Устройство для защиты конденсаторных батарей с внешними предохранителями

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИН 9) (11) 2 Н 7/16 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯПРИ ГКНТ СССР ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ СВИ ПЬСТ АВТОРСК(21) 4364375/24-07 (22) 02.1 2,87 (46) 30.09.89, Бюл (71) Всесоюзный на М 36но- ис следрукторскиит релестр соединенных последовател ате епь мента, элемента вьщержсрабатывание и элеменгового е к ки времени н та сигнализа я юл и подключена к входуель к конденсатору изпи коммутационного элещая цепь коммутациончерез токоограничиваю(53) (56) Р 90А 11 10 через выпрями мерительной ц мента. Замыка ного элемента ельство СССР7/16, 1980,ьство СССР7/16, 1982,торс 2520(57) Изобретение.относитс ,технике, а именно к устро лейной защиты конденсатор рей сетей высокого напряж дельно стоящих, так и вхо тав фильтров высших гармо изобретения - повышение у функционирования путем сн ДПЯ ЗАШИТЫ КОНДЕНСАНЕШНИМИ ПРЕДОХРАНИ элект овторнои готовл. и устроист в а Изобретение относится к электротехнике, а именно к устройствам релейной защиты конденсаторных батарей сетей высокого напряжения как отдельно стоящих, так и входящих в состав фильтров высших гармоник,Такие батареи. содержат. большое количество единичных конденсаторов,разбитых на и групп (рядов), каждая изкоторых содержит ш параллельно соединенных конденсаторов. В свою очередь,группы (ряды) между собой соединеныпоследовательно. проектно-констический институГ.П.Могилев621,316.925(088Авторское свиде147, кл, Н 02 Нкое свидетелкл. Н 02 иствам реных бата- ения как от дящих в сос ник, Цель стойчивости ижения времени повторной готовности. Это достигается тем, что свободный выводконденсатора подключен к земле, а щий резистор включена параллельноконденсатору измерительной цепи.Сущность заключается во введении элемента, выявляющего момент переходного процесса в контуре, когда наибольшая часть энергии колебательного процесса сосредоточена в конденсатореизмерительной цепи. Включение в этотмомент коммутационного элемента обеспечивает интенсивное гашение энергии ебательного процесса и снижает Цель изобретения - повышение устойчивости функционирования путем снижения времени повторной готовности.На фиг.1 приведена функциональная схема предлагаемого устройства; на фиг,2 - кривые переходногд процесса при пробое единичного конденсатора ряда защищаемой конденсаторной батареи; на фиг.3 - кривые изменения напряжений на конденсаторе измерительной цейи при включении конденсаторной батареи (кривая А) и при пробое единично 3 1511801 го конденсатора (кривая Б); на фиг.4 - орган, регулирующий на отрицательное приращение входного сигнала.Устройство содержит измерительный5 трансформатор 1 напряжения, выполня,ющий функцию индуктивности измерительной цепи, конденсатор 2 измерительной цепи, один вывод которого подключен к клемме для заземления, коммутационный элемент 3, низкоомный балластный резистор 4, подключенный параллельно конденсатору 2, выпрямитель 5, вход которого подключен к общей точке соединения трансформатора 15 1 напряжения и конденсатора 2, а выход через орган 6, реагирующий на отрицательное приращение входного сигнала (-Ы), соединен с цепью управления коммутационного элемента 3, 20 последовательно включенные пороговый элемент 7, элемент 8 выдержки времени на срабатывание и элемент 9 сигнализации, В устройстве измерительная цепь из последовательно соеди ненных трансформатора 1 напряжения и конденсатора 2 подключена свободным выводом трансформатора напряжения к средней точке защищаемой конденсаторной батареи 10, 30Реагирующий на отрицательное приращение входного сигнала орган (фиг,4) имеет порог переключения, задаваемый величиной резистора 11 и выбираемый из условия отстройки от напряжения частот, равных промьшленной, и более высоких частот, Уровень напряжений этих составляющих определяется параметрами защищаемого оборудования. Так, для конденсатор ной батареи емкостью 1 мкф, содержащей 50 последовательно соединенных рядов, величина напряжения первой гармоники на конденсаторе измерительной цепи составляет 0,6% от наиболее чувствительной уставки.Устройство работает следующим образом.