420035

Союз Соавтскни Социалистицвскнх Рвслубликц 42003 ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(32) Приоритет -Опубликовано 15,03,74. Бюллетень10Дата опубликования описания 5.11.74 Государственный иоиитет Совета МинистроЕ СССР по делам .изобретений и открытий(71) Заявитель Всесоюзный научно-исследовательский институт электроэнергетики ВПТУ 1у л вз;цтфз(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТЫ ОТ ВОЗБУЖДЕНИ ПОДСТАНЦИИ С ДЕЛИТЕЛЯМИ НАПРЯЖЕНИЯ1Изобретение отйосится к области электротехники и предназначено для защиты подстанций с делителями напряжения (ПДН) от возбуждений на промышленной частоте.Режим возбуждения вызывается резонансным скачком и характеризуется трех-пятикратным повышением напряжения на шинах подстанции, опасным для оборудования и потребителей электроэнергии. От коротких замыканий режим возбуждения отличается протеканием больших токов не только в поврежденных, но и в нормальных присоединениях ПДН, а от обычных перенапряжений - способностью самопроизвольного восстановления при резком подавлении его тока.В известных ПДН предотвращение режима возбуждения достигается путем демпфирования активным балластным сопротивлением, постоянно подключенным к шинам подстанции. Такое подключение снижает мощность полезной нагрузки и экономические показатели подстанции за счет потерь в балластном сопротивлении. Вместе с тем необходимость подключения сопротивления появляется лишь при возникновении электромагнитной неустойчивости схемы ПДН, т. е. в очень редкие и кратковременные моменты времени,Для устранения постоянных потерь элекгроэнергии в балластном сопротивлении и предотвращения повторных возбуждений в 2предлагаемом устройстве сопротивление включено на шины подстанции по схеме многоступенчатой (например, трехступенчатой) звезды. Сопротивления лучей каждой ступе ни звезды соединены силовыми цепями симисторов, управляющие электроды первой ступени которых подключены к блоку формирования длительности и последовательности управляющих импульсов непосредственно, а 10 последующих - через элементы задержеквремени.На чертеже дана схема описываемого устройства.Устройство состоит из блока коммутирую щих симисторов и блока управления.Блок коммутирующих симисторов содер.жит шесть мощных симисторов 1, балластные сопротивления 2 и диоды 8 электрической развязки цепей управления симисторами,Блок управления состоит из узла питания,узла индикации превышения заданного уровня напряжения резонансного скачка и узла формирования импульсов управления симисторами, Узел питания включает в себя понизительные трансформаторы 4 и диоды б схемы выпрямления. Узел индикации превышения заданного уровня напряжения резонансного скачка содержит понизительные трансформаторы б, диоды 7 схемы выпрямления и стабилитроны 8 выявления резонансного3скачка. Узел формирования управляющих импульсов включает в себя тиристор 9 запуска схемы формирования импульсов управления, конденсатор 10 и триод 11 цепи отключения тиристора, магнитоуправляемые контакты 12 цепей формирования управляющих импульсов, конденсаторы 13 и триоды 14 длительности управляющих импульсов, ограничительные сопротивления 15 в цепи питания магнитоуправляемых контактов, диоды 1 б электрической развязки цепей питания и диод 17 цепи отключения тиристора.Устройство работает следующим образом.При появлении на шинах подстанции перенапряжения, вызванного электромагнитной неустойчивостью схемы ПДН (резонансным скачком) и превышающего заданный уровень, выявляемый стабилитроном 8, открывается тиристор 9 и импульс подается на управляющие электроды симисторов 1 первой ступени балластного сопротивления, которые подключают его к шинам 220 - 380 В ПДН в схеме звезды. Включение сопротивления подавляет возникающее возбуждение ПДН. При этом напряжение от узла питания через открытый тиристор 9, ограничительные сопротивления 15 и диоды 1 б электрической развязки подается на обмотки магнитоуправляемых контактов 12 и шунтирующие их конденсаторы 13. Конденсаторы 13 заряжаются с последующим замыканием манитоуправляемых контактов второй и третьей ступеней цепи управления, Замыкание контактов приводит к последовательному открытию триодов 14 и включению симисторами 1 второй и третьей ступеней балластного сопротивления.Одновременно с замыканием первого магнитоуправляемого контакта последней (третьей) ступени замыкается второй контакг и на базу триода 11 от обмотки трансформатора 4 через диод 17 подается положительный потенциал, открывающий триод 11. При этом открытый тиристор 9 оказывается зашунтированным емкостью 10, которая начинает перезаряжаться через открытый триод 11, Ток через тиристор в течение первых десятков микросекунд перезаряда снижается до величины, меньшей тока удержания, и тиристор закрывается.В отрицательные полупериоды на базе триода 11 открывающий его импульс отсутствует, а конденсатор 10, перезаряжаясь через сопротивление 18, изменяет знаки зарядов обкладок на противоположные, Вследствие45 50 Предмет изобретенияУстройство для защиты от возбуждениг. подстанций с делителями напряжения, содер. жащее трехфазное активное сопротивление, отличающееся тем, что, с целью устранени потерь электроэнергии и предотвращения повторных возбуждений, сопротивление включено на шины подстанции по схеме трехступенчатой звезды, причем сопротивления лучей каждой ступени звезды соединены силовыми цепями симисторов, управляющие электроды первой ступени которых присоединены к блоку управления непосредственно, а последующих - через элементы задержек времени. 5 1 О 15 20 25 зо 35 4этого к следующему положительному полупериоду схема приводится в состояние, поэзоляющее закрыть тиристор 9 (при отсутствииоткрывающего импульса),При закрытом тиристоре импульс, открывающий симисторы первой ступени балласгного сопротивления, прекращается и симисторы закрываются, Этим в цепь нагрузки вво-.дится вторая ступень балластного сопротивления и его общий ток снижается,После обрыва тока через тиристор 9 конденсаторы 13 начинают разряжаться через обмотки магнитоуправляемых контактов с различными постоянными времени их контуров.Это обеспечивает удержание в течение заданного времени симисторов 1 второй и третьейступеней в открытом состоянии.Выбором параметров контуров достигаетсяпоследовательное отключение симисторов второй и третьей ступеней балластного сопротивления. Схема устройства возвращается в исходное состояние.Если во время возвращения схемы в исходное состояние возникает повторный резонансный скачок, схема прерывает возвращение,тиристор 9 вновь открывается и отключенные семисторы первой ступени включаются.Цикл включения и отключения ступеней балластного сопротивления повторяется.Таким образом, предлагаемое устройствообеспечивает подавление возбуждения ПДН влюбой момент времени,Технико-экономический эффект устройствазаключается в предотвращении повышениянапряжения на шинах подстанции, опасногодля оборудования подстанции и потребителей, а также в устранении потерь мощностив балластном сопротивлении.Заказ ЪЪ 4355 Изд. Ма 1449 Тираж 722 Подписное ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий Москва, Ж.35, Раушская наб., д. 4/5 МОТ, Загорский цех