RU197599U1 - Device for monitoring the operability of photothyristors for protection against arc faults - Google Patents

Device for monitoring the operability of photothyristors for protection against arc faults Download PDF

Info

Publication number
RU197599U1
RU197599U1 RU2019124502U RU2019124502U RU197599U1 RU 197599 U1 RU197599 U1 RU 197599U1 RU 2019124502 U RU2019124502 U RU 2019124502U RU 2019124502 U RU2019124502 U RU 2019124502U RU 197599 U1 RU197599 U1 RU 197599U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
photothyristors
arc
thyristor
photo
protection
Prior art date
Application number
RU2019124502U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Андрей Федорович Копысов
Сергей Васильевич Лукьянов
Андрей Юрьевич Воронин
Денис Юрьевич Воронин
Original Assignee
Публичное акционерное общество "Транснефть" (ПАО "Транснефть")
Общество с ограниченной ответственностью "Транснефть - Балтика" (ООО "Транснефть - Балтика")
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Публичное акционерное общество "Транснефть" (ПАО "Транснефть"), Общество с ограниченной ответственностью "Транснефть - Балтика" (ООО "Транснефть - Балтика") filed Critical Публичное акционерное общество "Транснефть" (ПАО "Транснефть")
Priority to RU2019124502U priority Critical patent/RU197599U1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU197599U1 publication Critical patent/RU197599U1/en

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/26Testing of individual semiconductor devices

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Emergency Protection Circuit Devices (AREA)

Abstract

Полезная модель относится к области силовой электроники и предназначена для контроля исправности фототиристоров. Устройство контроля исправности фототиристоров защиты от дуговых замыканий содержит источник питания и подключенные к нему последовательно две шинки дуговой защиты, к которым подключены ключ ввода/вывода защиты от дуговых замыканий, фототиристоры и промежуточные реле. Устройство снабжено вольтметром, подключаемым параллельно к фототиристорам через ключ выбора фототиристора. Технический результат: повышение надежности защиты от дуговых замыканий. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.The utility model relates to the field of power electronics and is designed to monitor the health of photothyristors. The device for monitoring the serviceability of arc thyroid protection photothyristors contains a power source and two arc protection buses connected to it in series, to which an arc protection input / output key, photothyristors and intermediate relays are connected. The device is equipped with a voltmeter connected in parallel to the photo thyristors through the photo thyristor selection key. Effect: increasing the reliability of protection against arc faults. 1 s.p. f-ly, 1 ill.

Description

Полезная модель относится к области силовой электроники и предназначена для контроля исправности фототиристоров.The utility model relates to the field of power electronics and is intended for monitoring the health of photothyristors.

Заявленная полезная модель может быть использована при эксплуатации фототиристоров на комплексном распределительном устройстве типа РУ-6/10 кВ.The claimed utility model can be used in the operation of photo thyristors on an integrated switchgear type RU-6/10 kV.

Из уровня техники известно устройство контроля состояния тиристора, которое содержит контролируемый тиристор, источник питания в проводящие периоды работы тиристора и измерительный комплекс. Измерительный комплекс дополнительно снабжен датчиком обратного тока. Устройство контроля состояния тиристора дополнительно снабжено устройством формирования сигналов заданной формы, дополнительным источником питания в непроводящие периоды работы тиристора и неконтролируемым тиристором, включенным параллельно контролируемому тиристору. При этом анод и катод контролируемого тиристора соединены соответственно с катодом и анодом неконтролируемого тиристора (RU 2420752 С1, МПК G01R 31/26, Н02Н 7/12, опубл. 10.06.2011). Данное устройство принято за ближайший аналог.The prior art device for monitoring the state of the thyristor, which contains a controlled thyristor, a power source during the conducting periods of the thyristor and the measuring complex. The measuring complex is additionally equipped with a reverse current sensor. The thyristor state monitoring device is additionally equipped with a device for generating signals of a given shape, an additional power source during non-conductive periods of thyristor operation, and an uncontrolled thyristor connected in parallel with a controlled thyristor. In this case, the anode and cathode of the controlled thyristor are connected respectively to the cathode and anode of an uncontrolled thyristor (RU 2420752 C1, IPC G01R 31/26, Н02Н 7/12, publ. 06/10/2011). This device is taken as the closest analogue.