После пробоя единичного конденсатора любого ряда защищаемой конденсаторной батареи и перегорания индивидуального предохранителя в цепи поврежденного единичного конденсатора на поврежденном ряду напряжение восстанавливается и в составе напряжения в точке подключения измерительной цепи появляется апериодическая составляющая, в результате чего и начинается низкочастотный колебатель 4ный процесс в контуре измерительная цепь - защищаемая батарея.,В случае, когда емкость конденсатора измерительной цепи равна ем" кости конденсаторной батареи 10 переходный процесс носит характер,изображенный на фиг.2. В момент й поро-говый элемент 7 срабатывает (О ) и по истечении выдержки времени органа 8 в моментподается команда на элемент 9 сигнализации, который фиксирует факт пробоя единичного конденсатора. В момент С вся энергия колебательного процесса сосредоточена в конденсаторе 2 измерительной, цепи (Бз,). Этот момент времени, характеризующийся сменой знака приращения входного напряжения (П), в устройстве фиксирует орган 6, который, срабатывая, включает коммутационный элемент 3. После этого начинается быстрый разряд конденсатора 2, т,е. гашение энергии колебательного процесса. Коммутационный элемент 3 включается на время, достаточное для разряда конденсатора 2.При включении защищаемой батареи в сеть в измерительной цепи также возникает переходный процесс (1, на фиг,2), носящий периодический характер с той же частотой, что и при повреждении единичного конденсатора,В соответствии с принципом построения кривых, приведенных на фиг.3, в момент С 1 устройство в условиях включения конденсаторной батареи (кривая Л) осуществляет разряд конденсатора . и гасит переходный процесс, При пробое единичного конденсатора (кривая Б) разряд конденсатора 2 осуществляется в момент 1: Следовательно, для отстройки от рехима включения конденсаторной .батареи в устройстве блок 8 должен иметь уставку по выдержке времени не менееа для того, чтобы был зафиксирован пробой единичного конденсатора, уставка не должна превышать Для эффективного действия предлагаемого устройства является обязательным применением в измерительной цепи конденсатора емкостью, равной или близкой по величине эквивалентной емкости защищаемой батареи. В качестве такого конденсатора может быть использован единичный конденсатор одного ряда.В этих условиях время повторнои готовности оказывается существенно ниже того, которое может быть получено, например, при введении в измерительную цепь активного сопротивления, равного критическому сопротивлению К 1 Л;-контура измерительной цепи.11 рименение предлагаемого устройства, действующего на сигнал и на счетчик срабатываний, позволяет снизить время повторной готовности защиты, повысить достоверность информации о количестве вышедших из строя единичных конденсаторов и снизить вероятность возникновения тяжелых разрушений батареи.11 редлагаемое устройство может быть использовано при разработке комплектных устройств защит конденсаторных батарейФормула изобретенияУстройство для защиты конденсаторных батарей с внешними предохранителями, содержащее измерительную цепь из последовательно соединенных конденсатора и первичной обмотки трансформатора напряжения, свободный вывод которой имеет клемму для под"ключения к средней точке защищаемойконденсаторной батареи, свободныйвывод конденсатора имеет клемму дляподключения к заземлению, последовательно соединенные выпрямитель, пороговый элемент и элемент выдержки 10 времени на срабатывание, вход выпрямителя подключен к общей точкесоединения первичной обмотки транс"форматора напряжения и конденсатора,коммутационный элемент, резистор и 15 элемент сигнализации, о т л и ч а -ю щ е е с я тем, что, с целью повышения устойчивости функционированияпутем снижения времени повторнойготовности, в него дополнительно вве ден реагирующий на отрицательное приращение входного сигнала орган, входкоторого подключен к выходу выпрямителя, выход упомянутого органа подключен к цепи управления коммутацион ного элемента, замыкающий контакткоторого последовательно с резистором подключен параллельно конденсатору измерительной цепи, выход элемента выдержки времени на срабатыва ние соединен с входом элемента сигнализации.1511801 и Составитель Ю.ПостниковРедактор А.Пежнина Техред Л,Сердокова К ор О,Ципл ак исное НИИПИ Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород Гагарина, 1 5908/54 Тираж 608Государственного комитета113035) Москва,о изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР35, Раушская наб., д, 4/5