RU1809489C

RU1809489C - Устройство шунтировани поврежденной изол ции фазы

Info

Publication number: RU1809489C
Authority: RU
Inventors: Геннадий Григорьевич Трусов; Лариса Евгеньевна Старкова; Виктор Андреевич Боднарюк; Борис Владимирович Мошков
Original assignee: Вологодский Политехнический Институт
Priority date: 1990-04-02
Filing date: 1990-04-02
Publication date: 1993-04-15

Abstract

Область использовани : защита электрооборудовани в сет х напр жением 6-35 кВ от внутренних перенапр жений. Сущность изобретени : устройство снабжено двум коммутирующими конденсаторами, которые зар жаютс до положительного и отри- цательного потенциала относительно общей точки двум группами коммутирующих тиристоров и устройствами их управлени . Ускорение гашени тиристоров шунтирующих групп достигаетс за счет их принудительной (искусственной) коммутации , что значительно снижает врем гашени шунтирующего тиристора. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

Description

Изобретение относитс к. электроэнергии , в частности, к электрическим сет м на- пр жением 6-35 кВ и может быть использовано дл защиты электрооборудовани от внутренних перенапр жений.

. Цель изобретени - обеспечение принудительного гашени тиристоров шунтирующих групп и улучшение быстродействи отключени аварийных режимов междуфазных замыканий через землю за счет искусственной коммутации.

Указанна цель достигаетс тем, что устройство шунтировани поврежденной изол ции снабжено дополнительно двум коммутирующими конденсаторами, двум группами коммутирующих тиристоров, их блоками управлени , датчиками тока, пороговыми и запирающими устройствами и элементом ИЛИ-НЕ, причем, коммутирующие конденсаторы включены последовательно и подзар жаютс относительно их общей точки до положительного и отрицательного потенциала устройством подзар да по схеме

однофазного выпр мител с нулевым выводом . Обща точка конденсаторов соединена через ограничительный дроссель с землей, а другими выводами конденсаторы соединены соответственно через первую и вторую группу коммутирующих тиристоров с фазными проводами.

Каждый датчик тока шунтирующих ти- ристорных групп, имеющих общий анод и общий катод, включен через пороговое устройство на соответствующие блоки управлени коммутирующих тиристоров, а через логический элемент ИЛИ-НЕ на запирающий блок.

В результате применени устройства дуговое замыкание фазы на землю в месте повреждени переходит в металлическое замыкание той же фазы и ограничиваетс врем действи дуги, а следовательно и возникающих перенапр жений. Одновременно , если возникает междуфазное замыкание через землю (пробиваетс изол ци других фаз), то устройство принудительно отключасо

с

00

о о

J

00

о

етс звеном искусственной коммутации, которое управл етс датчиком тока и пороговым устройством. При этом ограничиваетс длительность дуговых перенапр жений, повышаетс надежность работы средств огра- 5 ничени перенапр жений и устройства шунтировани поврежденной изол ции фазы в режимах междуфазных замыканий через землю.

На фиг. 1 показана принципиальна Ю схема устройства.

Устройство содержит шунтирующие встречно-параллельные группы тиристоров и их блоки управлени по числу фаз 1,2,3; две группы коммутирующих тиристоров А и 15 5, два коммутирующих конденсатора б и 7 с зар дными диодами 8 и 9 и трансформатором 10, блоки управлени коммутирующих тиристоров 11,12, состо щие из генераторов импульсов и импульсных трансформато- 20 ров и осуществл ющих потенциальную разв зку управл ющих электродов различных фаз; управл ющие датчики тока 13 и 14, представл ющие собой трансформаторы тока, либо магнитные усилители, выход сиг- 25 нала с которых пропорционален величине тока; пороговые устройства 15 и 16; логический элемент ИЛИ-НЕ - 17, выход которого соединен с запирающим блоком 18, состо щим из последовательно соединенных эле- 30 ментов НЕ и И по одному на каждую фазу сети (фиг. 2); датчики обнаружени повреждений изол ции фаз 19,20,21 и запирающий блок работы устройства при отыскании замыкани на землю 22, сигналы с которых 35 поступают на входы логических элементов И блока 18 соответствующих фаз сети, на

входы логических элементов И смежных фаз сети поступают инверсные сигналы датчиков 19,20,21 с логических элементов НЕ бло- 40 ка 18; токоограничивающий дроссель 23.

Дл обеспечени независимого гашени шунтирующих тиристоров, имеющих общий катод и анод в схеме предусмотрено 45 включение двух конденсаторов 6 и 7, которые включены последовательно, зар жаютс от устройства подэар да по схеме однофазного выпр мител с нулевым выводом (диоды 8 и 9 и трансформаторы 10) 50 до противоположной пол рности (конденсатор 6 - отрицательной, 7 - положитель- ной) относительно общей точки. Управление гашением тиристоров осуществл етс датчиками тока 13 и 14, которые включают ком- 55 мутирующие тиристоры первой 4 и второй 5 групп через пороговые устройства 15 и 16 и их блоки управлени 11,12.

В цепи разр да конденсаторов включен токоограничивающий дроссель 23 дл снижени скорости нарастани тока в силовой цепи искусственной коммутации.

