Устройство для защиты от повреждений конденсаторной батареи, соединенной по схеме двойной звезды

АВТОРСКОМ ИДЕТЕЛЬСТ таГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬГГИЙ ОПИСАНИЕ(46) 07.04,83. Бюл. Ю 13 (72) А.И,Назаров, М.Т.Капустян, А.П.Васьковский и Э, И,Ханин (71) Производственное энергетическо объединение "Днепроэнерго" (53) 621.316,925,088.8)(56) 1. Борисов Б.Н, Повышение надежности работы конденсаторной ба реи- "Электрические станции", 1978, Г" б.2. Авторское свидетельство СССР М 395944, кл. Н 02 Н 7/16, 1974,3. Джуварлы Ч,М., Миронов Г.А., Панасюк Д.И. Ограничение перенапряжений при отключении конденсаторных батарей с помощью шунтирующих рези торов. - "Электрические станции", 1978, Ю 3.(54) (57) УСТ ПОВРЕЖДЕНИЙ КО СОЕДИНЕННОЙ П содержащее ос ный коммутаци рядный блок и ний подключе щаемой батаре е с я тем, ч его.надежност ничения комму ний и токовых зу разрядного введены индук при этом вели противления в костному сопр же фазы. ойство для зАщиты От НДЕНСАТОРНОЙ БАТАРЕИ, СХЕМЕ ДВОЙНОЙ ЗВЕЗДЫ, овной и вспомогатель- нные аппараты и разактивных сопротивленый параллельно защио т л и ч а ю щ ео, с целью повышения путем большего ограационных перенапряжебросков, в каждую фаблока дополнительно ивные сопротивления, ина индуктивного сокаждой фазе равна емтивлению батареи тойИзобретение относится к электротехнике,. а именно к защите изоляциибатареи статических конденсаторовот электрических воздействий внутренних перенапряжений, а также тепловых и динамических воздействийот токовых бросков опасных величинв результате коммутации, сопровождающихся переходными процессами.По режимным условиям конденсаторные батареи приходится коммутироватьбольшое количество раз в течениегода, что гриводит к частным аварийнь 1 м простоям, выэваннь 1 е г 1 робоями конденсаторов, трудностями, связанными с выявлением и заменой дефектныхэлементов исправнь 1 ми, а также оазрушениями трансформаторов напряженияи гасительных камер масляных выклю"чателей, оИзвестно устройство, с помощьюкоторого несколько повышается надежность работы конденсаторной батареи,собранной по схеме эв эда с изолиро ванной нейтралью. При этом для коммутации батареи используются типовоймасляный выключатель и защитные рази.:; ники, выполненные на базе выпускае 1 лх промышленностью вентильных раз"ряников т;:; РВИспробивнын напря,же,-1 ием промьшленно 14 час оты, равным;г 11-30 кВ Г 1Одчако защитные разрг 1 дники ограничивают внутрен 1;ие перенапряженияг 1 ри коммутациях толь ,э до величины,равной 2 О,. и не менее, что не Обеспечивает должного повышения надежности эксплуатации конденсаторОв Дляпредотвращения повреждения трансформаторов напряжения последовательно ос каждь 1 м из них включают высоковольтные сопротивления по 50-60 кОм, Однако это приводит к повышению во времякоммутаций перенапряжений между фаза"ми и увеличению времени их воздействий на изоляцию конденсаторов в результате снижения эффективности Разрядки батареи через увеличенное сопротивление,Известно устройство для защитышунтовых конденсаторных батарей, соб -ранных в звезду, состоящее из нейтрали конденсаторной батареи и разрядного блока, которые соединены междусобой через однофазный трансформа;орнапряжения, служащих для изоляции вто-ричных цепей ст первичных при этомвторичная обмотка указанного трансформатора связана с блоком чувствительной полупроводниковой защиты, действующей с разными уставками по времени на сигнал при отключении батареи. Разрядный блок выполнен в виде трехфазного пятистержневого трансформатора напряжения, первичные обмотки которого соединены в звезду, а одна из вторичных обмоток собрана в разомкнутый треугольник, электрически связанный с Фаэорегулирующим устройствомПри включении в работу между нейтралями шунтовой конденсаторной бата" реи и разрядного блока возникает начальное напряжение, величина и фаза которого зависят от характера и степени несимметрии обоих элементов, причем любое изменение параметров конденсаторов в процессе экспгуатации, например при повреждении отдельных конденсаторных элементов, приводит к дальнейшему изменению напряжения между нейтралями, Для обеспечения чувствительности блока защигы к изменению напряжения между нейтралями его первоначальная величина компенсируется путем введения сигнала определенной Фазы и величины во вториччую Обмо.