SU978270A1 - Устройство дл защиты от возбуждени подстанций с делител ми напр жени - Google Patents

Description

1 . - . Изобретение относитс  к электротехнике и предназначено дл  защиты подстанций с делител ми напр жени  (ПДН) от возбуждени  на промышленной частоте. Этот режим возникает при коммутаци х в сети ПДН и характеризуетс  скачкообразным повышением напр жени  на всем высоковольтном и низковольтном оборудовании, опасном ак дл  оборудовани , так и дл  потр бителей, питающихс  от этих электроустановок . Известно устройство, в котором дл подавлени  самовозбуждени  в схеме подстанции используют балластные сопротивлени  , подключенные посто нно к низковольтным шинам подстанции l Основной недостаток этого устройства - посто нные потери электроэнер гии в балластных сопротивлени х. Наиболее близким к изобретению  вл етс  устройство дл  защиты ПДН от возбуждени , автоматически включающее на короткое врем  балластную нагрузку, подавл ющую возбуждение ПДН, содержащее блок питани , пусковой орган, схему управлени  и трехступенчатый балластный резистор, коммутируемый трем ,симисторами. В этом устройстве включивша с  балластна  нагрузка во избежание повторного возбуждени  ПДН снижаетс  и отключаетс  трем  ступен ми С ЗОднако , как показал опыт эксплуатации некоторых ПДН, ступенчата  коммутаци  балластной нагрузки приводит к значительным перенапр жени м. Помимо этого возникают трудности по подбору и согласованию величины сопротивлений отдельных ступеней, которые не всегда удаетс  преодолеть без в1 лючени  посто нной балластной нагрузки ,что приводит к значительному непроизводительному расходу электроэнергии и снижению располагаемой мощности ПДН. Целью изобретени   вл етс  уменьшение перенапр жений и потерь электроэнергии .

Поставленна  цель достигаетс  тем что устройство дл  защиты от возбуждени  подстанции с делител ми напр жени , содержащее датчик напр жени  подстанции, выход которого соединен с входом пускового органа, и балластный резистор, подключенный к шинам подстанции через симистор, снабжено формирователем пр моугольных импульсов , широтно-импульсным модул тором и формирователем управл ющих импульcoBj выход которого подключен к управл ющему переходу симистора, а вхо соединен с выходом широтно-импульсного модул тора, два входа которого подключены к выходам пускового орган и формировател  пр моугольных импульсов соответственно, причем вход последнего соединен с выходом датчика напр жени .

Широтно-импульсный модул тор содержит два логических элемента НЕ, логический элемент И-НЕ, транзистор, два конденсатора, резисторы и диоды, причем входы элементов НЕ подключены к первой входной клемме модул тора, выход первого элемента НЕ соединен с первым входом элемента И-НЕ, второй вход которого через первый конденсатор подключен к второй входной клемме модул тора, а через коллекторно-эмиттерный переход транзистора с последовательно включенным первым резистором - к общей шине источника питани  модул тора, выход второго элемента НЕ через песледовательно соединенные второй конденсатор и второй резистор соединен с базой , зистора, при этом между точкой соединени  вторых конденсаторов и резистора и общей шиной включены параллельно соединенные третий резистор и диод, а между вторым входом элемента И-НЕ и общей шиной включен другой диод, выход же элемента И-НЕ подключен к выходной клемме модул тора.

На фиг. 1 представлена блок-схема устройства; на фиг. 2 - принципиальна  схема широтно-импульсного модул тора .

Устройство содержит датчик 1 напр жени , выход которого соединен с входом пускового органа 2 и входом формировател  3 пр моугольных импульсов . Выходы пускового органа 2 и формировател  3 пр моугольных импульсов соединены соответственно с первым и вторым входами широтно-импульсного модул тора А, выход которого соедииен с формирователем 5 управл ющих импульсов, а выход последнего соединен с управл ющим электродом симистора 6, в цепь анода которого включе балластный резистор 7.

Широтно-импульсный модул тор содержит первый и второй логические элементы НЕ 8 и 9 логический элемент И-НЕ 10, транзистор 11, первый и второй конденсаторы 12 и 13, резисторы , диоды 17 и 18.

Формирователь 5 управл ющих импульсов представл ет собой дифференцирующую цепь с заданной посто нной времени и эмиттерный повторитель.

Устройство работает следующим образом.

Датчик 1 напр жени  дает на своем выходе напр жение пропорциональное напр жению на шинах ПДН.

Это напр жение подаетс  на вход пускового органа 2 и на вход формировател  3 пр моугольных импульсов. Оба эти блока представл ют собой порговые устройства, первое из которых

имеет порог срабатывани  2 Ц

НОМ второе 0,25 и„омТаким образом, при нормальном режиме работы ПДН и номинальном напр жении пусковой орган не срабатывает, а формирователь пр моугольных импульсов непрерывно формирует положительные импульсы, передний фронт которых соответствует моменту превышени  мгновенным значением выпр мленного напр жени  порога срабатывани .

