4
ю
1C Изобретение относитс к системам электроснабжени потребителей посто нным током и может быть применено в устройствах электроснабжени электрической т ги посто нного тока В насто щее врем на т говых под станци х устанавливаетс значительное число параллельно работающих преобразователей итоки к,э. от ука занных преобразователей достигают величины 100 кА+150 кА при напр жен 3,3 кВ посто нного тока. Известны способы отключени аварийных токов, позвол ющие уменьшить ток, коммутируемый выключателем сети при аварии. Дл облегчени коммутации аппара тов сети в аварийном режиме включают тиристорный короткозамыкатель, отвод ток от выключател , осуществ л ющего отключение аварийного, тока На преобразовательных подстанци посто нного тока, питающих карьерны т говые сети, как правило, имеетс много отход щих линий, на каждой из которых ус1;анавливаетс выключатель в случае если в качестве выключателей используютс бесконтактные выключатели , то данный способ отключе ни имеет р д недостатков. Дл откл чени тиристориых выключателей,вклю ченных в сеть посто нного тока, тре буетс осуществить токоограничение до нулевого значени . Учитыва , что сопротивление тири торов кopoткoзa ыкaтeл имеет кОНечИре значение, то осуществить ограничение тока нул практически сложно при современных параметрах тиристоров . Дл осуществлени коммутации тиристорных выключателей необходимо каждый из .них снабдить устройством принудительного гашени / содержащим вспомогательный источник энергии, обычно зар женный конденсатор, вспомогательные подключающие тиристоры, токоограничивающие дроссели. При большом числе отход щих линий число элементов растет/ что резкр снижает надежность отключени в сети посто н ного тока. Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности вл етс способ отключени в электрический сети, состо щей из источников питани и шин нагрузки, на участке между которыми установлены тиристориые короткоэамыкатели, а в цеп х нагрузки установлены тиристориые выключатели , путем включени тиристорного короткозамыкател на врем отключени крроткого замыкани в цепи, и последующего отключени тиристорного выключател в цепи нагрузки 2. Даииый способ имеет недостатки когда оно используетс дл гашени тиристорных ключей посто нного тока на преобразовательных подстанци х питающих карьерные сети. Это обусловлено тем, что на подобных -подстанци х имеетс обычно много отход щих линий, расположённых на определенном рассто ний друг от друга в соответствии с геометрией карьерных путей. Наличие одного коммутирующего 1,С контура .не позвол ет обеспечить одинаковую индуктивность в цепи разр да емкости. При высоких скорост х нарастани аварийного тока требуетс рбеспечить опережающее нарастание тока от зар женного конденсатора по сравнению с ростом аварийного тока. Учитыва различную-удаленность тиристорных ключей от коммутирующего контура, трудно обеспечить высокую скорость нарастани тока емкости при к.з. на удаленных в геометрическом отношении фидерах, что снижает надежность отключени аварийного тока. Цель изобретени - создание надежного способа коммутаций посто нного тока. Указанна цель достигаетс тем, что согласно способу отключени в электрической сети, состо щей из.источников питани и шин нагрузки, на участке между которыми установлены тиристорные короткозамыкатели, а в цепи нагрузки установлены тиристорные выключатели, путем включени тиристорного короткозс1мыкател на врем отключени короткого замыкани в цепи, и последующего отключени тиристорного выключател в цепи нагрузки , контролируют аварийный ток сети и при достижении производной этого тока нулевого значени осуществл ют , упом нутое отключение тиристорного выключател , установленного в цепи нагрузки. На фиг.1 приведена схема подстаиции Посто иного тока, реализующа данный способ; на фиг.2 - диаграммы токов в период коммутации. Схема содержит понизительные трансформаторы 1, 2 и 3, преобразовательные установки 4, 5 и б, тиристорные короткозамыкатели 7, 8 и 9,состо щие из бипол рных групп тиристоров и токоограничивающих резисторов . Тиристорные короткозамыкатели 7, 8 и 9 подключены параллельно выводам переменного тока понизительных трансформаторов 1, 2 и 3. В схему подстанции вход т сборные шины 10,тиристорные выключатели 11, 12 и 13, коммутирующий конденсатор 14, источник зар да 15, токоограиичивающий дроссель 16 и вспомогательиые тиристоры 17, 18 и.19, Число пони, зительиых трансформаторов, преобразовательных установок и тиристорных выключателей может быть произвольным Устройство содержит также датчики- аварийнЪго тока. 20, 21 и 22, схе му ИЛИ 23, схемы И 24, 25 и 26 и . датчик нул производной аварийного тока 27. В качестве датчиков аварийного тока 20,. 