Устройство для защиты реактора статического тиристорного компенсатора

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИИ 114 Н 02 Н 7/2 ЗОБ ЕТЕБИЯ ие Всесоюзоектно-изыследовательческих си й "Энерго сетьпроект (72) С, М. Ку (53) 621.31 (56) Авторс Р 413569., кАгафонов вский925( ССС 70. ельство 7/04, 1 ьменко ение не ое свид Н 02.А.,справго ком- небалель А. ти стат ор иты о с помощью руды ВЭИ ние и упрЭнерго пенсаторланса.регулиросистемах Автоматическление в энердат, 1983,сех видов р его работу стройство содержи трансформатор ток ющ атчик в цеп з ащиГОСУДАРСТВЕННЫИ НОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(71) Горьковское отделенного государственного прскательского и научно-иского института энергет 1тем и электрических сете Изобретение относится к электротехнике, в частности к устройствам защиты реакторов, устанавливаемых в установках тиристорных статических компенсаторов (СТК) для регулирования реактивной мощности в сетях 35- 1150 кВ, от в внутренних поврежденийЦель изобретения - повьппение чув ствитепьности защиты реактора СТК,Схема устройства приведена на фиг,1; на Фиг,2 и 3 - эпюры,поясня 801522346 А 1(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЭАЩИТЪ 1 РЕАКТОРАСТАТИЧЕСКОГО ТИРИСТОГНОГО КОМПЕНСАТОРА(57) Изобретение относится к электротехнике, а именно к устройствам длязащиты реакторов статических тиристорных компенсаторов, Целью изобретения является повышение чувствительности. Пель достигается тем, что устройство снабжено датчиками тока инапряжения реактора, интеграторами,блока деления, компаратором элементами времени и исполнительным органом, В устройстве определяется исравнивается с уставкой отношениесреднего значения тока в реакторе кдвойному интегралу напряжения на нем.Устройство позволяет повысить чувствительность зашиты реактора в широком диапазоне углов регулированиястатического тиристорного компенсатора. 3 ил,щаемого реактора 2, подключенного нейтрали через тиристорный ключ 3, к сети 4 - через выключатель 1, датчик и 7 напряжения (трансформаторы напря ния), дифференциальный усилитель 8 нуль-орган 9, первый, второй и тре тий интеграторы 10 - 12, блок деле ния 13 с двумя рабочими и одним уп равляющим входами, компаратор 14, вый элемент 15 времени с задержкой на срабатывание, элемент 16 времени с задержкой на возврат, второй элемент 17 времени с задержкой на сра.х:тывание и исполнительньй элемент 18.1522346 3Датчик 1 тока и датчики 6 и 7 на пряжения служат для согласования уровней первичных и вторичных сигналов,Дифференциальный усилитель 8 Формирует напряжение, пропорциональноеразности напряжений на вводах реактора 2,Нуль-орган 9 формирует выходнойсигнал высокого уровня при напичии 10на входе ненулевого сигнала и выходной сигнал низкого уровня при нулевом сигнале - на входе. Интеграторы 10 - 12 с рабочим и управляющимвходами Формируют на выходе напряжение, пропорциональное интегралу сигнала, поступающего на рабочий вход,при наличии на управляющем входе сигнала высокого уровня, При поступлении на управляющий вход интеграторов 20сигнала низкого уровня происходит установление выходного напряжения наноль,1 Блок 13 деления формирует на выходе напряжение, пропорциональное отношению мгновенных значений сигналов, поступающих на его рабочие входы, если на управляющем входе присутствует сигнал высокого уровня, При поступлении на управляющий вход 13 сигнала низкого уровня на его выходе также устанавливается сигнал низкого уровняКомпаратор 14 выполнен с двухпо лярным порогом и формирует на выходе сигнал высокого уровня в интервале превышения входным сигналом установленного порога. Элемент 15 времени с задержкой на =рабатывание слу жит для задержки переднего фронта входного сигнала на время с,= 1 мс для исключения влияния импульсных помех.Элемент времени 16 с задержкой на 45 возврат осуществляет расширение сигнала по заднему фронту на время Д ., = -10 мс, т,е до поступления сигнала срабатывания в следующем полупериоде, Второй элемент 17 времени служит для 50 предотвращения ложных срабатываний под действием переходных процессов в элементах схемы. Он осуществляет задержку переднего Фронта входного сигнала на время д 1 э 15 мс, ко торое выбирается большим длительности одиночного расширенного импульса с блока 16 Исполнительный элемент 18 обеспечивает отключение выключателя 5 тцепи защищаемого реактора 2,Устройство работает следующим образом.Шунтирующий реактор 2 подключается к сети (при включенном выключателе 5) с помощью тиристорногоключа 3, управляемого от специального управляющего блока.В некоторый момент времени(фиг,2 происходит включение тиристорного ключа 3 и начинается переходный процесс в активно.индуктивной цепи с реактором 2, причем в моментперехода тока через ноль тиристорныйключ выключается до поступления управляющего сигнала в следующем полупериоде,Рабочий сигнал, пропорциональныйтекущему интегральному значению тока, формируется по каналу датчик 1тока - первый интегратор 10 и поступает на первый вход блока деления 13(г.)