Устройство для бесконтактной быстродействующей защиты силовых тиристоров

 

ОПИСАН И Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Совотоких

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено 25.I.1965 (№ 939783/24-7) с присоединением заявки №

Приоритет

Опубликовано 01.XI.1966. Бюллетень № 22

Дата опубликования описания 27.XII.19áá

Кл. 21с, 68/50

МПК Н 02d

УД К 621.316.925.2:621.314 .632.4 (088.8) Комитет ло делам изобретений и открытий ври Совете Министров

СССР

Ье .-.

Лвторы изобретения

Э. А. Шелехов, А. Я. Тун, Л. Н. Сердюков, К. И. Голованов и Н. П. Спанцирети

Заявитель

УСТРОЙСТВО ДЛЯ БЕСКОНТАКТНОЙ БЫСТРОДЕЙСТВУЮЩЕЙ

ЗА1ЦИТЫ СИЛОВЫХ ТИРИСТОРОВ

Устройства для бесконтактной быстродействующей защиты выпрямителей, содержащие быстродействующий короткозамыкатель, выполненный по типу дугового разрядника, импульсный трансформатор и управляющие элементы, известны.

Предложенное устройство отличается от них тем, что импульсный трансформатор выполнен двухобмоточным и им управляет тиристор, работающий по схеме ключа с кремниевыми стабилигронами. Такое выполнение повышает быстродействие и надежность работы устройства, а также обеспечивает независимую от напряжения уставку защиты.

На чертеже приведена схема описываемого устройства.

Автомат Л служит для подсоединения устройства к сети и для осуществления тепловой и максимальной защит трансформатора. Перед автоматами могут быть установлены дроссели Д, ограничивающие величину тока сети при срабатывании короткозамыкателя КЗД.

На вторичной стороне трансформатора Т установлены трансформаторы тока ТТ для того, чтобы броски его намагничивающего тока трансформатора Т не вызывали ложного срабатывания системы короткозамыкателя.

Замыкание контролируемой трехфазной линии осуществляется с помощью дуги, зажигае.мой между набором контактных пластин короткозамыкателя КЗД с помощью вспомогательных электродов, питаемых от блока управ„TIеHия.

После отключения защитным автоматом сети, закороченной в результате аварии, дуга в

КЗД гаснег и он практически мгновенно готов к повторному действию. В случае выхода из строя КЗД переходит в режим самоподжига, что исключает возможность включения рабо10 ты защищаемого объекта без защиты.

Для поджигания КЗД необходимо подать на его вспомогательные электроды импульс напряжения от импульсного трансформатора

15 через греющую емкость С . В результате появляется высокое напряжение на вторичной обмотке трансформатора ТИ при повышении тока нагрузки до величины уставкп. Контроль величины тока осуществляет трансформатор

20 7 T.

Система защиты рассчитана на разные схемы включения силовых тиристоров КВ, включая схему «звезда» с нулем. В связи с возможностью аварийного повышения тока толь25 ко в одной фазе вторичные обмотки ТТ соединены в треугольник.

Элементы схемы управления, служащей для превращения сигнала токовых датчиков в импульс повышенного напряжения, поджигающий

ЗО КЗД, объединены в отдельный блок типа УБ.

188557

15

30

От трансформаторов тока TT через трехфазный выпрямительный мост В>, определенную систему сопротивлений и стабилитрон СТ> питается цепь управления небольшого тиристора КУВ. Тиристор КУВ служит безынтерционным ключом для разряда конденсатора

С2 на первичную обмотку трансформатора

ТИ, Параметры трансформаторов тока ТТ и величина сопротивления их нагрузки R» подобрана таким образом, чтобы открывание запорного стабилитрона СТ, произошло при заданной уставке. Обмотки W трансформаторов тока ТТ могут быть использованы также для подачи сигнала в схему управления тиристорами, например, с целью снятия управляющих импульсов. Сопротивления R2 и R3 ограничивают ток в управляющей цепи КУВ. Кроме того, R обеспечивает дополнительное повышение потенциала на стабилитроне СТ2, имеющем более высокое пробивное напряжение, чем СТ, и предназначенном для токоограничения. После открытия СТ2 протекающий через него ток ограничивается сопротивлением R>.

При разряде конденсатора С2 на обмотку

ТИ возникает колебательный процесс и во избежание черезмерных обратных напряжений на тиристоре КУВ применен шунтирующий встречный диод В2, ток в цепи тиристора ограничивается низкоомным сопротивлением Я».

Заряд конденсатора С осуществляется от трансформатора ТП через двухполупериодный мост В, и многоомное добавочное сопротивление R<. Заряд конденсатора до полного напряжения, определяющий готовность схемы защиты к действию, контролируется горением неоновой лампы ЛН.

Трансформатор ТП может быть использован также для периодического контроля исправности схемы защиты, для чего достаточно нажать кнопку КО. Датчик тока при этом возбуждается от вспомогательной обмотки

W,, сигнал поступает на КУВ, зажигается короткозамыкатель КЗД, резко возрастает ток сети и отключается автомат А. Схема защиты может быть опробована также без создания искусственного короткого замыкания. В этом случае испытание проводят при отключенном автомате А, а открывание КУВ контролируют по потуханию неоновой лампы ЛН.

В схеме защиты применено. малогабаритное блокировочное реле РБ, которое включается при зажигании КЗД и через контакт РБ» удерживается в этом состоянии. Контакты РБ шунтируют КУВ, благодаря чему гюследний закрывается и восстанавливается его управляющая способность. Контакты РБ, передают сигнал в схему управления. Этот сигнал может быть использован для блокировки схемы управления защищаемыми силовыми тиристорами, а также для звуковой сигнализации. В защищаемых схемах с неуправляемыми диодами применение реле РБ не требуется, и соответственно, не используется цепь параллельной катушки реле.

Построение системы защиты на элементах, отличающихся высоким быстродействием, а также весьма малой потребной для управления КЗД мощности, позволяет достичь общего времени токоограничения в 0,3 — 0,5 мсек.

В схеме управления отсутствуют триоды, чувствительные к повышению температуры окружающей среды. Установки, предназначенные для работы при повышенной окружающей температуре, должны комплектоваться кремниевыми диодами.

Высокая надежность системы защиты обеспечена малым числом ее составных элементов и облегченными режимами их работы. Система защиты не имеет изнашивающихся элементов и не требует какого-либо обслуживания. Для эксплуатации значительным удобством является простота контроля исправности и готовности схемы к действию.

Предмет изобретения

Устройство для бесконтактной быстродействующей защиты силовых тиристоров, содержащее быстродействующий короткозамыкатель, выполненный по типу дугового разрядника, управляемый импульсным трансформатором, отличаюшееся тем, что, с целью повышения быстродействия и надежности защиты, импульсный трансформатор выполнен двухобмоточным и тиристор, работающий в режиме ключа с кремниевым стабилитроном в цепи управления, силовой цепью включен последовательно с конденсатором на первичную обмотку указанного импульсного трансформатора.

188557

- 380o

1

1 тИ

1 ! РЫ

Г 1 Г

I 8 czEeq

I < "ЩФЕяоя

1 (1

1 !

1 !

1

1 !

Ссставитель Г. Коршун

Редактор F,. Кречетова Техред Л. Бриккер Корректоры: В. В. Крылова и С. М. Белугина

Заказ 3851)14 Тираж 1550 <1>ормат бум. 60>(90 /з Объем 0,24 изд. л. Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, Центр, пр. Серова, д, 4

Типография пр. Сапунова, 2