Устройство для отключения цепи переменного тока

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

«»771872 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 06.12. 77 (21) 2551896/24-07 с присоединением заявки ¹â€” (23) Приоритет

Опубликовано1ЫОЯО. Бюллетень № 38

Дата опубликования описания 151080 (51)М. Кл.з

Н 03 К 17/56

Государствеииый комитет

СССР ио делам изобретений и открытий (5Ç) УДК 621. 3.066..63(088.3) (72) Автор изобретения

l0.В.Баков (71) Заявитель

Ивановский энергетический институт им.В.И.Ленина (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОТКЛЮЧЕНИЯ ЦЕПИ

ПЕРЕМЕННОГО ТОКА

Изобретение относится к области электротехники и предназначено для отключения цепи . переменного тока посредством принудительного запирания .тиристоров при коротком замыкании в электрической сети °

Известны устройства для принудительного запирания тиристоров с трайсформаторным выводом и избыточной энергии из контура коммутации(1) . 10

Эти устройства не обеспечивают снижения скорости нарастания тока

ic.ý. (- +К вЂ” ) . уменьшение скорости нарастания тока к.з. способствует, 15 снижению времени отключения токов к.з. и снижению требования к мощности конденсаторной батареи (коммутация токов к.э. происходит при

его меньшем значении). 20. Наиболее близким к предлагаемому изобретению по технической сущности является устройство, каждая фаза которого выполнена в виде однофаэного 25 мостового выпрямителя, к зажимам постоянного тока которого подключен реактор и который снабжен блоком принудительной коммутации управляемых вентилей (2). 30 2

Недостаток этого устройства - большое время отключения токов к.э. (0,005 с).

Целью изобретения являются уменьшение времени отключения токов к.з. в электросети за счет быстрого снятия управляющих импульсов с силовых тиристоров, обнаружения к.э. в электросети по производной тока к.з., обеспечение быстрого затухания переходного процесса; путем введения активного сопротивления в цепь к.з.

Цель достигается тем, что устройство для отключения цепи переменного тока, содержащее однофаэный полууправляемый мостовой выпрямитель с блоком управления, тиристоры которого через дроссель, коммутирующий тиристор и разделительные диоды связаны с коммутирующими конденсатором, шунтированным диодом и резистором, индуктивный реактор, выполненный в виде автотрансформатора с тремя обмотками и магнитопроводами, снабжено двумя пороговыми элементами контроля уровней, двумя дополнительны-с1 ми резисторами, дополнительным конденсатором, шунтированным резистором и диодом, дополнительными резистора771872 ми, дополнительным тиристором и двумя импульсными датчиками, причем первичная обмотка автотрансформатора включена в диагональ полууправляемого мостового выпрямителя, к средней точке которого через первый дополнительный резистор подключен дополнительный тиристор, управляющий переход которого подключен к первому импульсному датчику, включенному между коммутирующим тиристором и дросселем, одна из вторичных обмоток реактора через пороговый элемент контроля первого уровня - — подключена к а блоку управления тиристорами мостового выпрямителя, а другая вторичная обмотка реактора через второй дополнительный резистор, второй импульсный датчик, пороговый элемент контро 1». ля второго уровня с, подключена к дополнительному конденсатору.

На чертеже представлена схема устройства.

Оно содержит тиристоры 1 и 2 моста, диоды моста 3 и 4, разделительные диоды 5 и 6, присоединенные анодами к катодам диодов 3 и 4, первичные обмотки 7 и 8 автотрансформаторов, включенные в диагональ моста, вторичные обмотки 9 и 10. К обмотке

8 через первМй резистор 11 подключен тиристор 12, к обмотке 9 через резистор 13 — пороговый элемент 14 второго уровня, а первый импульС»»

dt сный датчик 15 подключен конденсатору 16, шунтированному резистором 17.

К катодам тиристоров 1,2 подключен коммутирующий конденсатор 18, шунтированный диодом 19, резистором

20; через тиристор 21, второй импульсный датчик 22,дроссель 23. Вторичная обмотка автотрансформатора 10 через пороговый элемент первого уровня подключена к блоку управления

СИ тиристорами.