Устройство шунтировани изол ции поврежденной фазы работает следующим образом .

При возникновении замыкани одной из фаз на землю (например, фазы А) на вход блока 18 подаетс сигнал с датчика повреждени изол ции фазы А - 19 (фиг. 2). На других входах блока 18 присутствуют разрешающие сигналы с запирающего блока 22 устройства при отыскании замыкани на землю и логического элемента 17 - ИЛ И-Н Е, т.к. в данный момент не осуществл етс поиск замыкани на землю и перва 4 и втора 5 группы коммутирующих тиристоров отключены. С выхода блока 18 подаетс сигнал на блок управлени встречно-параллельной шунтирующей группы тиристоров 1. Каждый тиристор устройства работает полпериода, промышленной частоты и ток замыкани на землю проходит поочередно через датчики тока 13 и 14. Если междуфазных замыканий нет, устройство отключаетс только оперативным персоналом дл отыскани повреждени . При возникновении замыкани на землю в другой фазе (например, В)и включенной тиристор- ной шунтирующей группе в фазе А резко возрастает ток через тиристоры шунтирующей группы 1 из-за междуфазного замыкани через землю. В этом случае сн тие импульсов управлени с тиристоров группы 1 приводит к отключению аварийного тока за врем 0,01-0,02 с (полпериода промышленной частоты плюс инерционность устройства обнаружени ). Однако такого быстродействи недостаточно и тиристоры разрушаютс нарастающим током КЗ. Дл увеличени быстродействи отключени аварийного режима используетс цепь принудительного (искусственного) гашени шунтирующего тиристора. Пусть был включен тиристор шунтирующей группы 1с общим анодом, тогда датчик тока 14 подает сигнал повышенного уровн на пороговое устройство 16, которое включает блок управлени 12 второй группой коммутирующих тиристоров 5, включаетс тиристор фазы А и коммутирующий конденсатор 7 через открытый тиристор фазы А второй группы коммутирующих тиристоров 5 создает встречный ток через открытый тиристор , вход щий в группу шунтирующих тиристоров с общим анодом фазы А..При этом на входе блока 18 по вл етс сигнал запрета с логического элемента ИЛИ-НЕ - 17, это приводит к сн тию импульсов управлени с тиристоров шунтирующей группы 1. Происходит быстрое (0,001 с) прерывание

тока и шунтирующее устройство отключаетс . Если КЗ возникает в момент включенного состо ни тиристора катодной группы, то он гаситс конденсатором 6 и тиристо- ром первой коммутирующей группы 4. Отыскание места повреждени изол ции производитс специальными устройствами. В этом режиме на блок 18 поступает сигнал запрета с блока 22, что приводит к отключению системы управлени встречно-параллельными группами тиристоров.

. Использование устройства шунтировани изол ции поврежденной фазы в сочетании с ограничител ми перенапр жений выгодно отличаетс от известных устройств, так как позвол ет защитить само устройство от аварийных токов и повысить надежность работы устройств ограничени перенапр жений, что улучшит услови работы кабельной сети и высоковольтных двигателей и даст экономию в народном хоз йстве за счет снижени ущербов от перерывов электроснабжени и сокращени эксплуатационных расходов на ремонт кабелей и двигателей.

Claims

Формулаизобретени 1. Устройство шунтировани поврежденной изол ции фазы в сет х с изолированной и компенсированной нейтралью, содержащее встречно параллельные шунтирующие группы тиристоров по числу фаз. подключенные первыми выводами к фазным проводам, блоки управлени тиристо- рами и датчики обнаружени поврежденной фазы, отл ича ю щеес тем, что, с целью обеспечени принудительного гашени тиристоров шунтирующих групп и увеличени

быстродействи , в него дополнительно введены два коммутирующих конденсатора с устройством подзар да, две группы коммутирующих тиристоров с блоками управле- 5 ни , запирающий блок, логический элемент ИЛИ-НЕ, два пороговых блока и два датчика тока, причем шунтирующие тиристоры, имеющие общий катод, вторыми выводами обь- единены в общую точку и подключены к

0 заземл ющей клемме через первый датчик тока, а шунтирующие тиристоры, имеющие общий анод, вторыми выводами объединены в общую точку и подключены к заземл ющей клемме через второй датчик тока,

5 выходы первого и второго датчиков тока через первый и второй пороговые блоки соединены соответственно с блоками управлени первой и второй групп коммутирующих тиристоров и первым и вторым входами логи0 ческого элемента ИЛИ-НЕ, вывод которого соединен с первым входом запирающего блока, а второй и последующие входы - с датчиками обнаружени .поврежденной фазы , выходы запирающего блока по числу фаз

5 соединены соответственно с блоками управлени встречно-параллельных шунтирующих . групп тиристоров, первый и второй коммутирующие конденсаторы подключены соответ- ственно к первой и второй группам

0 коммутирующих тиристоров и устройству подзар да.
2. Устройство по п. 1,отличающее- с тем, что, с целью упрощени и обеспечени зар да первого и второго конденса5 торов соответствующего потенциала, устройство подзар да конденсаторов выполнено по схеме однофазного выпр мител с нулевым выводом.