21 и 22 наиболее целесообразно использовать герметизированные магнито-уПравл емые контакты герконы, имеющие необходимое быстродействие срабатывани и обеспечивающие гальваническую разв зку с шиной выключател . Работа подстанции при отключение в сети посто нного тока осуществл етс следующим образол. В нормальном режиме понизитель- ные трансформаторы 1 .2 и 3 через преобразователи 4, 5 и 6 питгиот сборные шины 10, тиристорные выключатели 11, 12 и -13 включены и питаю нагрузку/ тиристорные короткозамы-. катели 7, 8 и 9 отключены, общий коммутирующий конденсатор 14 зар жен ОТ источника зар да 15 пол р- ностьюI показанной на фиг.1, при этом вспомогательные тиристоры 17, 18 и 19 отключены. При возникновени аварии на любой из отход щих линий, например,при коротком замыкании в точке К, срабатывает датчик аварийного тока 20. Команда с датчика аварийного тока 20 поступает на оке му ИЛИ 23 и на первый вход схемы И 24. С выхода схемы ИЛИ 23 на вход короткозамыкателей 7, 8 и 9 поступает кбманда на включение. Включенн короткрзамыкатели 7, В и 9 шунтируют вЦходные обмотки понизительных -трансформаторов 1, 2 и 3, токоогра ничивающие резисторы установлены , последовательно с короткозамыкате-л ми 7, 8 и 9 и определ ют необходи мую степень токоограничени аварийного тока к.з. на -аварийной отход щей линии подстанц;ии. Датчик нул производной аварийно го тока 27 фиксирует установившийс режим ограниченного тока к.з. на вы ходе подстанции и выдает команду на второй вход схемы и 24. С выхода схемы И 24 команда включени посту- пает на вспомогательный тиристор 1 При этом коммутирующий конденсатор 14 разр жаетс , выключа тиристорны выключа ль 11, по которому в этот момент протекает ограниченный ток,к .э. к месту аварии. Токоограничидающий дроссель 16 Защищает вспрмогательный тиристор 17 от высоких эб чений - . После отключени тиристориого выключател 11 источник зар да 15 вновь зар жает общий коммутирующий конденсатор 14 пол рностью показанной на фиг,if подготавлива его к новой коммутации. На диагрёшме с( точка 1 соответст . вует наступлению аварийного режима в точке К. При этом крива ij показывает нарастание аварийного тока i к.з. в контуре посто нного тока от некого рабочего тока нап Скорость нарастани аварийного тока i определ етс параметрами сети переменного тока подстанции. Точка 2 соответствует мойенту срабатывани датчика аварийного тока 20 и включению короткозамыкателей 7, 8 и 9. Точка 3 на диаграмме 5 показывает наступление установившегос режима ограничени аварийного тока к.з. на выходе подстанции и момент срабатывани датчика нул производной аварийного тока 27. Интервал 3-4 на диаграмме в определ ет разр д i коммутирующего конденсатора 14,обеспечивающий прерывание ограниченного тока к.з. и выключение тиристорного выключател 11. Диаграмма в на фиг.2 показывает общее врем включени тиристорных короткозё1мыкателей 7, 8 и 9 от момента срабатывани датчика аварийного тока 20 (точка -2) до момента перезар да коммутирующего конденса- . тора 14 (точка 5) ,после чего тиристорные короткозамыкатели 7, 8 и 9 отключаютс по циклу естественной коммутации и восстанавливаетс нормальный режим работы подстанции. По предлагаемой схеме коммутаци Осуществл етс в два этапа - на перJBOM резко ограничиваетс величина и производна аварийного тока к.з., на втором осуществл етс коммутаци тиристоров, служащих в качестве выключателей. Эта двухстадийна комг4утаци позвол ет резко упростить требовани к коммутирующим контурам, так как скорюсть разр да тока коммутирующего конденсатора может быть небольшой. Геометри расположени отход щих линий относительно контура коммутации при этом роли не играет, так как практически отключаемый ток имеет нулевую производную и ток коммутирующей емкости всегда дорасте до величины аварийного тока. Это позвол ет , в свою очередь/ иметь один коммутирующий конденсатор/ обслужи- вающий все тиристорные выключатели/ резко сократить число элементвб схемы/ увеличить надежность системы электроснабжени . Кроме того, резкое ограег чение азат ийного тока к.з./ проход щего через тиристорный выключатель в момент его коммутации/ позвол ет установить коммутирующий конденсатор небольшой ёмкости/ уменьшив тем сгшым врем его перезар да и перерыв в электроснабжении нагрузки. Учитыва малую производную тока на интервёле коммутации, по вл етс возможность уменьшить скорость спада тока ij. в период коммутации и уменьшить величину перенапр жений при коммутации,котора пропорциональHaHdi ,.На фиг.2 (диаграмма «) показан участок 4-5 спада аварийного
тока, характер которого можно мен ть I по условию минимальных перенапр жений на коммутирующих элементах, измен частоту контура коммутации .
а