Недостатком аналога является отсутствие возможности проверки тиристора по параметру падения напряжения на р-n переходе, что не позволяет прогнозировать возможные неисправности.The disadvantage of the analogue is the inability to check the thyristor by the parameter of the voltage drop at the pn junction, which does not allow predicting possible malfunctions.

Задачей, на решение которой направлена полезная модель, является устранение вышеуказанного недостатка, а также предотвращение случаев ложного срабатывания защиты от дуговых замыканий (ЗДЗ), выполненной на фототиристорах, за счет проверки фототиристоров в действующих комплектных распределительных устройствах по параметру падения напряжения.The task the utility model aims to solve is to eliminate the aforementioned drawback, as well as to prevent cases of false triggering of protection against arc faults (ZDZ) performed on photothyristors by checking photothyristors in existing complete switchgears for the voltage drop parameter.

Технический результат заключается в повышении надежности ЗДЗ.The technical result is to increase the reliability of the ZDZ.

Технический результат достигается тем, что устройство контроля исправности фототиристоров ЗДЗ содержит источник питания, соединенные с ним последовательно две шинки дуговой защиты, подключенные к двум шинкам дуговой защиты ключ ввода/вывода защиты от дуговых замыканий, фототиристоры и промежуточные реле, при этом устройство снабжено вольтметром, подключенным параллельно к фототиристорам, с возможностью измерения разности потенциалов фототиристоров через ключ выбора фототиристора.The technical result is achieved by the fact that the health monitoring device of the ZDZ photothyristor contains a power source, two arc protection buses connected in series with it, connected to two arc protection buses, an arc protection input / output key, photo thyristors and intermediate relays, while the device is equipped with a voltmeter, connected in parallel to the photo thyristors, with the ability to measure the potential difference of the photo thyristors through the photothyristor selection key.

В качестве ключа выбора фототиристора может быть использован кулачковый переключатель.A cam switch may be used as a photothyristor selection key.

В существующих схемах организации ЗДЗ распределительного устройства РУ-6/10 кВ широко применяется ЗДЗ на фототиристорах. Отличием фототиристора от тиристора, является то, что у тиристора управляющим сигналом для его открытия (т.е. началом пропускания через тиристор напряжения) является электрический сигнал, а у фототиристора таким сигналом является вспышка света.In existing circuits for the organization of ZDZ of a switchgear RU-6/10 kV, ZDZ on photothyristors is widely used. The difference between the thyristor and the thyristor is that the thyristor controls the signal to open it (i.e., the beginning of the voltage passing through the thyristor) is an electric signal, and the light of the thyristor is such a signal.

При коротких замыканиях в высоковольтных электроустановках, питаемых от распределительных устройств, возникает мощная электрическая дуга, которая сопровождается ярким свечением. Фототиристор улавливает вспышку света и подает сигнал на устройства релейной защиты. Устройство релейной защиты отключает поврежденный участок по двум условиям:During short circuits in high-voltage electrical installations powered by switchgears, a powerful electric arc arises, which is accompanied by a bright glow. The photo thyristor catches a flash of light and sends a signal to the relay protection devices. The relay protection device disconnects the damaged area according to two conditions:

1) наличие сигнала от фототиристора;1) the presence of a signal from the photothyristor;

2) превышение током допустимого значения, определяемого уставкой срабатывания ЗДЗ.2) the excess of the current allowable value, determined by the setting of the operation of the remote sensing.