гку трансформатора раэрядногблока, в результате чего происходит искусственное смещение его :ейтрал в положение, при котором указанное напря 1 ение практически равно нулю. ;1 Ри ПОВРЕжДЕНЧИ КОНДЕЛСатОРНЫХ ЭЛЕмен-.ав возрастает напряжение между нейтралями, срабать 1 вает блок защиты, выдавая :.игнал о допустимом увеличении напряжения ряда конденсатор-: ных батарей и отключая батарею пр 1 л г 1 ОВЬВеии напряжения сверх допусти мого значения21Недостатками данного устройства являются повышение известными способами обычнгй чувствительности релейной защиты, которая фактически голько регистрирует объем повреждений конденсаторных элементов, выдавая сигнал о недопустимом увеличении напряжения ряда конденсаторных батарей или отключая батарею при повышении нагряжс гия сверх допустимого зна:.ения, а также необходимость наличия специально предназначенных оазрядного блока в виде трехфазного пятистержневого трансформатора напряжения, однофазного трансформатора напряжения, соединяющего нейтрали защищаемой конденсаторной батареи и первичной Обмотки разрядного блока, блока чувстмутационных перенапряжений и токовыхбросков.Поставленная цель достигается тем,что в устройство для защиты от повреждений конденсаторной батареи, соединенной по схеме двойной звезды, содержащее основной и вспомогательныйкоммутационные аппараты и разрядныйблок из активных сопротивлений, подключенный параллельно защищаемой батарее, в каждую Фазу разрядного блока дополнительно введены индуктивныесопротивления, при этом величина индуктивного сопротивления в каждойФазе равна емкостному сопротивлениюбатареи той же фазы,На чертеже приведена принципиальная электрическая схема устройства.Устройство содержит систему 1 шин,к которой со стороны истоцника питания через основной коммутационныйаппарат 2 по гибкой связи 3 подключаются непосредственно батарея М статических конденсаторов и через вспомогательный коммутационный аппарат5 разрядный блок, состоящий из индуктивного сопротивления 6 и активногосопротивления 7, а нейтрали конденсаторной батареи и разрядного блокаэлектрически соединены нулевой шиной 8.В нормальном режиме работы питание .со стороны системы 1 шин черезосновной коммутационный аппарат 2 игибкую связь 3 подается на Ватареистатических конденсаторов, нейтрали которых соединены гибкой связью3, а сопротивления 6 и 7 разрядногоблока отключены вспомогательным коммутационным аппаратом 5.При отклюцении батарей 1 статических конденсаторов предварительновключается вспомогательный коммутационный аппарат 5, цем обеспечивается подклюцение разрядного блока, содержащего индуктивное сопротивление6 и активное сопротивление 7 в каждойФазе параллельно статическим конденсаторам. Последующее отклюцение основ,ного коммутационного аппарата 2 осуществляется успешно в связи с эффективным уменьшением фазового угла сдвига между напряжением и отклюцаемымтоком, что обеспечивает эффективноеснижение восстанавливающихся напря"жений на расходящихся контактах, исключение пробоев изоляционных расстояний. между контактами и устране"ние перенапряжений квк на изоляции 3 1010693 вительной, полупроводниковой защиты подсоединенного к вторичной обмотке указанного соединительного трансформатора напряжения, и Фазорегулирующего устройства, включенного в разомкнутый треугольник вторичной, обмотки разрядного блокаНаиболее близким к предлагаемому по технической сущности является защитное устройство для ограничения перенапряжений при отключении