Устройство для защиты мощных преобразовательных установок

 

О П И С А Н И Е 2I3l72

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

Секта Соеетскик

Социалистических

Республик к !

1 !

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено 14.11.1962 (№ 764703/24-7) Кл. 21d -, 45/02

21с, 72 с присоединением заявки №

Приоритет

Опубликовано 12.111.1968. Бюллетень № 10

Дата опубликования описания 23Х.1968

МПК Н 02d

Н 02d

УД К 621.316.933.3 (088.8) Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров

СССР

Авторы изобретения

Е. С. Гройс, Г. В. Буткевич и Г. А. Мальцев

Заявитель

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТЪ| МОЩНЫХ

ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬНЫХ УСТАНОВОК

Для ограничения напряжений, возникающих при некоторых аварийных процессах на огдельных элементах преобразовательных установок, обычно используют вентильные разрядники, которые включают на стороне переменного тока схемы преобразователя. По такому принципу выполнена, например, защита преобразовательных подстанций электропередач постоянного тока Вестервик — Готланд (Швеция) и Булонь-Лидд (связь между французской и английской энергосистемами) .

Цель настоящего изобретения — ограничение внутренних перенапряжений в устройствах для защиты мощных преобразовательных установок в наиболее благоприятных условиях и простейшими средствами. Для этого, согласно изобретению, разрядники без элементов для ограничения и отключения сопровождающего тока включены на стороне постоянного тока преобразовательной установки и присоединены к питающим трансформаторам через рабочие вентили преобразователя с тем, чтобы сопровождающий ток в разряднике прекращался в результате коммутации вентилей от действия сеточной защиты.

Разрядники в устройстве могут быть выполнены в виде нескольких соединенных последовательно разрядных промежутков в сочетании с емкостно-омическими делителями напряжения и дополнительными поджигающими искровыми промежутками, причем основные разрядные промежутки размещены в корпусах из изолирующего материала, которые после прекращения дуги сопровождающего тока в тече5 ние заданного промежутка времени продуваются сжатым воздухом при помощи системы продувки, срабатывание которой обеспечивает действие регистрационных приборов, например счетчиков.

10 На фиг. 1 приведен типичный пример включения разрядников в описываемом устройстве; на фиг. 2 — пример выполнения разрядника; на фиг. 3 — пример выполнения основного разрядного промежутка.

15 Разрядники 1 в одномостовых преобразовательных схемах с питающими трансформаторами 2 и вентилями 8 включены на стороне постоянного тока схемы преобразования таким образом, что между разрядниками и пи20 тающими трансформаторами разъ ещены рабочие вентили преобразователя.

Такой способ включения разрядников при отсутствии в разрядниках элементов, ограничивающих величину сопровождающего тока, 25 в сочетании с сеточной защитой, реагирующей на короткие замыкания в схеме преобразования, позволяет прекратить протекание сопровождающего тока в разряднике после его срабатывания в результате соответствующей

30 коммутации вентилей. B одномостовых преоб213172

5 ю

25 з

65 разовательных схемах защита в этих случаях должна запирать сетки вентилей и отпирать их вновь после некоторого интервала времени, необходимого для восстановления электрической прочности разрядника.

В многомостовых преобразовательных схемах, снабженных вентилями, шунтирующими отдельные мосты, сопровождающий ток в разряднике может прекратиться от включения шунтирующего вентиля соответствующего моста и создания, таким образом, параллельного пути для тока. После некоторого интервала времени, необходимого для восстановления электрической прочности разрядника, восстанавливается нормальная схема работы моста, Разрядники выполнены в виде искровых разрядных промежутков без каких-либо элементов, назначение которых — ограничение и гашение сопровождающего тока.