Состояние фототиристора характеризуется сопротивлением р-n перехода. При неисправности фототиристора (т.е. когда он становится открытым без управляющего воздействия) происходит уменьшение сопротивления р-n перехода, что свидетельствует о развитии дефекта и о возможном возникновении неисправности. В этом случае фототиристор может послать ложный сигнал о «наличии» короткого замыкания, а устройство релейной защиты воспримет это ложное срабатывание ЗДЗ и выдаст сигнал «Неисправность ЗДЗ».The state of the thyristor is characterized by the resistance of the pn junction. In the event of a photothyristor malfunction (i.e., when it becomes open without a control action), the resistance of the pn junction decreases, which indicates the development of the defect and the possible occurrence of a malfunction. In this case, the photo-thyristor can send a false signal about the "presence" of a short circuit, and the relay protection device will perceive this false alarm of the ZDZ and give a signal "ZDZ malfunction".

При пусках высоковольтных электродвигателей магистральной насосной станции (МНС) или подпорной насосной станции (ПНС) через распределительное устройство РУ-6/10 кВ, токи срабатывания ЗДЗ в момент пуска могут превысить установленную величину. При наличии сигнала от неисправного фототиристора, устройство релейной защиты ложно отключит распределительное устройство, питающее МНС и ПНС, в котором установлена ЗДЗ на фототиристорах, что приведет к полной остановке насосной станции (МНС или ПНС).When starting high-voltage electric motors of the main pumping station (MNS) or booster pump station (PNS) through the switchgear RU-6/10 kV, the trip currents of the ZDZ at the time of start-up can exceed the set value. If there is a signal from a faulty photothyristor, the relay protection device will falsely disconnect the switchgear supplying the MHF and PNS, in which the ZDZ is installed on the photothyristors, which will lead to a complete stop of the pump station (MNS or PNS).

Заявленное устройство контроля исправности фототиристоров ЗДЗ выявляет первые признаки уменьшения сопротивления р-n перехода, что позволяет выявить необходимость вывода ЗДЗ из работы или замены фототиристора. Замена неисправного фототиристора устраняет возможное ложное срабатывание устройств релейной защиты, что повышает надежность устойчивой работы ЗДЗ, при этом предложенное решение позволяет непрерывно контролировать состояние фототиристора, так как оно постоянно включено в цепь распределительного устройства.The claimed device for monitoring the health of photo-thyristors ZDZ reveals the first signs of a decrease in the resistance of the pn junction, which allows to identify the need for the output of ZDZ from work or replacement of the photo-thyristor. Replacing a faulty photo thyristor eliminates the possible false triggering of relay protection devices, which increases the reliability of the stable operation of the ZDZ, while the proposed solution allows you to continuously monitor the status of the photo thyristor, since it is constantly included in the switchgear circuit.

Полезная модель поясняется фиг. 1, на которой изображена функциональная схема устройства контроля исправности фототиристоров ЗДЗ.A utility model is illustrated in FIG. 1, which shows a functional diagram of a device for monitoring the health of photo thyristors ZDZ.

Перечень позиций на фиг. 1:The list of items in FIG. 1:

1, 2 - фототиристоры;1, 2 - photothyristors;

3, 4 - промежуточные реле ЗДЗ;3, 4 - intermediate relay ZDZ;

5 - вольтметр;5 - voltmeter;

6 - ключ ввода/вывода ЗДЗ;6 - key input / output ZDZ;

7 - ключ выбора фототиристора;7 - a key for selecting a thyristor;

8, 9 - шинки дуговой защиты.8, 9 - shields of arc protection.

Заявленная полезная модель содержит источник питания (на фиг. 1 не показан), две шинки дуговой защиты (8, 9) последовательно соединенные с источником питания, подключенные к шинкам дуговой защиты (8, 9) ключ ввода/вывода ЗДЗ (6), фототиристоры (1,2), промежуточные реле (3, 4), и вольтметр (5), параллельно к фототиристорам (1, 2), с возможностью измерения разности потенциалов фототиристоров (1,2) через ключ выбора фототиристора (7).The claimed utility model contains a power source (not shown in Fig. 1), two arc protection busbars (8, 9) connected in series with a power source, connected to arc protection busbars (8, 9) ZDZ input / output key (6), photo thyristors (1,2), intermediate relays (3, 4), and a voltmeter (5), in parallel to the photothyristors (1, 2), with the possibility of measuring the potential difference of the photothyristors (1,2) through the photothyristor selection key (7).

