RU2677857C1 - Устройство защиты преобразовательной установки с трансформатором с 2n вторичными обмотками и 2n выпрямителями - Google Patents
Устройство защиты преобразовательной установки с трансформатором с 2n вторичными обмотками и 2n выпрямителями Download PDFInfo
- Publication number
- RU2677857C1 RU2677857C1 RU2018100445A RU2018100445A RU2677857C1 RU 2677857 C1 RU2677857 C1 RU 2677857C1 RU 2018100445 A RU2018100445 A RU 2018100445A RU 2018100445 A RU2018100445 A RU 2018100445A RU 2677857 C1 RU2677857 C1 RU 2677857C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- transformer
- secondary windings
- terminals
- phases
- output
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
- H02H7/00—Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions
- H02H7/10—Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions for converters; for rectifiers
Abstract
Использование: в области электроэнергетики. Технический результат - повышение чувствительности устройства. Устройство защиты преобразовательной установки с трансформатором с 2n вторичными обмотками и 2n выпрямителями содержит блок выпрямления переменного напряжения, геркон с обмоткой управления, закрепленный в магнитном поле токопровода постоянного тока в цепи нагрузки преобразовательной установки, и регулировочный резистор, подключенный к первому выводу обмотки управления. 6n катушек индуктивности закреплены вблизи шин, соединяющих выводы фаз А, В и С 2n вторичных обмоток трансформатора со стороны его низшего напряжения с трехфазными мостовыми выпрямителями. Выводы катушек индуктивности, закрепленных вблизи шин, присоединенных к выводам фаз А 2n вторичных обмоток трансформатора, подключены к первому сумматору, выводы катушек индуктивности, закрепленных вблизи шин, присоединенных к выводам фаз В 2n вторичных обмоток трансформатора, подключены ко второму сумматору, а выводы катушек индуктивности, закрепленных вблизи шин, присоединенных к выводам фаз С 2n вторичных обмоток трансформатора - к третьему сумматору. Выходы первого, второго и третьего сумматоров подключены к входам блока выпрямления переменного напряжения, выходы блока выпрямления - к сглаживающему фильтру, один выход которого подключен к регулировочному резистору, а второй - ко второму выводу обмотки управления геркона. К входу записи элемента ПАМЯТЬ подключен контакт геркона, а к входу сброса - выход элемента ВРЕМЯ, при этом выход элемента ПАМЯТЬ подключен к входу элемента ВРЕМЯ и в цепь отключения выключателя преобразовательной установки. 1 ил.
Description
Изобретение относится к электроэнергетике, а именно к устройствам для защиты вентильных преобразовательных установок, и может быть использовано на преобразовательных установках, силовые трансформаторы которых имеют значительный бросок тока намагничивания.
Известно устройство для дифференциальной защиты преобразовательной установки [Глух Е.М., Зеленов В.Е. Защита полупроводниковых преобразователей. - М.: Энергоиздат, 1982, с. 109], содержащее выпрямитель, подключенный к трансформаторам тока фаз установки.
Недостатком этого устройства является необходимость использования металлоемких трансформаторов тока.
Известно устройство для дифференциальной защиты преобразовательной установки [KZ 22076, Н02Н 7/12, опубл. 15.12.2009], выбранное в качестве прототипа, содержащее первый, второй и третий выпрямители, входами подключенные к трансформаторам тока фаз установки. Выходы выпрямителей попарно подключены к входам трех элементов сравнения, выходы которых попарно подключены к входам первого, второго и третьего элементов И. Первый, второй и третий герконы с обмотками, закрепленные в магнитном поле выпрямленного тока преобразовательной установки, своими контактами попарно подключены к входам четвертого, пятого и шестого элементов И, выходы которых подключены к соответствующим входам элемента ИЛИ. Обмотка каждого геркона через регулировочный резистор подключена к выходу соответствующего выпрямителя.
Недостатком этого устройства является отстройка защиты преобразовательной установки от бросков тока намагничивания, возникающих при включении трансформатора преобразовательной установки под напряжение и при восстановлении напряжения после отключения внешних коротких замыканий, что значительно загрубляет защиту, делая ее недостаточной чувствительной.
Задачей изобретения является повышение чувствительности устройства.
Предложенное устройство защиты преобразовательной установки с трансформатором с 2n вторичными обмотками и 2n выпрямителями, также, как и в прототипе, содержит блок выпрямления переменного напряжения, геркон с обмоткой управления, закрепленный в магнитном поле токопровода постоянного тока в цепи нагрузки преобразовательной установки, и регулировочный резистор, подключенный к первому выводу обмотки управления.
