Устройство для защиты конденсаторной батареи из последовательно соединенных конденсаторов с внешними предохранителями

. Бюл.ый науектноский и о-исследова нструкторск строе титут р ния.Е. Поляков А 1 ЦИТЫ КОНДЕНДОВАТЕЛЬНО ОВ С ВНЕШН ласся 00 3 к технибыть исменн може ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕН А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ 5 (088.8)свидетельство СССР Н 02 Н 7/16, 1982.Поляков В.Е., Шуедование трех процес ьной цепи защиты кон арен фильтро-компенйства. Электротехни.(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ 3ТОРНОЙ БАТАРЕИ ИЗ ПОСЛСОЕДИНЕННЫХ КОНДЕНСАТПРЕДОХРАНИТЕЛЯМИ(57) Изобретение отноти электротехники, аке релейной защиты, и 287245 А пользовано для защиты шунтовых конденсаторных батарей, состоящих изединичных конденсаторов с индивидуальными внешними предохранителями.Целью изобретения является повышение динамической устойчивости функционирования и селективности устройства. Цель достигается введением визмерительную цепь устройства послефиксации факта пробоя единичного конденсатора сигнальным элементом 9большого активного сопротивления резистора 10, который включается последовательно с первичной обмоткойтрансформатора напряжения 2 и измерительным конденсатором 3. Это позволяет резко сократить длительностьпереходного процесса в указанной цепи за счет увеличения потерь в контуре, содержащем индуктивность (первичная обмотка 2 трансформатора напряжения 1) и емкость (конденсатор 3),и быстрее подготовить эту цепь и всеустройство в целом к очередному приему информации о пробое следующегоединичного конденсатора. 1 ил.Изобретение относится к электротехнике, а именно к технике релейнойзащиты, и может быть использованодля защиты шунтовых конденсаторныхбатарей, состоящих из единичных конденсаторон с индивидуальными внешними предохранителями.Целью изобретения является повышение динамической устойчивости функционирования и селективности устройства для защиты конденсаторных батарей из последовательно соединенныхконденсаторов с внешними предохранителями.На чертеже приведена структурнаясхема предлагаемого устройства.Устройство для защиты конденсаторных батарей содержит трансформатор 1напряжения, начало первичной обмотки 2 которого подключено к любойточке, находящейся ниже средней точки конденсаторной батареи, конденсатор 3, один из выводов которого подключен к земле 4, а другой соединенс входом выпрямителя 5, на выходекоторого последовательно включеныреагирующий орган 6, элемент 7 задержки появления сигнала, исполнительный орган 8 и сигнальный элемент 9, резисторы 10 и 11, второйисполнительный орган 12, имеющий двакоммутирующих выхода, блок 13 питания и элемент 14 задержки исчезновения сигнала, причем резистор10 включен между концом пер"вичной обмотки 2 трансформатора и незаземпенным выводом1конденсатора 3, резистор 11 однимвыводом заэемпен, а другим выводомсоединен с замыкающим выходом 15 ис.полнительного органа 12, размыкающий выход 16 соединен с точкой соединения резистора 10 и конца первичной обмотки 2 трансформатора, общаяточка 17 обоих выходов соединена сточкой соединения резистора 10 и кон"денсатора 3, вход исполнительногооргана 12 соединен с выходом элемента 14 задержки исчезновения сигнала,вход которого соединен с выходом исполнительного органа 8 или сигнального элемента 9,Устройство работает следующим образом.В установившемся режиме работыконденсаторной батареи, не имеющейпробитых единичных конденсаторов,наконденсаторе 3 выделяется напряжение частотой 50 Гц (если напряжение нашинах не искажено) незначительнойвеличины. Это напряжение выпрямляется выпрямителем 5 и подводится к5 входу реагирующего органа 6. Выпрямленное напряжение меньше уставкисрабатывания устройства защиты,поэтому реагирующий орган 6 не срабатывает.При пробое единичного конденсатора, сопровождающемся сгоранием егоиндивидуального внешнего предохранителя, наряду с пробитым конденсатором возникает апериодическая составляющая напряжения, величина которой также, как и величина апериодической составляющей, выделяющейсяна конденсаторе .3, зависит от параеметров схемы и режима.Кроме апериодической составляющей,на конденсаторе 3 присутствуют ещедве составляющие: принужденная частотой 50 Гц (практически той же ве личины, что и в предкоммутационномрежиме) и свободная низкой частотыамплитуда которой на начальном участке переходного процесса значительно больше амплитуды принужденной составляющей и убывает в соответствии с коэффициентом затухания.Таким образом, изменение напряжения на конденсаторе 3 в переходномрежиме существенно отличается от изменения напряжения в установившемсярежиме из-за низкочастотной и апериодической свободных составляющих,причем,в переходном режиме изменение напряжения таково, что оно превьппает уставку срабатывания. Кактолько длительность такого превышения становится больше выдержки времени элемента 7, последний через исполнительный орган 8 подает сигнална сигнальный элемент 9 (например,счетчик количества пробитых ЕК) ина запуск элемента 14, который даетсигнал исполнительному органу 12 наосуществление коммутаций в измери 50 тельной цепи,Исполнительный орган 12 выполненв виде реле с переключающим контактом, которое возбуждается при подаче сигнала элементом 14.