Важным требованием, предъявляемым к разрядникам, является сокращение пределов разброса их пробивных напряжений, с целью ограничения верхних пределов пробивных напряжений разрядников, которые определя:от уровни изоляции высоковольтного оборудования преобразовательной схемы при возможно более надежной отстройке разрядников от излишних срабатываний при безопасных повышениях напряжения в схеме, Для стабилизации пробивного напряжения разрядник выполнен (см. фиг. 2) в виде нескольких соединенных последовательно разрядных промежутков 4, снабженных емкостно-омическим двигателем из конденсаторов 5 и активных сопротивлений б. К одному или нескольким звеньям делителя включаются параллельно соответственно один или несколько поджигающих промежутков 7. Последние размещаются в закрытом герметизированном корпусе и выполняются в виде многократных промежутков (с пластинчатыми электродамп), снабженных омическим делителем напряжения; естественный разброс пробивного напряжения такого промежутка составляет около

70/о.

При повышении напряжения на разряднике первым пробивается поджигающий промежуток 7. Тем самым закорачивается соответствующее звено делителя и напряжение на остальных его звеньях, а также на параллельных им разрядных рабочих промежутках 4 резко повышается, что приводит к каскадному пробою последних, Падение напряжения в сопротивлении 8 от тока, протекающего через пробитые разрядные промежутки 4, защитный промежуток 7, приводит к пробою разрядного промежутка 4, включенного параллельно защитному промежутку 7.

Ток, протекающий через промежуток 7, ог1;аничивается включением последовательного сопротивления 8; благодаря этому предотвращается оплавление электродов промежутка и изменение разрядных характеристик.

Таким образом, разброс пробивного напряжения разрядника в целом определяется точностью деления напряжения делителем и естественным разбросом пробивного напряжения поджигающего промежутка. При этом к отдельным разрядным (рабочим) промежуткам может не предъявляться требований стабилизации пробивного напряжения. Важным требованием, предъявляемым к разряднику, является также создание условий, обеспечивающих достаточно быстрое восстановление его электрической прочности после срабатывания, что необходимо для восстановления нормальной работы преобразовательной схемы.

Электроды каждого разрядного (рабочего) промежутка 4 размещены в закрытом корпусе из изолирующего материала 9, снабженном клапаном 10, открывающимся при повышении давления в корпусе. При возникновении в цепи разрядника тока (в результате его срабатывания) токовое реле 11, устанавливаемое в цепи разрядника, отпирает подачу свежего воздуха, который через трубу 12 и клапан 10 продувает полость разрядного промежутка. Продувка сжатым воздухом продолжается и после прекращения протекания тока в разряднике в течение некоторого заданного времени (десятые доли секунды), необходимого для деионизации и восстановления электрической прочности промежутка.

Система продувки разрядных промежутков сжатым воздухом используется для приведения в действие счетчиков или других устройств, фиксирующих срабатывание разрядника.

Предмет изобретения

1. Устройство для защиты мощных преобразовательных установок с управляемыми вентилями, например преобразовательных подстанций электропередач постоянного тока, содержащее разрядники, отличающееся тем, что, с целью ограничения внутренних перенапряжений, разрядники без элементов для ограничения и отключения сопровождающего тока включены на стороне постоянного тока преобразовательной установки и присоединены к пичающим трансформаторам через рабочие вентили преобразователя с тем, чтобы сопровождающий ток в разряднике прекращался в результате коммутации вентилей от действия точной защиты.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что его разрядники выполнены в виде нескольких соединенных последовательно разрядных промежутков в сочетании с емкостно-омическимн делителями напряжения и дополнительными поджигающими искровыми промежутками, причем основные разрядные промежутки размещены в корпусах из изолирующего материала, которые после прекращения дуги сопровождающего тока в течение заданного промежутка времени продуваются сжатым воздухом при помощи системы продувки, срабатывание которой обеспечивает действие регистрационных приборов, например счетчиков.

213172

Рыг.2

12

qlL, я.!

4 дя. 3

Редактор Харитонова Техреду Р. М. Новикова Коррек горы: О. Б. Тюрина

H. В. Босняикая

Заказ 1037(6 Тирагк :)30 ПOQIIIiChос.

ЦНИИПИ Комитета по деяам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, Цс..тр, »р. Серова, д. 4

Типография, пр. Сапунова, 2