Устройство для отключения тока короткого замыкания

 

Изобретение относится к электроэнергетике и может быть использовано для повышения надежности отключения токов короткого замыкания, возникающего на присоединении , примыкающем к мощному энергоузлу . Цель изобретения - расширение области использования и диапазона ограничиваемых токов путем изменения степени шунтирования Для этого схема шунтирования выполнена в виде тиристорных ключей и подключена к обмотке низкого напряжения трансформатора, связывающего источник питания в виде генератора и шины высокого напряжения подстанции. Тиристорные ключи снабжены схемой управления углом зажигания тиристоров. 4 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (s>)s Н 02 Н 9/02

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

IlO ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4623219/07 (22) 21.09.88 (46) 23.10.91. Бюл. М 39 (71) Сибирский научно-исследовательский институт энергетики и Производственное объединение "Дальние электропередачи" (72) А. А. Челазнов и В, В. Ильиничнин (53) 621.316,925(088,8) (56) Авторское свидетельство СССР

hh 649097, кл. Н 02 Н 9/02,,1979.

Авторское свидетельство СССР

f4 1410182, кл. Н 02 Н 9/02, 1986. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОТКЛЮЧЕНИЯ ТОKA КОРОТКОГО ЗАМЫКАНИЯ

Изобретение относится к электроэнергетике и может быть использовано для повышения надежности отключения токов короткого замыкания (КЗ). возникающих на присоединении, подходящем к мощному энергоуэлу.

На этих энергоузлах связь источников энергии с шинами высокого напряжения (ВН) осуществляется трансформаторами с соединением обмоток звезда/треугольник.

При больших мощностях источников питания токи КЗ на стороне ВН достигают значительных величин, что затрудняет их отключение. Для уменьшения величин от-. ключаемых токов используется перераспределение токов КЗ за. счет ввода шунтирующей тиристорной цепи.

Целью изобретения является расширение области использования устройства . шунтирования и расширение диапазона or. Ж 1686588 А1 (57) Изобретение относится к электроэнергетике и может быть использовано для повышения надежности отключения токов короткого замыкания, возникающего на присоединении, примыкающем к мощному энергоузлу. Цель изобретения — расширение области использования и диапазона ограничиваемых токов путем изменения степени шунтирования. Для этого схема шунтирования выполнена в виде тиристорных ключей и подключена к обмотке низкого напряжения трансформатора, связывающего источник питания в виде генератора и шины высокого напряжения подстанции. Ти ристорные ключи снабжены схемой управления углом зажигания тиристоров. 4 ил. раничиваемых токов путем изменения степени шунтирования.

На фиг. 1 представлена схема подключения тиристорных ключей при реализации устройства в мощном энергоузле; на фиг. 2— блок — схема регулирования угла зажигания тиристорных ключей; на фиг. 3 — схемы подключения тиристорных ключей к обмотке низкого напряжения трансформаторов; на фиг. 4 — блок задания функции.

Схема мощного энергоузла (фиг. 1) содержит источники 1 энергии, например генераторы, подключенные к шинам высокого напряжения через повышающие трансформаторы 2 с соединением обмоток звеЗда/треугольник. Шины высокого и среднего напряжения могут быть соедйнены, например, через автотрансформатор 3 связи. К шинам высокого или среднего напряжения подключены присоединения 4, например воздушные линии, короткое за1686588

10

О Чу- К Чу а = 180 — —.- — —; —, V)y (! — К) 45

55 мыкание на которых отключается выключателем 5.

Устройство для отключения тока короткого замыкания на присоединении 4 содержит выключатель 5 присоединения, датчик

6 производной тока присоединения, блок

7 шунтирования. который подключен к обмотке низкого напряжения повышающих трансформаторов или ав ..отрансформаторов 3 связи, соединенной в треугольник, Блок 7 шунтирования снабжен блоком регулирования угла зажигания тиристорных ключей, содержашупм блок 8 фазоимпульсного управления, блок 9 задания функции

> регулирования, блоки 10 и 11 сравнения, логический элемент И 12, ключевой элемент

13, блок 14 задания уставки, величина которой выбрана соответствующей предельно допустимому значению скорости нарастания тока в присоединении при Коротком замыкании в нем, второй блок 15 задания уставки, величина. которой выбрана пропооциональной величине уставки первого блока задания уставки и ограничена допустимыми токами тиристорных ключей. Выходы блоков 14 и 15 задания уставок и выход датчика 6 производной тока присоединения 4 подключены к входам блока 9 задания функции регулирования. выходной сигнал которого связан с входными следующим выражением: где V1 — сигнал на выходе датчика производной тока присоединения;

V y — сигнал на выходе первого блока задания уставки;

Ч у — сигнал на выходе второго блока задания уставки;

К вЂ” коэффициент пропорциональности.

