Ограничитель дуговых перенапряжений Советский патент 1985 года по МПК H02H9/04 

Изобретение относится к электроэнергетике, в частности к электриче ким сетям напряжением 6-35 кВ, и может быть использовано для защиты электрооборудования от внутренних п ренапряжений. Известны ограничители внутренних перенапряжений на основе вентильных разрядников РВРД, РВМ, которые надежно работают при кратковременных перенапряжениях С Однако они недостаточно эффективны при внутренних перенапряжениях большой длительности, которые в сети с изолированной нейтралью чаще всего связаны с дуговыми однофазными замыканиями на землю. Известны заземляющие устройства для шунтирования поврежденной фазы 2. При этом ток в месте повреждения снижается практически до нуля и дуговое замыкание на землю в месте повреждения переходит в металлическое на шинах подстанции или распределительного пункта. В результате ограни чивается время действия перенапряжений и их уровень на неповрежденных фазах, однако исключается возможност ликвидации неустойчи1вых замыканий. При отыскании места повреждения заземляющее устройство должно отключат ся, и перенапряжения могут возникнут вновь. Поэтому заземляющее устройство может быть эффективным лишь в сочетании с дополнительными средствами ограничения перенапряжений. Наиболее близким к изобретению яв ляется управляемый разрядник-, которы содержит блоки нелинейных элементов и последовательно с ними включенные пороговые устройства, выполненные в виде встречно-параллельных групп тиристоров зЗ. Недостатком известного устройства является возможность разрушения при частых срабатываниях в течение длительного времени, что затрудняет его применение в сети с изолированной нейтралью для ограничения внутренних перенапряжений, вызванных горением дуги при однофазных замыкания на землю. Цель изобретения - повьш1ение надежности ограничителя перенапряжений путем уменьшения времени воздействия на электрическую сеть дугового замыкания на землю, увеличения его пропускной способности и обеспечения более глубокого ограничения перенапряжений. Указанная цель достигается тем, что ограничитель снабжен дополнительными возвратног-параллельными тиристорными группами их системами управления, блоками обнаружения поврежденной фазы и прерывающим устройством системы поиска поврежденного присоединения, причем дополнительные встречно-параллельные тиристорные группы включены параллельно блокам нелинейных элементов, входы системы управления указанных тиристорных групп соединены с выходами блоков обнаружения поврежденной фазы и прерывающего устройства, а вход питания прерывающего устройства - с выходом блоков обнаружения поврежденной фазы. Каждьм блок обнаружения поврежденной фазы содержит датчик повреждения фазы с размыкающим контактом собственной фазы и последовательно с ним включенными замыкающими контактами датчиков других фаз. В результате, применения заземляющего устройства дуговое замыкание фазы на землю в. месте повреждения изоляции переходит в металлическое замыкание одноименной фазы в месте подключения заземляющего устройства, чем ограничивается время действия дуги на электрическую сеть. При этом ограничивается длительность перенапряжений, что повышает надежность работы ограничителя. Наличие цепи, шунтирующей нелинейные блоки, увеличивает пропускную способность ограничителя в целом и обеспечивает более глубокое снижение перенапряжений, улучшая эффективность защитного действия ограничителя. На чертеже показана принципиальная схема ограничителя. Каждая фаза ограничителя содержит тир1гсторную группу 1 с измерительным блоком 2 и системой 3 управления, блок 4, нелинейных элементов, который вьтолняется на основе оксидно-данковых, вилитовых, тирвитовых дисков, а также резонансных ЪС-цепеП, заземляющее устройство 5 с системой 6 его управления, блок 7 автоматики обнаружения поврежденной фазы с управлясм лми датчиками 8-10, прерыиающее. устройство 11, которое иыполняется п виде ждущего мультинпбрптора и запуск; 3ется программным устройством 12 обнаружения поврежденного присоединения, трансформатор 13 напряжения. Для исключения одновременного включения шунтирующих тиристорных групп 5 двух и трех фаз блок 7 автоматики каждой фазы имеет три после довательно соединенные коммутирующие элементы, управляемые датчиками 810. Последние подключены к трансформатору 13 напряжения. В качестве датчиков 8-10 могут использоваться релейные или полупроводниковые