Устройство для контроля предохранителей в параллельных цепях " @ "-фазного вентильного преобразователя Советский патент 1984 года по МПК H01H85/30 

Изобретение относится к электротехнике, а именно к устройствам для защиты электротехнических аппаратов от аварийных токов, например к устройствам контроля состояния предохра нителей в параллельных цепях (плечах т-фазного мощного вентильного преобразователя. Известно устройство для контроля перегорания предохра,нителей, содержащее трансформаторный датчик контроли.перегорания предохранителей с входной и выходной обмотками, подключенный через выпрямитель к, усилителю, резисторы и конденсаторы, причем один конец входной обмотки через резисторы подключен . к точкам соединения контролируемых предохранителей с вентилями, а другой - к общей точке контролируемых предохранителей ij. Известно также устройство для контроля перегорания предохранителей в котором исключена зависимость выходного напряжения трансформаторного датчика от величины питающего вентильный преобразователь силового напряжения, Оно дополнительно содержит источник переменного напряжения и управ-. ляемые ключи по числу контролируемых предохранителей, имеющих по два входа и выхода. Принцип действия этих устройств основ ан на преобразов;ании напряжения на перегоревших предохранителях в вы ходной сигнал трансформаторного датчика, пропорциональный количеству перегоревших предохранителей . Однако указанные устройства сложны, так как в своем составе имеют по числу предохранителей набор резисторов , конденсаторов, ключевых элементов и соединительных проводов, а по числу плеч вентильного преобразовате ля - трансформаторные датчики, выпря мители и исполнительные элементы. На дежность этих устройств недостаточно высока, так как провода гальв.анически связаны с высоковольтной силовой частью вентильного преобразователя, что в случае возникновения электрической дуги при перегорании предохра нителя способствует ее распространению по всему объему силовой части вентиль,ного преобразователя. Функциональные возможности устройств ограничены. Они не контролируют обрыв в цепи предохранителя и пропуски отпирания управляемых венти лей, что по токовой загрузке оставшихся в работе вентилей в параллельной цепи эквивалентно перегоранию предохранителей. Помимо этого перегорание предохранителя в цепи задающего вентиля фиксируется известными устройствами,как перегорание рядовог предохранителя, в то время как в этом случае ве 1тильный преобразователь должен быть незамедлительно отключен. Наиболее близким по технической сущности и решаемым техническим задачам к изобретению является устройство, содержащее чувствительный элемент, соединенный управляющим входом с выводом для подключения к узлу контролируемых предохранителей, набор резисторов по числу предохранителей, блок-контакты предохранителей, источник смещения, источник питания, два исполнительных элемента. Принцип действия этого устройства основан на замыкании блок-контактов предохранителей при их перегорании (з. Хотя известное устройство не содержит набора конденсаторов и управляемых ключей,однако оно недостаточно просто,так как содержит по числу предохранителей набор резисторов и соединительных проводов,а по числу плеч вертикального преобразователя чувствительные элементы,источники смещения и питания,исполнительные элементы.Так при использовании устройства в мостовом вентильном преобразователе, содержащем в плече 12 параллельно включенных вентилей, необходима установка набора из 72 резисторов, б чувствительных элементов, 12 источников смещения и питания, , 12 исполнительных элементов и 73 сое динительных проводников. В случае тихого перегорания предохранителя при неповрежденном вентиле, т.е. без протекания аварийных токов (что возможно при перегрузках по току) сигнальная вставка предохранителя не перегораэт и блок-контакт не срабатывает. Это приводит к перегрузке по току оставшихся в работе параллельных цепей вентиль - предохранитель и к возможному дальнейшему тихому перегоранию предохранителей, т.е. надежнЬсть устройства недостаточно высока. Функциональные возможности устройства ограничены. Оно не контролирует равнозначный перегоранию предохранителя (по токовой загрузке вентилей плеча преобразователя)обрыв в цепи предохранителя и пропуск отпирания управляемых вентилей. При перегорании предохранителя задающего вентиля преобразователь должен быть отключен, однако устройство реагирует на это, как на перегорание любого предохранителя в параллельной цепи. Целью изобретения является упрощение, повышение надежности и расширение функциональных возможностей устройства. Поставленная цель достигается тем, что в устройство для контроля пр дохранителей.в параллельных цепях тфазного вентильного преобразователя с -задающим- вентилем введена физическая модель вентильного преобразовате ля, выполненная в виде трансформаторов тока,включенных в каждую из m фа переменного тока, и нагруженного на резистор неуправляемого выпрямителя вентиль которого подключен . через катушку чувствительного элемен та к трансформатору тока соответствующей фазы вентильного преобразователя, при этом чувствительные элемен ты, выполнены в виде магнитоуправляемых контактов и установлены на токоведущих шинах задающих вентилей. На чертеже приведена принципиальная схема предлагаемого устройства на примере его использования в трехфазном мостовом вентильном преобразователе; выполненном по схеме с задающим вентилем. Вентильный преобразователь состоит из групп параллельно включенных вентилей 1 - 6,{ - 6, последовательно каждому вентилю включены соответствующие предохранители 1 - 7п - 12, - 12, и индуктивные делители 13 - IS. - 18i - 18, тока. . Одни обмотки индуктивных делител 13-f - 13п.( - 18.1 тока вклю чены последовательно соответственно в цепи вентилей I, - 6 - 6,., а другие обмотки указанных индуктивных делителей тока в каждой группе соединеныпоследовательно и включены .в цепь вентилей In - 6„ , выполняющих роль задающих вентиЛей . Устройство также содержит физичес кую модель вентильного преобразователя, в состав которой входа транс:форматоры 19 - 21 тока, включенные соответственно в фазы А, В, С переменного тока вентильного преобразователя и соединенные в звезду. В состав модели входит также неуправляемый мостовой выпрямитель на вентилях 22-27, моделирующий выпрямительную часть вентильного преобразователя , подключенный к трансформаторам 19 - 21 тока и нагруженный на ре зистор 28. Индуктивность индуктивных делите лей тока моделируется индуктивностью катушек управления магнитоуправляемых контактов 29-34.Магнитоуправляе мые контакты установлены на токовед щих шинах выпрямленного тока задающих вентилей Ij - 6п. Катушки магнитоуправляемых контактов 29-34 вклю чены последовательно с вентилями 22-27 так,- что магнитные потоки, создаваемые токоведущими шинами задающих вентилей, и магнитные потоки создаваемые катушками,направлены встречно. Все магнитоуправляемые контакты соединены параллельно и подключены к исполнительному элементу 35, в качестве которого применено, например, реле. Устройство работает следующим образом. При исправности всех элементов, входящих в состав силовой части вентильного преобразователя-, т.оки, протекающие по параллельным цепям, одинаковы и равны току,-протекающему через цепь задающего вентиля ;.. .я-аГ5 ток нагрузки вентильного преобразователя; п - количество параллельных цепей в плече вентильного преобразователя. Токи, протекающие через, обмотки магнитоуправляемых контактов от трансформаторов тока, создают магнитные потоки, совпадающие во времени и ком.пенсирующие по величине магнитные потоки токоведущих шин задающих вентилей. При перегорании предохранителя в параллельной цепи какого-либо плеча вентильного преобразователя баланс магнитных потоков, воздействующих намагнитоуправляемый контакт, нарушается и при перегорании i-ro, например второго, предохранителя магнитот управляемый контакт срабатывает. При этом ток, протекающий через токоведущую шину зада;ющего вентиля равен J 2vL . -в зи-1 Сработавший магнитоуправляемый контакт воздействует на исполнительный элемент 35, который, включаясь, замыкает свой контакт 36 и становится на самоблокировку. Настройка срабатывания магнитоуправляемых контактов на перегорание i-ro предохранителя осуществляется известными методами: ориентацией продольной оси магнитоуправляёмого контакта относительно оси магнитного поля токоведущих шин задающих вентилей,либо применением магнитных.экранов, либо установкой параллельно катушкам резисторов и.т.п. Аналогичным образом происходит срабатывание устройства при обрыве одной из параллельных электрических цепей, при исчезновении управляющего импульса и при неотпирании управляемых вентилей в параллельных цепях. При неисправности или перегорании предохранителя в цепи задающеговентиля ток в его токоведущей шине ис-чезает и магнитоуправляемый контакт срабатывает от воздействия магнитного потока катушки магнитоуправляёмого контакта,который в этом случае-соответствует полному току Зн плеча вентильного преобразователя.