На фиг. 3 приведены примеры выполнения блока шунтирования, компонуемого из тиристорных ключей 16, соединенных последовательно с активным сопротивлением 17, На фиг. 4 представлена схема блока 9 задания функции. Она содержит блок 18 формирования сигнала, пропорционального выражению 90 /Viy(1 — К), блоки 19 и 20 вычитания, блок 21 умножения, блок 22 формирования сигнала, пропорционального величине 180о

Устройство отключения тока КЗ. работает следующим образом.

При возникновении КЗ на присоединении 4 (фиг. 1) через выключатель 5 протекает ток с производной V . Датчик 6 измеряет Vt, t5

40 которая в блоке 11 сравнивается с уставкой к Vly, вырабатываемой блоком 15. Если VI превышает KViy, то блок 11 вырабатывает сигнал, поступающий на первый вход элемента И. На второй вход элемента И при включенном положении выключателя 5 присоединения поступает сигнал от его блокконтактов. Одновременно с блока 6 значение Ч поступает на вход блока 9, вырабатывающего согласно выражению

= 180о % К W . 90о

V y (1 — К) сигнал, пропорциональный углу зажигания тиристоров. При одновременном поступлении сигналов с блока 11 и от блок-контактов выключателя, что соответствует ситуации, когда необходимо открывать тиристорные ключи, с блока И 12 снимается сигнал, переводящий ключевой элемент 13 в проводящее состояние. При этом сигнал с выхода блока 9 проходит на вход блока 8 фазо-импульсного управления, который осуществляет управление проводимостью тиристорных ключей, обеспечивая протекание через аварийные присоединения тока с производной, не превышающей V(y, Блок 10 производит сравнение производной тока в аварийном присоединении Ч1 с уставкой Vly и при выполнении неравенства Ч Vly выдает разрешающий сигнал на отключение выключателя присоединения.

После отключения выключателя устраняется сигнал от его блок-контактов, что приводит к исчезновению сигнала с выхода элемента И и переводит ключевой элемент

13 в непроводящее состояние. Сигнал с блока 9 не поступает на вход блока 8 и тиристорные ключи переводятся в непроводящее состояние, Формула изобретения

Устройство для отключен я тока короткого замыкания на присоединении, примыкающем к энергоузлу, включающему в себя трансформатор, через который энергоузел связан с источником питания, содержащее выключатель присоединения, датчик производной тока присоединения и блок шунтирования, содержащий тиристорные ключи с блоками фаэоимпульсного управления углом зажигания тиристоров, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения области использования и расширения диапазона ограничиваемых токов путем изменения степени шунтирования, устройство снабжено блоком регулирования угла зажигания тиристорных ключей, 1686588

Vt — К Vt

Vi„(1 — К) где Ч вЂ” сигнал на выходе датчика производной тока присоединения:

Ч1у — сигнал на выходе первого блока 25 задания уставки; содержащим блок задания функции регулирования, блок сравнения, логический элемент И, ключевой элемент, блок задания устввки, величина которой выбрана соот- 5 ветствующей предельно допустимому значению скорости нарастания тока в присоединении при коротком замыкании в нем, второй блок задания уставки, величина которой выбрана пропорциональной величи- 10 не уставки первого блока задания уставки и ограничена допустимыми токами тиристорных ключей, при атом выходы блоков задания уставок и выход датчика производной тока присоединения подключены к вхо- 15 дам блока задания функции регулирования, выходной сигнал а которого связан с входными следующим выражением

V K — сигнал на выходе второго блока задания уставки;

K — коэффициент пропорциональности, выход первого блока задания уставки и выход датчика производной тока присоединения подключены к входам первого блока сравнения, выход которого подключен к цепям отключения выключателя присоединения, выход второго блока задания уставки и выход датчика производной тока присоединения подключены к входам второго блока сравнения, выход которого подключен к первому входу логической схемы И, к второму входу которой через блок-контакт выключателя присоединения подключен дополнительно введенный источник сигнала, выход логической схемы И подключен к управляющему входу ключевого элемента, информационный вход которого подключен к выходу блока задания функции регулирования, а выход соединен с входом блока фазоимпульсного управления углом зажигания тиристоров, при этом блок шунтирования предназначен для подключения к вторичной обмотке трансформатора знергоузла, 168658S

Составитель I(. Фотина

Техред М.Моргентал Корректор О. Кравцова

Редактор Л. Гратилло

Заказ 3605 Тираж

1 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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