Устройство для защиты от замыкания на землю тиристорного выпрямителя Советский патент 1983 года по МПК H02H7/125 

(5А) УСТРОЙСТВО для ЗАЩИТЫ от ЗАМЫКАНИЯ НА ЗЕМЛЮ ТИРИСТОРНОГО ВЫПРЯМИТЕЛЯ

1

Изобретение относится к электротехнике, в частности к устройствам защиты от замыкания на землю в изолированных от земли силовых цепях тиристорных выпрямителей.

Известно устройство защиты электроустановок постоянного тока от замыкания на землю, включающее два вспомогательных источника постоянного тока и исполнительный орган fl}.

Недостатком указанного устройства является наличие двух посторонних источников питания.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является устройство, содержащее исполнительный орган, включенный в диагональ моста, плечи которого образованы двумя конденсаторами и соответственно емкостями полюсов относительно земли Z.

Недостатком известного устройства является то, что его выполнение требует применения дорогостоящих электротехнических прибооов специального.

изготовления и посторонних источников питания, что существенно усложняет схему.

Цель изобретения - упрощение устройства и увеличение его надежности.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для защиты от замыкания на землю тиристорных выпрямителей дополнительно введены три диода, первый и второй из которых подtoключены параллельно конденсаторам, включены встречно и соединены катодами с полюсами тиристорного выпрямителя, а третий диод включен последовательно с исполнительным органом

15 и соединен с анодами первого и второго диодов.

На фиг. 1 изображена схема устройства для защиты от замыкания на зем„ лю тиристорного выпрямителя; на

фиг. 2 - диаграммы напряжений при отсутствий повреждения изоляции на землю (слева) и :при симметричном повреждении изоляции (справа). Устройство содержит исполнительный орган 1, включенный в диагональ моста последовательно с диодом 2 и ограничительным резистором 3. Плечи моста составлены конденсаторами k и 5 с параллельно подключенными им дио дами 6. и 7 и емкостями изоляции полюсов относительно земли 8. На фиг. показана также нагрузка тиристорноSO выпрямителя 9, в качестве которой мажет быть любое активное или ин дуктивное сопротивление, и активное переходное сопротивление 10 поврежденной изоляции относительно земли. На фиг. 2 даны диаграммы напряже НИИ в схеме устройства: 11 - положительного полюса тиристорного выпрямителя относительно отрицательного; 12- положительного полюса тиристор ного выпрямителя относительно земли 13- отрицательного полюса тиристор ного выпрямителя относительно земли; Т - на диагонали моста, от общей точки конденсаторов и диодов к земле. Устройство работает следующим об разом. При отсутствии повреждения изоля ции ( напряжение полюсов тирис торного выпрямителя относительно земли положительно (диаграммы 12 и 13), напряжение на диагонали моста (диаграмма 1) направлено встречно диоду 2 и ток через реле 1 не проходит . При появлении повреждения изоляции тиристорного выпрямителя на зем 1Ю постоянная составляющая напряжения полюсов относительно земли и на пряжения на диагонали моста смещают ся в направлении открытия диода 2 (диаграммы 12, 13 и 1), через исполнительный орган 1 начинает протекать ток, увеличивающийся с умень шением сопротивления резистора 3 (фиг. 1). Рассмотрим протекание тока в четырех основных случаях повреждения изоляции. Повреждение на отрицательном полюсе. Под действием переменной составляющей напряжения течет выпрямленный ток по цепи от места повреждени через сопротивление 10, резистор 3, исполнительный орган 1, диод 2, кон денсатор k и диод 6 к положительному полюсу. Диод 6 в определенные мо менты времени разряжает конденсатор 4, ЧТО обеспечивает протекание по цепи постоянного тока. Повреждение на равном расстоянии от полюсов. Через исполнительный орган течет сумма двух токов. Под действием постоянной составляющей напряжения течет ток по цепи от места повреждения через сопротивление 10, резистор 3, исполнительный орган 1, диод 2 к отрицательному полюсу. Под действием переменной составляющей напряжения течет выпрямленный ток от места повреждения через сопротивление 10, резистор 3 исполнительный орган 1, диод 2 попеременно к обоим полюсам в зависимости от напряжения в данный момент полюса относительно земли через конденсаторы и 5 и диоды 6 и 7. Действие диодов 6 и 7 такое же, как в первом случае (разряд конденсаторов k и S Повреждение на положительном полюсе . Под действием постоянной составляющей напряжения ток течет от места повреждения через сопротивление 10, резистор 3, исполнительный орган 1, диод 2, конденсатор 5 и диод 7 к отрицательному полюсу. Под действием переменной составляющей течет выпрямленный ток от места повреждения через сопротивление 10, резистор 3, исполнительный орган 1, диод 2, конденсатор 5 и диод 7 к отрицательному полюсу. В исполнительном органе протекает сумма двух токов. Повреждение во вторичной обмотке трансформатора. Под действием переменной составляющей напряжения ток течет от места повреждения через сопротивление 10, резистор 3, исполнительный орган 1, диод 2, конденсаторы 4 и 5 и диоды 6 и 7 попеременно к обоим полюсам через защитные RC-цепи тиристоров к поврежденной обмотке трансформатора. Под действием постоянной составляющей напряжения ток течет от места повреждения через сопротивление 10, резистор 3, исполнительный орган 1, диод 2, диод 7, тиристор анодной группы поврежденной фазы, обмотку трансформатора. В реле течет сумма обоих токов. Предлагаемое устройство для защиты от замыкания на землю действует S при повреждении изоляции в люббй то ке взаимно связанной цепи тиристорного. выпрямителя. Действие защиты не зависит от величины постоянного напряжения на полюсах тиристорного выпрямителя. . Необходимым и достаточным услови ем для работы устройства в силовых цепях тиристорного выпрямителя явлется подача управляющих импульсов на тиристоры, а во вторичной обмотке трансформатора - включение трансформатора под напряжение. Работа устройства не требует зат рат дополнительной электроэнергии, все элементы, применяемые в устройс ве, просты в обслуживании, не требуют настройки и наладки. Стоимость предлагаемого устройства без учета монтажа и наладки составляет 20% от стоимости прототипа. Уменьшение количества применяемых элементов, более высокая их надежность по сравнению с прототипом, отсутствие посторонних источников Ьитания увеличивают надежность рабо ты устройства. 38 Формула изобретения Устройство для защиты от замыка ния на землю тиристорного выпрямителя, содержащее исполнительный орплечи которого образованы двумя конденсаторёми и соответственно емкостями полюсов относительно земли, от ли чающееся тем, что, с целью упрощения конструкции и увеличения надежности, в него вве дены три диода, первый и второй из которых подключены параллельно конденсаторам, .включены встречно и соединены катодами с полюсами тиристорного выпрямителя, а третий диод включен последовательно с исполнительным органом и соединен -катодом с анодами первого и второго диодов. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР tf , кл. Н 02 Н 3/16, 1976. 2. Электротехника, 1973, Н 6, с. 20 (прототип).

фyг.f

rr

r.

fZ

l/c,

U-fSeft.

y

13

Uo, jfff.

/

fe

V

ivf

-vf

t/ea

ef

wf T

Wf

Фг/г.2