В случае необходимости фиксации перегорания первого предохранителя, или фиксации неисправности в одной из параллельны:: цепей последовательно основным катушкам магнитоуправляемых контактов устанавливается в каждом плече неуправляемого выпрямителя физической модели дополнительная катушка со своим магнитоуправляемым контактом (не показан) . Магнитоуправляемый контакт с катушкой устанав ливается на токоведущую шину задающего вентиля основного магнитоуправляемого контакта и настраивается на срабатывание- от перегорания одного предохранителя или неисправности одной из параллельных цепей.

Эти магнитоуправляемые контакты соединяются параллельно и воздействуют на срабатывание своего исполни ,А

1-t. 7.1

г-.

З.п З.п

3

-M-Si%S ,,s

5.2t, ff.r, 4

Г-)

тельного элемента как было описано ранее.

Таким образом, предлагаемое устройство при установке одного магнитоуправляемого контакта в плече вентильного преобразователя позволяет осуществлять не только контроль перегорания предохранителей, Но и контролировать неисправности в парсшлешьных цепях.

Экономический эффект при использовании изобретения будет достигнут за счет снижения стоимости устройства и сокращения эксплуатационных расходов вследствие предотвращения перегрузки и выхода из строя вентилей и предохранителей при различных неисправностях в какой-либо .из параллельных цепей вентиль - предохранитель вентильного преобразователя.

С йГ

i

. 1± l

r ...

jlj

Ю.-} H-l

А/л/ Лп

26

18.1: -г

ttZ 6.2

I

. I ,j „,, В.-П- I .|.

. .w

27 «4 J-

r

iU

УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ПРЕДОХРАНИТЕЛЕЙ В ПАРАЛЛЕЛЬНЫХ ЦЕПЯХ А-ФАЗНОГО ВЕНТИЛЬНОГО ПРЕОБРАЗОВАФЕ|ЛЙ С задающим вентилем, содержащее чувствительные и исполнительные элементы,, отличающееся тем, что, с целью его упрощения, повышения надежности и расширения функциональных возможностей, в него введена физическая модель вентильного преобразователя, выполненная в виде трансФорматоров Тока, ;включенных в каждую из m фаз переменного тока, и нагруженного на резистор неуправляемого выпрямителя, каждый вентиль которого подключен через катушку чувствительного элемента к трансформатору тока соответствующей фазы вентильного преобразователя, при этом чувствительные элементы выполнены в виде магни-Соуправляемых контактов и установле- § ны на токоведущих шинах задающих (Л вентилей.