Согласно изобретению, введены 6n катушек индуктивности, закрепленные вблизи шин, соединяющих выводы фаз А, В и С 2n вторичных обмоток трансформатора со стороны его низшего напряжения с трехфазными мостовыми выпрямителями. Выводы катушек индуктивности, закрепленных вблизи шин, присоединенных к выводам фаз А 2n вторичных обмоток трансформатора, подключены к первому сумматору, выводы катушек индуктивности, закрепленных вблизи шин, присоединенных к выводам фаз В 2n вторичных обмоток трансформатора, подключены ко второму сумматору, а выводы катушек индуктивности, закрепленных вблизи шин, присоединенных к выводам фаз С 2n вторичных обмоток трансформатора - к третьему сумматору. Выходы первого, второго и третьего сумматоров подключены к входам блока выпрямления переменного напряжения, выходы блока выпрямления - к сглаживающему фильтру, один выход которого подключен к регулировочному резистору, а второй - ко второму выводу обмотки управления геркона. К входу записи элемента ПАМЯТЬ подключен контакт геркона, а к входу сброса - выход элемента ВРЕМЯ, при этом выход элемента ПАМЯТЬ подключен к входу элемента ВРЕМЯ и в цепь отключения выключателя преобразовательной установки.
Использование 6n катушек индуктивности и их соответствующее подключение к трем сумматорам позволяет, по сравнению с прототипом, построить устройство защиты преобразовательной установки с трансформатором с 2n вторичными обмотками и 2n выпрямителями, не срабатывающее при бросках тока намагничивания, что ведет к повышению чувствительности, так как не требуется отстройка тока срабатывания защиты от данных бросков.
На фиг. 1 представлена функциональная схема устройства.
Устройство защиты преобразовательной установки с трансформатором с 2n вторичными обмотками и 2n выпрямителями (фиг. 1) содержит катушки индуктивности 1, 2, 3, 4, 5, 6, …, 6n-5, 6n-4, 6n-3, 6n-2, 6n-1, 6n, закрепленные вблизи шин, соединяющих выводы фаз А, В и С 2n вторичных обмоток трансформатора 6n+1 со стороны его низшего напряжения с трехфазными мостовыми выпрямителями 6n+2, 6n+3, …, 8n, 8n+1, питающими нагрузку 8n+2. Выводы катушек индуктивности 1, 4, …, 6n-5, 6n-2, закрепленных вблизи шин, присоединенных к выводам фаз А 2n вторичных обмоток трансформатора 6n+1 подключены к первому сумматору 8n+3 (СУМ1), выводы катушек индуктивности 2, 5, …, 6n-4, 6n-1, закрепленных вблизи шин, присоединенных к выводам фаз В 2n вторичных обмоток трансформатора 6n+1, подключены ко второму сумматору 8n+4 (СУМ2), а выводы катушек индуктивности 3, 6, …, 6n-3, 6n, закрепленных вблизи шин, присоединенных к выводам фаз С 2n вторичных обмоток трансформатора 6n+1 - к третьему сумматору 8n+5 (СУМ3). Выходы первого 8n+3 (СУМ1), второго 8n+4 (СУМ2) и третьего 8n+5 (СУМ3) сумматоров подключены к входам блока выпрямления переменного напряжения 8n+6 (ВПР), выходы которого через сглаживающий фильтр 8n+7 (СФ) и регулировочный резистор 8n+8 подключены к выводам обмотки 8n+9 геркона 8n+10, закрепленного в магнитном поле токопровода 8n+11 постоянного тока в цепи нагрузки 8n+2 преобразовательной установки. К входу записи элемента ПАМЯТЬ 8n+12 (П) подключен контакт 8n+13 геркона 8n+10, а к входу сброса - выход элемента ВРЕМЯ 8n+14 (BP). Выход элемента ПАМЯТЬ 8n+12 (П) подключен к входу элемента ВРЕМЯ 8n+14 (BP) и в цепь отключения выключателя преобразовательной установки (на фиг. 1 не показано).
В качестве геркона 8n+10 с обмоткой 8n+9 может быть использовано, например, герконовое реле типа РГК-49, в качестве регулировочного резистора 8n+8 - резистор типа РР 1,2-3. В качестве катушек индуктивности 1-6, 6n-5, 6n-4, 6n-3, 6n-2, 6n-1, 6n могут быть использованы катушки типа Tangda, а в качестве блока выпрямления переменного напряжения 8n+6 (ВПР) - выпрямитель типа SQL. В качестве сглаживающего фильтра 8n+7 (СФ) может быть использован стандартный LC-фильтр. Первый 8n+3 (СУМ1), второй 8n+4 (СУМ2) и третий 8n+5 (СУМ3) сумматоры, элементы ПАМЯТЬ 8n+12 (П) и ВРЕМЯ 8n+14 (BP) могут быть выполнены на микроконтроллере серии 51 производителя Atmel AT89S53.