Работа устройства контроля исправности фототиристоров защиты от дуговых замыканий осуществляется следующим образом.The operation of the health monitoring device of photo thyristors of protection against arc faults is as follows.

В устройстве ЗДЗ сигнал срабатывания фототиристоров (1,2) передается через промежуточные реле (3, 4) и сигнализируется шинками дуговой защиты (8, 9) для последующего отключения распределительного устройства (на фиг. 1 не показано) оператором посредством ключа ввода/вывода ЗДЗ (6).In the ZDZ device, the response signal of the photothyristors (1,2) is transmitted through the intermediate relays (3, 4) and is signaled by the arc protection busbars (8, 9) for subsequent disconnection of the switchgear (not shown in Fig. 1) by the operator using the ZDZ I / O key (6).

Для диагностики состояния исправности ЗДЗ с помощью вольтметра (5) контролируют падение напряжения на фототиристорах (1,2) (при исправном фототиристоре напряжение на вольтметре составляет = 220 В, при уменьшении сопротивления р-n перехода фототиристора, напряжение уменьшается). Устройство контроля исправности фототиристоров ЗДЗ содержит ключ выбора фототиристора, выполненный, например, в виде кулачкового переключателя (7), посредством которого осуществляется выбор контролируемого элемента. В первом положении ключа выбора фототиристора (7) контролируют фототиристор (1), а во втором положении - контролируют фототиристор (2). Оператор, обслуживающий распределительное устройство РУ-6/10 кВ, при уменьшении напряжения ≤220 В на вольтметре (5), может оперативно вывести ЗДЗ из работы с помощью ключа ввода/вывода ЗДЗ (6).To diagnose the state of health of the ZDZ using a voltmeter (5), the voltage drop across the photothyristors (1,2) is monitored (with a working photothyristor, the voltage on the voltmeter is = 220 V, with a decrease in the resistance pn of the junction of the photothyristor, the voltage decreases). The device for monitoring the health of photothyristors ZDZ contains a key for selecting a photothyristor, made, for example, in the form of a cam switch (7), through which the selected element is selected. In the first position of the photo-thyristor selection key (7), the photo-thyristor (1) is controlled, and in the second position, the photo-thyristor (2) is controlled. The operator servicing the switchgear RU-6/10 kV, with a decrease in voltage ≤220 V on the voltmeter (5), can quickly take out the ZDZ from work using the I / O key of the ZDZ (6).

Claims (2)

1. Устройство контроля исправности фототиристоров защиты от дуговых замыканий, содержащее источник питания, две шинки дуговой защиты, соединенные с источником питания последовательно и подключенные к двум шинкам дуговой защиты, ключ ввода/вывода защиты от дуговых замыканий и промежуточные реле, при этом устройство снабжено вольтметром, выполненным с возможностью параллельного подключения к фототиристорам для измерения разности потенциалов фототиристоров посредством ключа выбора фототиристора.1. A device for monitoring the operability of arc thyroid protection photothyristors, comprising a power source, two arc protection buses connected in series with the power source and connected to two arc protection buses, an arc protection input / output switch and intermediate relays, the device being equipped with a voltmeter made with the possibility of parallel connection to the photo thyristors for measuring the potential difference of the photo thyristors using the photo thyristor selection key. 2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что ключ выбора фототиристора выполнен в виде кулачкового переключателя.2. The device according to claim 1, characterized in that the photothyristor selection key is made in the form of a cam switch.
RU2019124502U 2019-08-01 2019-08-01 Device for monitoring the operability of photothyristors for protection against arc faults RU197599U1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019124502U RU197599U1 (en) 2019-08-01 2019-08-01 Device for monitoring the operability of photothyristors for protection against arc faults

