Устройство для защиты конденсаторных батарей с внешними предохранителями

 

Изобретение относится к области электротехники, а именно к устройствам релейной защиты конденсаторных батарей сетей высокого напряжения, как отдельно стоящих, так и входящих в состав фильтров высших гармоник. Цель изобретения - повышение устойчивости функционирования путем снижения времени повторной готовности. Это достигается тем, что свободный вывод конденсатора подключен к земле, а цепь из последовательно соединенных порогового элемента, элемента выдержки времени на срабатывание и элемента сигнализации, подключена к входу через выпрямитель к конденсатору измерительной цепи коммутационного элемента. Замыкающая цепь коммутационного элемента через токоограничивающий резистор включена параллельно конденсатору измерительной цепи. Сущность заключается во введении элемента, выявляющего момент переходного процесса в контуре, когда наибольшая часть энергии колебательного процесса сосредоточена в конденсаторе измерительной цепи. Включение в этот момент коммутационного элемента обеспечивает интенсивное гашение энергии колебательного процесса и снижает время повторной готовности устройства. 4 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (19) (И) (S1) 4 Н 02 Н 7/16

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4364375/24-07 (22) 02.12.87 (46) 30.09.89. Бюл. У 36 (71) Всесоюзный научно-исследовательский, проектно-конструкторский и технологический институт релестроения (72) Г.П.Могилев (53) 621.316.925(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Р 902147, кл. Н 02 Н 7/16, 1980.

Авторское свидетельство СССР

1(- 1032520, кл. H 02 Н 7/16, 1982. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАШИТЫ КОНДЕНСАТОРНЫХ БАТАРЕЙ С ВНЕШНИМИ ПРЕДОХРАНИТЕЛЯМИ (57) Изобретение. относится к электро,технике, а именно к устройствам релейной защиты конденсаторных батарей сетей высокого напряжения как от дельно стоящих, так и входящих в состав фильтров высших гармоник. Цель изобретения — повышение устойчивости функционирования путем снижения вреИзобретение относится к электротехнике, а именно к устройствам релейной защиты конденсаторных батарей сетей высокого напряжения как отдельно стоящих, так и входящих в состав фильтров: высших гармоник, Такие батареи. содержат. большое количество единичных конденсаторов,разбитых на и групп (рядов), каждая из которых содержит m параллельно соединенных конденсаторов. В свою очередь, группы (ряды) между собой соединены последовательно.

2 мени повторной готовности. Это достигается тем, что свободный вывод конденсатора подключен к земле, а цепь из последовательно соединенных порогового элемента, элемента выдержки времени на срабатывание и элемента сигнализации подключена к входу через выпрямитель к конденсатору измерительной цепи коммутационного элемента. Замыкающая цепь коммутационного элемента через токоограничивающий резистор включена параллельно конденсатору измерительной цепи.Сущность заключается во введении элемента, выявляющего момент переходного процесса в контуре, когда наиболь- д шая часть энергии колебательного процесса сосредоточена в конденсаторе измерительной цепи. Включение в этот момент номмутацнонното элемента обес- С печивает интенсивное гашение энергии колебательного процесса и снижает время повторной готовности устройства. 4 ил.

Сл

Цель изобретения — повышение ус- АР тойчивости функционирования путем

laaaL снижения времени повторной готовнос-. ти.

На фиг.1 приведена функциональная схема предлагаемого устройства; на фиг.2 — кривые переходногд процесса при пробое единичного конденсатора ряда защищаемой конденсаторной батареи, на фиг.3 — кривые изменения напряжений на конденсаторе измерительной цейи при включении конденсаторной батареи (кривая А) и при пробое единично3 1511801 го конденсатора (кривая Б); на фиг.4— орган, регулирующий на отрицательное приращение входного сигнала.

Устройство содержит измерительный

5 трансформатор 1 напряжения, выполня,ющий функцию индуктивности измерительной цепи, конденсатор 2 измерительной цепи, один вывод которого подключен к клемме для заземления, коммутационный элемент 3, низкоомный балластный резистор 4, подключенный параллельно конденсатору 2, выпрямитель 5, вход которого подключен к общей точке соединения трансформатора 15

1 напряжения и конденсатора 2, а выход через орган 6, реагирующий на отрицательное приращение входного сигнала (-Ы), соединен с цепью управления коммутационного элемента 3, 20 последовательно включенные пороговый элемент 7, элемент 8 выдержки времени на срабатывание и элемент 9 сигнализации. В устройстве измерительная цепь из последовательно соеди- 25 ненных трансформатора 1 напряжения и конденсатора 2 подключена свободным выводом трансформатора напряжения к средней точке защищаемой конденсаторной батареи 10. 30

Реагирующий на отрицательное приращение входного сигнала орган (фиг,4) имеет порог переключения, задаваемый величиной резистора 11 и выбираемый из условия отстройки от напряжения частот, равных промьш|ленной, и более высоких частот. Уровень напряжений этих составляющих определяется параметрами защищаемого оборудования. Так, для конденсатор- 40 ной батареи емкостью 1 мкф, содержащей 50 последовательно соединенных рядов, величина напряжения первой гармоники на конденсаторе измерительной цепи составляет 0,6Z от наиболее 45 чувствительной уставки.