Исполнительный орган 12 коммутирует выходы 15 и 16 таким образом,что в контур, который до моментазаписи информации о пробое ЕК включад в себя индуктивность и активное128сопротивление обмотки 2, а также емкость конденсатора 4, дополнительно вводится активное сопротивление резистора 10 и шунтируется конденсатор 3. При этом колебательный характер переходного процесса в измерительной цепи превращается в апериодический, потери в указанном контуре резко возрастают и длительность переходного процесса существенно сокращается (управление переходным процессом в измерительной цепи устройства, используемого для защиты батареи фильтра 11-й гармоники передачи постбянного тока, в случае, когда сопротивление резистора 1 О в 10 раз больше активного сопротивления обмотки 2 трансформатора НКФ, позволяет сократить длительность переходного процесса с 60-80 до 0,7 с, Благодаря шунтированию конденсатора 3 и его разряду на резистор 11,осуществляется быстрый возврат реагирующего органа 6, чем исключается возможность "зависания" его в сработанном состоянии на длительное время.После возврата органа 6 возвращается элемент 7, что обеспечивает подготовку устройства к фиксации пробоя очередного ЕК, и через элемент 7 подается сигнал возврата элементу 14. Но элемент 14, осуществляющий операцию задержки исчезновения сигнала, возвращается лишь через время, достаточное для достаточно сильного затухания переходного процесса (0,7 с). После возврата элемента 14 возвращается исполнительный орган 12, осуществляя обратную коммутацию в измерительной цепи:. дешунтирует конденсатор 3 и шунтирует резистор 1 О. Устройство готово к фиксации пробоя очередного ЕК через значительно меньшее время, чем в случае, когда управления переходным процессом нет.Использование обмоток 2 в качест,ве индуктивности позволяет использовать вторичную обмотку 18 трансформа" тора для питания исполнительного органа 12, для чего в предлагаемом устройстве к обмотке 18 подключен блок 13 питания, на выходе которого включен исполнительный орган 12.На фиг.1 показан блок питания, подключенный к обмотке 18 непосредственно, но в случае необходимости согласования напряжения питания органа10 15 20 25 12 с вторичным .напряжением трансформатора блок 13 питания может содержать согласующий трансформатор напряжения.Выдержка времени элемента 7, осуществляющего операцию задержки появления сигнала, должна быть не менееполупериода свободных колебаний переходного процесса и предназначена для отстройки устройства от ложныхсрабатываний в режиме включения батареи иа шины.Изобретение позволяет повысить динамическую устойчивость . функционирования и селективность устройства защиты конденсаторных батарей путем целенаправленного управления переходным процессом в измерительной цепи, способствуя тем самым снижению вероятности незафиксированного пробоя ЕК и повышению надежности функционирования конденсаторных батарей и преобразовательных подстанций в целом,Формула изобретенияУстройство для защиты конденсаторвторой исполнительный орган; имеющий замыкающий и размыкающий коммутирую" щие контакты с общей точкой, элемент задержки исчезновения сигнала, при этом первый резистор включен между концом первичной обмотки трансформатора напряжения и вторым выводом.измерительного конденсатора, первый вывод второго резистора заэемлен, а второй вывод подключен к замыкакице му коммутирующему контакту второго исполнительного органа, размыкающий 30 35 40 45 50 55 ной батареи из последовательно соеди"ненных конденсаторов с внешними предохранителями, содержащее трансформа" тор напряжения, начало первичной обмотки которого подключается к" точке, находящейся киже средней точки защищаемой конденсаторной батареи, измерительный конденсатор, первый вывод которого заземлен, а второй вывод соединен с входом выпрямителя, к выходу выпрямителя подключеньГ последовательно соединенные реагирующий орган, элемент задержки появления сигнала, первый исполнительный орган и сигнальный элемент, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повыше" ния динамической устойчивости функционирования и селективности, в него дополнительно введены два резистора,Редактор А.Лежнина Корректор Т. Колб Заказ 7725/57 Тираж 619,"ВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д,4/5 Подписно е Производственно-полиграфическое предприятие, г.ужгород, ул.Проектная, 4 контакт второго исполнительного органа подключен к точке соединенияпервого резистора к концу первичнойобмотки трансформатора напряжения,общая точка коммутирующих контактовподключена к точке соединения первого резистора и конденсатора, а точкасоединения выхода первого исполнительного органа и входа сигнальногоэлемента через элемент задержки исчезновения сигнала подключена к входу втового исполнительного органа.