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019124502U RU197599U1 (en) 2019-08-01 2019-08-01 Device for monitoring the operability of photothyristors for protection against arc faults

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU197599U1 true RU197599U1 (en) 2020-05-15

Family

ID=70732331

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2019124502U RU197599U1 (en) 2019-08-01 2019-08-01 Device for monitoring the operability of photothyristors for protection against arc faults

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU197599U1 (en)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1084923A1 (en) * 1982-09-29 1984-04-07 Всесоюзный Научно-Исследовательский И Проектно-Конструкторский Институт По Автоматизированному Электроприводу В Промышленности,Сельском Хозяйстве И На Транспорте Device for determining conditions of thyristors in d.c.thyristor interrupter when switching
CN201590654U (en) * 2009-12-25 2010-09-22 杭州瑞胜电气有限公司 Main control unit of photoelectric arc light protection system
RU2420752C1 (en) * 2010-02-02 2011-06-10 Открытое акционерное общество "Энергетический институт им. Г.М. Кржижановского" (ОАО ЭНИН) Thyristor state control device
CN205880151U (en) * 2016-07-06 2017-01-11 国家电网公司 A safety protection monitoring device for supplementary on -load tap -changer that puts off arc of thyristor

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1084923A1 (en) * 1982-09-29 1984-04-07 Всесоюзный Научно-Исследовательский И Проектно-Конструкторский Институт По Автоматизированному Электроприводу В Промышленности,Сельском Хозяйстве И На Транспорте Device for determining conditions of thyristors in d.c.thyristor interrupter when switching
CN201590654U (en) * 2009-12-25 2010-09-22 杭州瑞胜电气有限公司 Main control unit of photoelectric arc light protection system
RU2420752C1 (en) * 2010-02-02 2011-06-10 Открытое акционерное общество "Энергетический институт им. Г.М. Кржижановского" (ОАО ЭНИН) Thyristor state control device
CN205880151U (en) * 2016-07-06 2017-01-11 国家电网公司 A safety protection monitoring device for supplementary on -load tap -changer that puts off arc of thyristor

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9906014B2 (en) Circuit protection device with automatic fault monitoring and detection function
CN105652190A (en) Switching status check with circuit parts of insulation monitor
RU2676334C2 (en) Device for controlling decoupling causes for electronic decoupling device
US20200136604A1 (en) Method for controlling a direct current switch, direct current switch, and dc voltage system
CN105896469B (en) A kind of circuit protection device of automatic monitoring operation troubles
US11159007B2 (en) Electric circuit device with a residual current monitoring module for detecting a closed switch contact as well as a protection ground conductor interruption in a one or multiphase electric supply line
JP2014039408A (en) Digital protection relay, digital protection relay testing device and digital protection relay testing method
JP2013132157A (en) Photovoltaic power generation system
CN218272649U (en) LCDI circuit and power line circuit
CN105765393A (en) Electronic circuit breaker
CN105301491A (en) State monitoring circuit for breaker with auxiliary contacts
GB2518733A (en) Neutral line breakage detection circuit, method and corresponding residual current circuit breaker
CN106712017B (en) Double-bus secondary voltage switching circuit and self-holding circuit thereof
CN107408469B (en) Switching device for operating at least one load
RU197599U1 (en) Device for monitoring the operability of photothyristors for protection against arc faults
CN109216113B (en) Relay device
US20230352257A1 (en) Relay protective device, construction machine, relay protection control method and apparatus
CN113078620B (en) Power distribution system and method of monitoring zone selective interlocking in a power distribution system
KR20190071320A (en) System and method for diagnosing relay fault
CN102761098B (en) Device and method for residual current protection
US20210142970A1 (en) Circuit breaker with a monitoring device, and method for it
EP2993680B1 (en) Contactor driving circuit
CN102075000A (en) Automatic control method for high-reliability power supply system with set of spare circuit
CN111443281B (en) Electrical blocking device and circuit breaker or isolating switch
CN104810788B (en) External control for an electromagnetic trigger