Устройство работает следующим образом.

После пробоя единичного конденсатора любого ряда защищаемой конденсаторной батареи и перегорания индивидуального предохранителя в цепи поврежденного единичного конденсатора на поврежденном ряду напряжение восстанавливается и в составе напряжения в точке подключения измерительной цепи появляется апериодическая составляющая, в результате чего и начинается низкочастотный колебатель4 ный процесс в контуре измерительная цепь — защищаемая батарея. .В случае, когда емкость конденсатора измерительной цепи равна ем" кости конденсаторной батареи 10 переходный процесс носит характер,изображенный на фиг.2. В момент t поро- говый элемент 7 срабатывает (V „) и по истечении выдержки времени органа

8 в момент t> подается команда на элемент 9 сигнализации, который фиксирует факт пробоя единичного конденсатора. В момент t вся энергия колебательного процесса сосредоточена в конденсаторе 2 измерительной, цепи (Б,.з,„ ). Этот момент времени, характеризующийся сменой знака приращения входного напряжения (U< ), в устройстве фиксирует орган 6, который, срабатывая, включает коммутационный элемент 3. После этого начинается быстрый разряд конденсатора 2, т.е. гашение энергии колебательного процесса. Коммутационный элемент 3 включается на время, достаточное для разряда конденсатора 2.

При включении защищаемой батареи в сеть в измерительной цепи также возникает переходный процесс (I, на фиг.2), носящий периодический характер с той же частотой, что и при повреждении единичного конденсатора.

В соответствии с принципом построения кривых, приведенных на фиг.3, в момент t1 устройство в условиях включения конденсаторной батареи (кривая Л) осуществляет разряд конденсатора 2 и гасит переходный процесс. При пробое единичного конденсатора (кривая Б) разряд конденсатора 2 осуществляется в момент t

Следовательно, для отстройки от рехима включения конденсаторной батареи в устройстве блок 8 должен иметь уставку по выдержке времени не менее а для того, чтобы был зафиксирован пробой единичного конденсатора, уставка не должна превышать

Для эффективного действия предлагаемого устройства является обязательным применением в измерительной цепи конденсатора емкостью, равной или близкой по величине эквивалентной емкости защищаемой батареи. В качестве такого конденсатора может быть использован единичный конденсатор одного ряда.

1511801

В этих условиях время повторнои готовности оказывается существенно ниже того, которое может быть получено, например, при введении в измерительную цепь активного сопротивления, равного критическому сопротивлению КЫ-контура измерительной цепи.

Применение предлагаемого устройства, действующего на сигнал и на счетчик срабатываний, позволяет снизить время повторной готовности защиты, повысить достоверность информации о количестве вышедших из строя единичных конденсаторов и снизить вероятность возникновения тяжелых разрушений батареи.

Предлагаемое устройство может быть использовано при разработке комплектных устройств защит конденсаторных батарей..

Формула изобретения

Устройство для защиты конденсаторных батарей с внешними предохранителями, содержащее измерительную цепь из последовательно соединенных конденсатора и первичной обмотки трансформатора напряжения, свободный вывод которой имеет клемму для под" ключения к средней точке защищаемой

5 конденсаторной батареи свободн и вывод конденсатора имеет клемму для подключения к заземлению, последовательно соединенные выпрямитель, пороговый элемент и элемент выдержки

10 времени на срабатывание, вход выпрямителя подключен к общей точке соединения первичной обмотки транс" форматора напряжения и конденсатора, коммутационный элемент, резистор и

15 элемент сигнализации, о т л и ч а— ю щ е е с я тем, что, с целью повышения устойчивости функционирования путем снижения времени повторной готовности, в него дополнительно введен реагирующий на отрицательное приращение входного сигнала орган, вход которого подключен к выходу выпрямителя, выход упомянутого органа подключен к цепи управления коммутационного элемента, замыкающий контакт которого последовательно с резисто- . ром подключен параллельно конденсатору измерительной цепи, выход элемента выдержки времени на срабатыва30 ние соединен с входом элемента сигнализации.

1511801

Фиг. 3

Составитель Ю.Постников

Редактор А.Пежнина Техред Л.Сердокова Корректор О,Ципле

Подписное

Заказ 5908/54

Тираж 608

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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