое ЕК вклю чая в себя индуктивность и активное

128

7245 жения.

55 сопротивление обмотки 2, а также емкость конденсатора 4, дополнительно вводится активное сопротивление резистора 10 и шунтируется конденсатор 3. При этом колебательный характер переходного процесса в измерительной цепи превращается в апериодический, потери в указанном контуре резко возрастают и длительность переходного процесса существенно сокращается (управление переходным процессом в измерительной цепи устройства, используемого для защиты батареи фильтра П-й гармоники передачи постбянного тока, в случае, когда сопротивление резистора 10 в 10 раз больше активного сопротивления обмотки 2 трансформатора НКФ-500, позволяет сократить длительность переходного процесса с 60-80 до 0,7 с).

Благодаря шунтированию конденсатора

3 и его разряду на резистор 11,осуществляется быстрый возврат реагирующего органа 6, чем исключается возможность "зависания" его в сработанном состоянии на длительное время.

После возврата органа 6 возвращается элемент 7, что обеспечивает подготовку устройства к фиксации пробоя очередного ЕК, и через элемент 7 подается сигнал возврата элементу 14.

Но элемент 14, осуществляющий операцию задержки исчезновения сигнала, возвращается лишь через время, достаточное для достаточно сильного затухания переходного процесса (0,7с). После возврата элемента 14 возвращается исполнительный орган

12, осуществляя обратную коммутацию в измерительной цепи:. дешунтирует конденсатор 3 и шунтирует резистор

10. Устройство готово к фиксации пробоя очередного ЕК через значительно меньшее время, чем в случае, когда управления переходным процессом нет.

Использование обмоток 2 в качест,ве индуктивности позволяет использовать вторичную обмотку 18 трансформатора для питания исполнительного органа 12, для чего в предлагаемом устройстве к обмотке 18 подключен блок 13 питания, на выходе которого включен исполнительный орган 12.На фиг.1 показан блок питания, подключенный к обмотке 18 непосредственно, но в случае необходимости согласования напряжения питания органа

12 с вторичным .напряжением трансформатора блок 13 питания может содержать согласующий трансформатор напряВыдержка времени элемента 7, осуществляющего операцию задержки появления сигнала, должна быть не менее полупериода свободных колебаний переходного процесса и предназначена для отстройки устройства от ложных срабатываний в режиме включения батареи иа шины.

Изобретение позволяет повысить динамическую устойчивость . функционирования и селективность устройства защиты конденсаторных батарей путем целенаправленноro управления переходным процессом в измерительной цепи, способствуя тем cRMblM снижению вероятности незафиксированного пробоя ЕК и повышению надежности функционирования конденсаторных батарей и преобразовательных подстанций в целом, Формула изобретения

Устройство для защиты конденсаторной батареи из последовательно соединенных конденсаторов с внешними предохранителями, содержащее трансформа" тор напряжения, начало первичной обмотки которого подключается к" точке, находящейся киже средней точки защищаемой конденсаторной батареи, измерительный конденсатор, первый вывод которого заземлен, а второй вывод соединен с входом выпрямителя, к выходу выпрямителя подключеньг последовательно соединенные реагирующий орган, элемент задержки появления сигнала, первый исполнительный орган и сигнальный элемент, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения динамической устойчивости функционирования и селективности, в него дополнительно введены два резистора, второй исполнительный орган, имеющий замыкающий и размыкающий коммутирую" щие контакты с общей точкой, элемент задержки исчезновения сигнала, при этом первый резистор включен между концом первичной обмотки трансформатора напряжения и вторым выводом.измерительного конденсатора, первый вывод второго резистора заэемлен, а второй вывод подключен к замыкакице му коммутирующему контакту второго исполнительного органа, размыкающий

1287245

Составитель, К.Шилан

Техред М.Ходаннч

Редактор А.Лежнина

Корректор Т. Колб

Заказ 7725/57 Тираж 619.ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Подписно е

Производственно-полиграфическое предприятие, г.ужгород, ул.Проектная, 4 контакт второго исполнительного органа подключен к точке соединения первоro резистора к концу первичной обмотки трансформатора напряжения, общая точка коммутирующих контактов подключена к точке соединения первого резистора и конденсатора, а точка соединения выхода первого исполнительного органа и входа сигнального элемента через элемент задержки исчезновения сигнала подключена к входу втового исполнительного органа.