Устройство работает следующим образом. В режиме нагрузки преобразовательной установки на входы первого 8n+3 (СУМ1), второго 8n+4 (СУМ2) и третьего 8n+5 (СУМ3) сумматоров с выводов катушек индуктивности 1, 2, 3, 4, 5, 6, …, 6n-5, 6n-4, 6n-3, 6n-2, 6n-1, 6n подаются одинаковые по величине ЭДС. С выходов сумматоров 8n+3 (СУМ1), 8n+4 (СУМ2) и 8n+5 (СУМ3) напряжения подаются на входы блока выпрямления переменного напряжения 8n+6 (ВПР). При этом магнитный поток Фу, созданный постоянным током Iy в управляющей обмотке 8n+9 геркона 8n+10 (который прямо пропорционален постоянному выходному напряжению Uвых.впр блока 8n+6 (ВПР)), и магнитный поток Фт от тока в токопроводе 8n+11 примерно одинаковы, но противоположно направлены, и геркон 8n+10 не срабатывает, так как его Фср>Фу-Фт (где Фср - магнитный поток, под действием которого срабатывает геркон 8n+10). На вход записи элемента ПАМЯТЬ 8n+12 (П) сигнал не поступает, и защита не срабатывает.
При коротком замыкании (КЗ), например, при двухфазном КЗ между фазами А и В на выводах одной из вторичных обмоток трансформатора 6n+1, с выходов сумматоров 8n+3 (СУМ1), 8n+4 (СУМ2) и 8n+5 (СУМ3) на блок 8n+6 (ВПР) подаются разные по величине напряжения. При этом Фу-Фт>Фср, геркон 8n+10 срабатывает и подает сигнал на вход записи элемента ПАМЯТЬ 8n+12 (П), который подает сигнал в цепь отключения выключателя преобразовательной установки и запускает элемент ВРЕМЯ 8n+14 (BP). С выхода последнего через время t=0,1 с поступает сигнал на вход сброса элемента ПАМЯТЬ 8n+12 (П). Аналогично защита работает при пробое диодов в любом из 2n выпрямителей.
При включении трансформатора 6n+1 под напряжение или восстановлении напряжения после отключения внешнего КЗ происходит бросок тока намагничивания. При этом в шинах, присоединенных к выводам фаз А, В и С вторичных обмоток трансформатора 6n+1, также, как и в токопроводе 8n+11, ток не протекает. Следовательно, Фу-Фт<Фср, на вход записи элемента ПАМЯТЬ 8n+12 (П) сигнал не поступает, и защита не срабатывает.
Claims (1)
- Устройство защиты преобразовательной установки с трансформатором с 2n вторичными обмотками и 2n выпрямителями, содержащее блок выпрямления переменного напряжения, геркон с обмоткой управления, закрепленный в магнитном поле токопровода постоянного тока в цепи нагрузки преобразовательной установки, и регулировочный резистор, подключенный к первому выводу обмотки управления, отличающееся тем, что введены 6n катушек индуктивности, закрепленные вблизи шин, соединяющих выводы фаз А, В и С 2n вторичных обмоток трансформатора со стороны его низшего напряжения с трехфазными мостовыми выпрямителями, три сумматора, сглаживающий фильтр, элементы ПАМЯТЬ и ВРЕМЯ, причем выводы катушек индуктивности, закрепленных вблизи шин, присоединенных к выводам фаз А 2n вторичных обмоток трансформатора, подключены к первому сумматору, выводы катушек индуктивности, закрепленных вблизи шин, присоединенных к выводам фаз В 2n вторичных обмоток трансформатора, подключены ко второму сумматору, а выводы катушек индуктивности, закрепленных вблизи шин, присоединенных к выводам фаз С 2n вторичных обмоток трансформатора - к третьему сумматору, выходы первого, второго и третьего сумматоров подключены к входам блока выпрямления переменного напряжения, выходы блока выпрямления - к сглаживающему фильтру, один выход которого подключен к регулировочному резистору, а второй - ко второму выводу обмотки управления геркона, к входу записи элемента ПАМЯТЬ подключен контакт геркона, а к входу сброса - выход элемента ВРЕМЯ, при этом выход элемента ПАМЯТЬ подключен к входу элемента ВРЕМЯ и в цепь отключения выключателя преобразовательной установки.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2018100445A RU2677857C1 (ru) | 2018-01-09 | 2018-01-09 | Устройство защиты преобразовательной установки с трансформатором с 2n вторичными обмотками и 2n выпрямителями |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2018100445A RU2677857C1 (ru) | 2018-01-09 | 2018-01-09 | Устройство защиты преобразовательной установки с трансформатором с 2n вторичными обмотками и 2n выпрямителями |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2677857C1 true RU2677857C1 (ru) | 2019-01-22 |