йс,где (1) - мгновенные значения токачерез реактор;- момент включения тиристорного ключа в данном полупериоде.На второй вход блока 13 деленияподается тормозной сигнал, пропорциональный интегральному значению тока,протекающего через неповрежденный реактор, который формируется как двойной интеграл на напряжения на реакторе: где П(С) - мгновенные значения напряжения на реакторе,Сигнал, пропорциональный напряжению на реакторе 11(й) Формируется на выходе дифференциального усилителя 8, как разность напряжений от датчиков 7 и 6 низковольтного и высоковольтного вводов реактора, С выхода дифФеренциального усилителя 8 сигнал поступает последовательно на рабочие входы второго и третьего интеграторов 11 и 12, при этом на выходе последнего образуется сигнал, пропорциональиый текущему значению двойного интеграла иэ напряжения на реакторе, 1522Напряжение, пропорциональное отношению рабочего и тормозного сигналовс блока деления 13 поступает на компаратор 14, который срабатывает в5случае превьппения двухполярным входным напряжением некоторого порога -уставки. После срабатывания компаратора 14 сигнал задерживается на лг=- 1 мс на элементе 15 времени, после 10чего расширяется на элементе 16 врейе.ни на йс=10 мс. Далее на элементе 17времени осуществляется задержка сигнала на а 1-=15 мс. Если происходитсрабатывание компаратора 14 в двухпоследовательных полупериодах, тодлительность сигнала иа выходе элемента 16 времени составит примерно20 мс что превышает время задержкиЛС з = 15 мс на элементе 17 вРемени 20и сигнал проходит на исполнительныйорган, вызывая его срабатывание, Вкаждом полупериоде в интервале выключенного состояния тиристорногоключа на выходе нуль-органа 9 формируется сигнал низкого уровня, чтообеспечивает возврат интеграторов10 - 12 в нулевое состояние к началу следующего полупериода, чем предотвращается накопление погрешно- остей,Одновременно сигнал низкого уровня с нуль-органа 9 поступает на управляющий вход блока 13 деления, навыходе которого также устанавливается сигнал низкого уровня,В нормальном режиме (фиг.2) приисправном реакторе значения Б ап ирапрактически одинаковы, на выходе блока 13 деления формируетсясигнал, пропорциональный единице,и компаратор 14, а следовательно, иисполнительньпЪ орган 18 не срабатывают.При повреждении обмотки (фиг.3)реактора происходит уменьшение егополного сопротивления и увеличениетока через реактор и его среднегозначения Б , при этом среднее знара фчение моделируемого тока исправногореактора П , либо остается неизмен"ным, либо уменьшается, Поэтому значение отношения на выходе блока 13деления в каждом полупериоде превышает порог срабатывания компаратора14, в результате чего сработают элементы 15 - 17 времени и исполнительный орган 18 защиты, С увеличениемугла включения тиристорного ключа 3 346 6величины Бр, и Б, уменьшаются одновременно таким образом, что их отношение остается неизменньп 1, В результате этого обеспечивается неза.висимость чувствительности устройства от угла включения реактора в широком диапазоне его изменения,Использование устройства позволяет повысить чувствительность защиты реакторов СТК.Кроме того, устройство обеспечивает снижение перегрузки тиристорного ключа при повреждениях в реакторе как по уровню аварийных токоь, так и по длительности их протекания, в результате чего увеличивается срок службы входящих в ключ тиристоров,Формула изобретенияустройство для защиты реактора статического тиристорного компенсатора, содержащее датчики напряжения с первичными выводами для подключения к высоковольтному и низковольтному вводам реактора, вторичные выводы датчиков напряжения подк.:ючены к соответствующим входам дифференциального усилителя, датчик тока в цепи реактора, вывод которого подключен к входу первого интегратора и входу нуль-органа, выход которого подкгпочен к управляющему входу первого интегратора, компаратор, выход которого подключен к входу первого элемента времени с задержкой на срабатьпвание, и исполнительный элемент, отличающееся тем, что, с целью повьппения чувствительности, выход нуль-органа подключен к управляющим входам вновь введенных второго, третьего интегратора и блока деления, выход дифференциального усилителя через последовательно соединенные второй и третий интеграторы подключен к первому рабочему входу блока деления, второй рабочий вход которого подключен к выходу пер" вого интегратора, выход блока деления соединен с входом компаратора, а выход первого элемента времени - с задержкой на срабатывание, выход которогочерез вновь введенные элемент времени с задержкой на возврат и второй элемент времени с задержкой на срабатывание подключен к входу исполнительного элемента,1522346 Ююй ктор И едолуженко тор Л,Пат Заказ 6975/53 Тираж 608 Подписное митета по изобретениям и открытия сква, Ж, Раушская наб., д, 4/5 при ГКНТ СССР роизводстэецно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарин ННИИПИ Государственного к1 13035, МоФ оставитель С.Балашовехред Л.Сердокова Кор