Claims (2)

1. Пр моугольные импульсы с выхода формировател  3 поступают на вход широтно-импульсного модул тора k, который, измен   скважность импульсов , обеспечивает временную задержку передних фронтов импульсов на врем  0,5 до 8 мс. Врем  задержки пропорционально посто нной времени цепи, образованной конденсатором 12, резистором 14 и переходом коллектор-эмиттер транзистора 11. Сопротивление перехода коллекторэмиттер транзистора в свою очередь определ етс  током его базы, который зависит от напр жени  на конденсаторе 13- При нормальном режиме работы ПДН конденсатор 13 зар жен высоким уровнем напр жени  на выходе логического элемента НЕ 9. Ток базы при этом отсутствует и сопротивление перехода коллектор-эмиттер транзистора 11 велико . Конденсатор 12 при этом зар жен входным током логического элемента И-НЕ 10 и импульсы от формировател  пр моугольных импульсов на выход широтно-импульсного модул тора не проход т . При возникновении режима возбужде ни  ПДН, сопровождающегос  по вление перенапр жений , сраба .-ывает пусковой орган 2 и через элементы 8 и 10 широтно-импульсного модул тора подает сигнал высокого уровн  на формирователь 5 управл ющих импульсов. Послед ний формирует импульс на включение симистора. Включившийс  симистор под ключает балластный резистор 7 к шина ПДН. Одновременно пусковой орган через элемент 9 быстро разр жает ,кон t денсатор 13. После подавлени  включившимс  балластным резистором 7 реж ма возбуждени  перенапр жени  исчеза ют и пусковой орган 2 возвращаетс  в исходное состо ние. Однако отключени балластного тока в этом режиме недопустимо , так как .вызовет повторное возбуждение ПДН, При этом в действие вступает широтно-импульсный модул тор , позвол ющий плавно снизить действующее значение балластного тока . После возврата пускового органа в исходное состо ние на выходе элемента НЕ 9 по вл етс  напр жение высокого уровн  и начинаетс  зар д кон денсатора 13 через резисторы 15 и 16 и цепь базы транзистора 11, По вивши с  базовый ток полностью открывает транзистор 11 и передние фронты импульсов от формироват.ел  пр моугольных импульсов с минимальной задержкой (0,5 мс) проход т на вход формировател  5 управл ющих импульсов и на выходе его по вл ютс  короткие импульсы, фаза которых по отношению к фазе напр жени  на шинах ПДН близка к нулю, что обеспечивает протекание через балластный резистор почти полного тока. По мере зар да конденсатора 13 ток базы транзистора 11 па дает, сопротивление перехода коллектор-эмиттер транзистора растет, а следовательно, возрастает и посто нна  времени цепи: конденсатор 12 р зистор 14 - транзистор 11, Широтноимпульсный модул тор измен ет длител ность проход щих через него импульсов , сдвига  их передний фронт. Задержка передних фронтов импульсов увеличиваетс  и, соответственно, уве личиваетс  угол включени  симистора. Действующее значение тока через баллдстный резистор 7 плавно уменьшаетс . Предельное врем  з-адержки импульсов (пор дка 8 мс) соответствует снижению балластного тока более, чем в 50 раз. Когда конденсатор 13 практически полностью зар дитс , сопротивление перехода коллектор-эмиттер транзистора 11 возрастает настолько, что конденсатор 12 начнет зар жатьс  входным током элемента И-НЕ 10, Это приведет к тому, что прохождение импульсов через широтно-импульсный модул тор прекратитс . Импульсы управлени  при этом также прекращают формироватьс  и Симистор 6 полностью отключает снизившийс  балластный ток. Поскольку угол включени  симистора 6 стал близок к ISO, действующее значение балластного тока уменьшилось на несколько пор дков и отключение такого тока не приводит к повторному возникновению режима возбуждени . Изобретение позвол ет существенно снизить перенапр жени , улучшить качество переходного процесса при действии защиты, повысить надежность работы подстанций с делител ми напр жени  как конденсаторного, так и антенного (тросового) типов, что дает возможность широко примен ть ПДН новый прогрессивный способ электроснабжени  мелких потребителей, расположенных в зоне прохождени  линий электропередачи в необжитых районах Советского Союза, Формула изобретени  1, Устройство дл  защиты от возбуждени  подстанций с делител ми напр жени , содержащее датчик напр жени  подстанции, выход которого соединен с входом пускового органа, и балластный резистор, подключенный к шинам подстанции через симистор, отличающеес  тем, что, с целью снижени  перенапр жений и потерь электроэнергии, оно снабжено формирователем пр моугольных импульсов , широтно-импульсным модул тором и формирователем управл ющих импульсов, выход которого подключен к управл ющему переходу симистора, а вход соединен с выходом широтноимпульсного модул тора, два входа которого подключены к выходам пускового органа и формировател  пр моугольных импульсов соответственно причем вход последнего соединен с выходом датчика напр жени . 2. Устройство по п. 1, отличающеес  тем, что широтноимпульсный модул тор выполнен в виде логических элементов НЕ, логического элемента И-НЕ, tpaнзиcтopa, двух конденсаторов, резисторов и диодов, причем входы элементов НЕ подключены к первой входной клемме модул тора, выход первого элемента НЕ соединен с первым входом элемента . И-НЕ, второй вход которого через первый конденсатор подключен к второ входной клемме модул тора, а через коллекторно-эмиттерный переход тран зистора с последовательно включенным первым резистором - к общей шине источника питани  модул тора, выход второго элемента НЕ через последовательно соединенные второй конденсатор и второй резистор соединен с базой транзистора, при этом между точкой соединени  вторых конденсатора и резистора и общей шиной включены параллельно соединенные третий резистор и диод, а между вторым входом элемента И-НЕ и общей шиной включен другой диод, выход же элемента ИTfE подключенк выходной клемме модул тора . Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1,Булашевич Д.Н. Юренков В. Д. Емкостный отбор мощности от линий электропередачи. ГЭИ, 1959.
2. 2.Авторское свидетельство СССР If 20035, кл. Н 02 Н l/Qi, jH 02 Н 7/00, 1972 (прототип).

   dxadfl

   bwdl