батареи статических конденсаторов, которое представляет собой трехфазную группу бетэловых сопротивлений, подсоединенную к вводам батареи конденсаторов через контакты вспомогательного включателя, котррым производится предварительное включение защитного устройства до момента отклюцения батареи основным выклюцателем 3 . рвНедостатком указанного устройстваявляется то, что допустимость весьма кратковременного нахождения под на-. пряжением бетэловых резисторов защитного устройства с регламентируемой 25величиной сопротивления исключает возможность его надежного использованияв сложных циклах повторных коммутаций, Устройство характеризуется так" же существенными изменениями параметров бетэловых резисторов в зависимости от величин приложенных напряжений и проходящих токов в процессепереходных режимов, Кроме того, наличие ечкостной составляющей реактивноЭ 5го согротивления в бетэловых резисторах является прициной снижения эфФективности уменьшения Фазового угла сдвига между напряжением и отключаемым током цто приводит к недо 140статочному снижению восстанавливающихся напряжений на расходящихся контактах основного вь 1 клюцате-, ля пробоям изоляционных расстояний)между контактами и возникновению пе-. ренапряжений, нежелательных для изоляции конденсаторных батарей и транс. Форматоров. Отсутствует также возможность технического выполнения релейной защиты, обеспечивающей при повреждении конденсаторных элементов появ О ление сигнала о недопустимом увеличении напряжения на оставшихся элементах или отключение конденсаторной батареи при повышении напряжения сверх допустимого знацения. 55Цель изобретения - повышение надежности защиты конденсаторных батарей путем большего ограничения ком 5 101 Об конденсаторных батарей ч, .- . и питающих силовых трансформаторов.Возможность более длительного на.- хождения под напряжением предлагаемого разрядного блока по сравнению с бетэловыми резисторами допускает применение относительно меньшей величины комплексного сопротивления, цем полностью обеспечивается необходимая эффективность ограничения ксммутаци" "в снных перенапряжений и токовых бросков.Стабильность электрических параметров разрядного блока по сравнению с бетэловыми резисторами гарантирует эффективность его работы при любых оежимах переходных процессов.Активное сопротивление 7 разрядного блока обеспецивает апериодическое затухание разрядного тока батареи и 20 статических конденсаторов после полного отклюцения основного коммутационного аппарата 2 при включенном вспомогательном 5 в результата превышения указанным сопротивлением уд Б военной величины волнового сопротивления контура, а величина индуктивнога сопротивления б указанного блока Ограничивает до минимума вероитность - .зникнсвения повторных зажиГа 1 иина раэомкувшихся контактах основногс коммутационного аппарата 2 Б реэуль тате исклю.гния колебаний повышенных частот и снижает в необходимой степени токи вы"ших гармоник воздействующие на конденсаторы в период коммутаций основного коммутационного ап парата 2 при включенном вспомогательном 5Далее отключается вспомогательныйкоммутационный аппарат 5 прицем электрическое соединение ней гра.пей батарей ч статических конденсаторов иразрядного блока гибкой нулевой шиной,8 обеспечивает равномерное распределение напряжения и полностью исключает колебания напряжения при работекоммутационного аппарата 5Благодаря комплексному об.ьединению,.,нейтралей в защитном устройстве обеспечивается простая возможность технического выполнения релейной защиты,гарантирующей при повреждении кондесаторных элементов появление сигналао допустимом увеличении напряжения наоставшихся элементах или отклюцениевсех конденсаторных батарейприошко илиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,Заказ 299/11 Тираж 615 ВНИИПИ Государ по делам изо 113035, МоскваПодписнотвенного комитета СССРретений и открытийЖ, Раушская наб., д