Family
ID=65085057
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2018100445A RU2677857C1 (ru) | 2018-01-09 | 2018-01-09 | Устройство защиты преобразовательной установки с трансформатором с 2n вторичными обмотками и 2n выпрямителями |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2677857C1 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2816694C1 (ru) * | 2023-08-10 | 2024-04-03 | Иосиф Яковлевич Клецель | Устройство на герконах для защиты выпрямителя преобразовательной установки |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20150357813A1 (en) * | 2014-06-06 | 2015-12-10 | Actron Technology Corporation | Short circuit detection circuit and short circuit detection method for multi-phase rectifier at frequency domain |
RU2614293C2 (ru) * | 2015-06-04 | 2017-03-24 | Общество с ограниченной ответственностью "Институт Гипроникель" | Способ переработки низкоавтогенного сырья в печах взвешенной плавки |
-
2018
- 2018-01-09 RU RU2018100445A patent/RU2677857C1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20150357813A1 (en) * | 2014-06-06 | 2015-12-10 | Actron Technology Corporation | Short circuit detection circuit and short circuit detection method for multi-phase rectifier at frequency domain |
RU2614293C2 (ru) * | 2015-06-04 | 2017-03-24 | Общество с ограниченной ответственностью "Институт Гипроникель" | Способ переработки низкоавтогенного сырья в печах взвешенной плавки |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2816694C1 (ru) * | 2023-08-10 | 2024-04-03 | Иосиф Яковлевич Клецель | Устройство на герконах для защиты выпрямителя преобразовательной установки |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN107887890B (zh) | 开关 | |
CN107819317B (zh) | 能量供应装置 | |
JP4931754B2 (ja) | 漏電遮断器 | |
WO2015094510A1 (en) | Electrical switching apparatus including alternating current electronic trip circuit with arc fault detection circuit and power supply | |
RU2676529C2 (ru) | Устройство дифференциальной защиты для прибора отключения и электрический прибор отключения, содержащий такое устройство | |
CN110088871B (zh) | 电气路径故障检测器和包括该故障检测器的断路器 | |
RU2677857C1 (ru) | Устройство защиты преобразовательной установки с трансформатором с 2n вторичными обмотками и 2n выпрямителями | |
KR102349343B1 (ko) | 3상 결상 및 n상 보호기능을 갖는 배전반 | |
JPS6410790B2 (ru) | ||
RU2309298C2 (ru) | Устройство защиты от перегрузки и "сухого хода" электродвигателя погружного электронасоса | |
RU2159980C1 (ru) | Способ токовой направленной защиты двух параллельных линий трехфазной электрической установки и устройство для его реализации | |
GB2251741A (en) | Rapid response ground fault circuit interrupter | |
RU2680817C1 (ru) | Комплект защиты силового трансформатора | |
US9025298B2 (en) | Electrical switching apparatus including transductor circuit and alternating current electronic trip circuit | |
JP3231374B2 (ja) | 漏電遮断器 | |
RU2134475C1 (ru) | Устройство для фильтра токов обратной последовательности трехфазной электрической установки | |
SU1534613A1 (ru) | Устройство дл защиты потребителей переменного тока от перегрузок и коротких замыканий | |
JP2010040326A (ja) | 漏電遮断器 | |
SU156216A1 (ru) | ||
RU1808163C (ru) | Устройство дл максимальной токовой защиты электроустановки переменного тока | |
SU1034117A1 (ru) | Устройство дл защиты трехфазного асинхронного электродвигател от работы на двух фазах | |
SU907664A1 (ru) | Устройство дл дифференциальной защиты трансформатора | |
EP3080829B1 (en) | Electrical switching apparatus including transductor circuit and alternating current electronic trip circuit | |
RU136252U1 (ru) | Устройство для защитного отключения электроустановки от сети переменного тока с тремя фазными проводами и нулевым проводом | |
SU1614068A1 (ru) | Устройство дл защиты группы однофазных электроустановок переменного тока |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20200110 |