Устройство работает следующим образом.

В нормальном режиме работы электросети по обмоткам 7-и 8 автотранс.форматоров протекает выпрямленный ток (двухфазное выпрямление). Падение напряжения на автотрансформаторе практически равно нулю. Немагнитные зазоры в магнитопроводе обеспечивают ненасыщенное состояние стали автотрансформатора.

При возникновении к.з. в электросети на автотрансформа ор подается напряжение, равное (. — -"- -, где

dЕ индуктивность обмоток 7 и 8 автотрансформаторов до момента насыщения. В этом режиме автотрансформатор работает как дроссель с воздушным зазором. Появляется напряжение на обмотках 9 и 10 автотрансформатора, пропорциональное производной сЬ. тока к.з. Если превысит nepñ t. вую установку по производной тока, то срабатывает пороговый элемент 24 и снимает в схеме управления 24 силовыми тиристорами 1 и 2 управляющие импульсы. Если -шь-аЗ: превышает и BTQdt рую установку по производной тока, 10 то срабатывает пороговый элемент 14.

По обмотке 9 автотрансформатора Протекает ток, под действием которого срабатывает импульсный датчик 15 тбка и подает импульсы в цепь управлеf5 ния тиристора 21. Последний открывается и происходит колебательный разряд предварительно заряженной конденсаторной батареи 18 по цепи 21,22,24, 1 (2), 5(6) .

Наблюдается явление искусственной коммутации тока из. цепи тиристора

1(2) в цепь конденсатора (батареи)

18. После запирания тиристсра 1(2) ток к.з. протекает по цепи 5(6),18, 21,22,23, 8,3(4). Срабатывает импуль2 сный датчик 22, обеспечивая открытие тиристора 12 в цепи автотрансформаторной обмотки 8.

Диод 19 и резистор 20 снижают напряжение переразряда на коммутирую30 щем конденсаторе 18. Резистор 13 и конденсатор 16 предназначены для защиты порогового элемента 14 от сверх токов. Резистор 17, разряжая конденсатор 16, возвращает схему измере35 ния производной тока в исходное пол@жение.

В качестве пороговых элементов могут быть использованы встречно включенные лавинные диоды, стабили4О заторы, переключающие диоды и т.д.

Данное устройство может применяться для бесконтактных выключателей переменного тока, защищающие оборудование от токов к.з.

45 Формула изобретения о

Устройство для отключения цепи переменного тока, содержащее однофазный полууправляемый мостовой выпрямитель с.блоком управления, тиристоры которого через дроссель, коммутирующий тиристор, разделительные диоды связаны с коммутирующим конденсатором, шунтированным диодом и резистором, индуктивный реактор, выполненный в виде автотрансформатора с тремя обмотками и магнитопроводом, отличающееся тем, что, с целью =нижения времени отключения, оно снабжено двумя пороговыми

60 элементами контроля уровней, двумя дополнительными резисторами, дополнительным конденсатором, шунтированным резистором и диодом, дополнительным тиристором и двумя импульсными дат65 чиками, причем первичная обмотка ав7718,2

Составитель E. Калинкин

Редактор В.Трубченко Техред H. Варадулина Корректор В.Бутяга

Заказ 6718/71 Тираж 995 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий.

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

Филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная,4 тотрансформатора включена в диагональ полууправляемого постового выпрямителя, к средней точке которого через первый дополнительный резистор подключен дополнительный тиристор, управляющий переход которого подключен к первому импульсному датчику, включенному между коммутирующим тиристором и дросселем, одна из вторичных обмоток реактора через пороговый элемент контроля первого уровCi1 ня — подключена к блоку управлеdt ния тиристорами мостового выпрямителя, а другая вторичная обмотка реактора через второй дополнительный резистор, второй импульсный датчик,пороговый элемент контроля второго

di уровня — подключена к дополнительdt ному конденсатору.

Источники информации, принятые во внимание при экснертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Р 547907, кл. Н 01 Н 9/02, 1977.

2. Патент Японии М 50-24426, кл. 55 А, опублик.15.08.75.