элементы. В нормальном режиме сети эти датчики находятся под напряжением. Коммутирующий элемент блоков 7 автоматики,, управляемый датчиком одноимённой фазы, находится в разомкнутом состоянии, коммутирующие элементы, управляемые датчиками других фаз замкнуты. На чертеже показаны также обмотки питающего трансформато ра 14 и дугогасящая катушка 15. Ограничитель дуговых перенапряжений работает следующим образом. При возникновении импульса перенапряжения, связанного с однофазным замыканием на землю, измерительные блоки 2 неповрежденных фаз подают сигналы на схемы 3 управления соответствующей фазы, которые включают тиристррные группы 1 с нелинейными элементами 4. Каждая ветвь тиристоров 1 пропускает ток, обусловленный импульсом перенапряжения одной поляр ности. Если произошло замыкание фазы А, то срабатывает датчик 8 и замкнет коммутирующий элемент блока 7 автоматики фазы А и разомкнет коммутирующие контакты в блоках 7 фаз В и С. i При этом оказывается замкнутой тольк цепь включения системы 6 управления фазы А. Система 6 управления, подает сигнал на включение тиристорных груп 1 и 5 этой фазы. В результате дугово замыкание фазы А на землю переходит в металлическое замыкание в месте подключения заземляющего устройства Коммутирую1ций элемент датчика 8 оста ется в замкнутом состоянии. Если в сети появится замыкание на землю во второй фазе (В или С), дат66. 4чики 9 или 10 в блоке 7 одноименной фазы разомкнут свои коммутирующие элементы и замкнут в блоках 7 других фаз свои коммутирующие элементы.При этом цепи включения систем 6 управления всех фаз оказываются разомкнутыми, и тиристор1гые группы 1 и 5 будут отключены. Отыскание места повреждения производится поочередным отключением присоединений вручную или автоматически. При отключении присоединения запускается программное устройство 12, которое действует на систему 6 управления через прерывающее устройство 11 и отключает тиристорную группу 5 поврежденной фазы А на 0,5-1 с. После чего прерывающее устройство 11 воз вращается в исходное состояние. Если на отключенном присоединении повреждения нет, коммутируюпщй элемент датчика 8 в блоке 7 поврежденной фазы останется замкнутым. После возврата прерываклцего устройства 11 в исходное состояние вновь включается система 6 управления и тиристорные группы 1 и 5 поврежденной фазы. Если будет отключено поврежденное присоединение, то при отключении тиристорной группы 1 и 5 коммутирующий элемент датчика 8 в блоке 7 фазы А разомкнется. Цепь включения системы 6 управления будет разомкнута. Включени тиристорных групп фазы А не произойдет. Использование ограничителя перенапряжений в сочетании с шунтирующим заземляющим устройством выгодно отличает предлагаемый ограничитель дуговых перенапряжений от изг.еу:тного, так как ограничивается время воздействия дуговых перенапряжений на сеть, повышается надежность и эффектипность защитного дейс- вия ограничителя, что улучшит условия работы изоляции кабельной сети и электродвигателей и даст экономию в народном хозяйстве за счет снижения ущерба от перерывов электроснабжения и сокращения расходов на замену поврежденных кабелей и аварийный ремонт электрооборудования .

1. ОГРАНИЧИТЕЛЬ ДУГОВЫХ ПЕРЕНАПРЯЖЕНИЙ, содержащий блоки нелинейных элементов и последовательно с ними включенные пороговые устройства, вьтолненные в виде встречно-параллельных групп тиристоров, отличающийся тем, что, с целью повьшения надежности ограничителя путем уменьшения времени воздействия на электрическую сеть дугового замыкания на землю, увеличения его пропускнрй способности и обеспечения более глубокого ограничения перенапряжений, ограничитель снабжен дополнительными встречнб параплельными тиристорными группами, их системами управления блоками обнаружения поврежденной фазы и прерывающим устройством системы поиска поврежденного присоединения. Причем дополнительные встречно-параллельные тиристорные группы включены параллельно блокам нелинейных элементов, входы системы управления указанных тиристорных групп соединены с выходами блоков обнаружения поврежденной фазы и прерывающего устройства, а вход питания сл прерывающего устройства - с выходом блоков обнаружения поврежденной фазы. 2. Ограничитель поп.1, отличающийся тем, что калздый блок обнаружения поврежденной фазы содержит датчик повреждения фазы с размыкающим контактом собственной фазы и 4 последовательно с ним включенными замыкающими контактами датчиков других фаз. Од Од