Устройство для защиты конденсаторных батарей с внешними предохранителями Советский патент 1989 года по МПК H02H7/16 

Изобретение относится к электротехнике, а именно к устройствам релейной защиты конденсаторных батарей сетей высокого напряжения как рт- дельно стоящих, так и входящих в состав фильтров высших гармоник.

Такие батареи содержат, большое количество единичных конденсаторов,разбитых на п групп (рядов), каждая из которых содержит m параллельно соединенных конденсаторов В свою очередь, группы (ряды) между собой соединены последовательно„

Цель изобретения - повьш1ение устойчивости функционирования путем снижения времени повторной готовности,

На фиг„1- приведена функциональная : схема предлагаемого устройства; на фиг,2 - кривые переходногб процесса при пробое единичного конденсатора ряда защищаемой конденсаторной батареи; йа фиг.З - кривые изменения напряжений на конденсаторе измерительной це- йи при включении конденсаторной батареи (кривая А) и при пробое единично315

го конденсатора (кривая Б); на фиг.4 орган, регулирующий на отрицательное приращение входного сигнала.

Устройство содержит измерительньш трансформатор 1 напряжения, выполня- 1ЮЩИЙ функцию индуктивности измерительной цепи, конденсатор 2 измерительной цепи, один вывод которого подключен к клемме для заземления, ком- мутацлонньш элемент 3, низкоомньш балластный резистор 4, подключенный параллельно конденсатору 2, выпрямитель 5, вход которого подключен к общей точке соединения трансформатора 1 напряжения и конденсатора 2, а выход через орган 6, реагирующий на отрицательное приращение входного сигнала (), соединен с цепью управления коммутационного элемента 3, последовательно включенные пороговый элемент 7, элемент 8 вьщержки времени на срабатывание и элемент 9 сиг- нализациио В устройстве измерительная цепь из последовательно соединенных трансформатора 1 напряжения и конденсатора 2 подключена свободным выводом трансформатора напряжения к средней точке защищаемой конденсаторной батареи Юо

Реагирующий на отрицательное при- входного сигнала орган (фиг.4) имеет порог переключения, задаваемый величиной резистора 11 и выбираемый из условия отстройки от напряжения частот, равных промьшшен- ной, и более высоких частот. Уровень напряжений этих составляющих определяется параметрами защищаемого оборудования о Так, для конденсаторной батареи емкостью 1 мкф, содержащей 50 последовательно соединенных рядов, величина напряжения первой гармоники на конденсаторе измерительной цепи составляет 0,6% от наиболее чувствительной уставки.

Устройство работает следующим об- раз ом.

После пробоя единичного конденсатора любого ряда защищаемой конденсаторной батареи и перегорания индивидуального предохранителя в цепи поврежденного единичного конденсатора на поврежденном ряду напряжение восстанавливается и в составе напряжения в точке подключения измерительной цепи появляется апериодическая составляющая, в результате чего и начинается низкочастотньш колебатель14

ный процесс в контуре измерительная цепь - защищаемая батарея

.В случае, когда емкость конденсатора измерительной цепи равна емкости конденсаторной батареи 10 переходный процесс носит характер,изображенный на фиг о 2. В момент t. пороговый элемент 7 срабатьшает (Ujp) и

по истечении выдержки времени органа 8 в момент Ё2 подается команда на элемент 9 сигнализации, который фиксирует факт пробоя единичного конденсатора. В момент t вся энергия

колебательного процесса сосредоточена в конденсаторе 2 измерительной , цепи (). Этот момент времени, характеризующийся сменой знака приращения входного напряжения (и, ) ,

в устройстве фиксирует орган 6, который, срабатывая, включает коммутационный элемент 3. После этого начинается быстрый разряд конденсатора 2, т.е гашение энергии колебательного

процесса Коммутационный элемент 3 включается на время, достаточное для разряда конденсатора 2.

При включении защищаемой батареи в сеть в измерительной цепи также

возникает переходный процесс (I, на фиг.2), носящий периодический харак- тер с той же частотой, что и при повреждении единичного конденсатора, В соответствии с принципом построения кривьЕХ, приведенных на фиГоЗ, в момент t- устройство в условиях включения конденсаторной батареи .(кривая А) осуществляет разряд конденсатора и гасит переходный процесс. При пробое единичного кон- : денсатора (кривая j) разряд конденсатора 2 осуществляется в момент t,, Следовательно, для отстройки от режима включения конденсаторной .батареи

в устройстве блок 8 должен иметь ус- ; танку по выдержке времени не менее t , а для того, чтобы бьш зафикси- рован пробой единичного конденсатора, уставка не должна превышать t-,

Дня эффективного действия предлагаемого устройства является обязательным применением в измерительной цепи конденсатора емкостью, равной или близкой по величине эквивалентной емкости защищаемой батареи, В к-ачест- ве такого конденсатора может быть использован единичный конденсатор одного ряда.

515

В этих условиях время повторной готовности оказывается существенно ниже того, которое может быть получено, например, при введении в измерительную цепь активного сопротивления, равного критическому сопротивлению RLC-контура измерительной цепи.

Применение предлагаемого устройства, действующего на сигнал и на счетчик срабатываний, позволяет снизить время повторной готовности защиты, повысить достоверность информации о количестве вышедших из строя единичных конденсаторов и снизить вероятность возникновения тяжелых разрушений батареи.

Предлагаемое устройство может быть использовано при разработке комплектных устройств зап1ит конденсаторных батарей.

Формула изобретения

Устройство для защиты конденсаторных батарей с внешними предохранителями-, содержащее измерительную цепь из по.следовательно соединенных конденсатора и первичной обмотки транс1

орматора напряжения, свободный вывод которой имеет клемму для подлючения к средней точке защищаемой конденсаторной батареи, свободный вывод конденсатора, имеет клемму для подключения к заземлению, последовательно соединенные выпрямитель, пороговый элемент и элемент.выдержки

времени на с абатывание, вход выпрямителя подключен к общей точке соединения первичной обмотки трансформатора напряжения и конденсатора, коммутационный элемент, резистор и

элемент сигнализации, отличающееся тем, что, с цепью повышения устойчивости функционирования путем снижения времени повторной готовности, В| него дополнительно введен реагирующий на отрицательное приращение входного сигнала орган,вход которого подключен к выходу вьшрями- теля, выход упомянутого органа подключен к цепи управления коммутационного элемента, замыкающий контакт которого последовательно с резисто- ром подключен параллельно конденсатору измерительной цепи, вькод элемента вьщержки времени на срабатьшание соединен с входом элемента сигнализации.

Изобретение относится к области электротехники, а именно к устройствам релейной защиты конденсаторных батарей сетей высокого напряжения, как отдельно стоящих, так и входящих в состав фильтров высших гармоник. Цель изобретения - повышение устойчивости функционирования путем снижения времени повторной готовности. Это достигается тем, что свободный вывод конденсатора подключен к земле, а цепь из последовательно соединенных порогового элемента, элемента выдержки времени на срабатывание и элемента сигнализации, подключена к входу через выпрямитель к конденсатору измерительной цепи коммутационного элемента. Замыкающая цепь коммутационного элемента через токоограничивающий резистор включена параллельно конденсатору измерительной цепи. Сущность заключается во введении элемента, выявляющего момент переходного процесса в контуре, когда наибольшая часть энергии колебательного процесса сосредоточена в конденсаторе измерительной цепи. Включение в этот момент коммутационного элемента обеспечивает интенсивное гашение энергии колебательного процесса и снижает время повторной готовности устройства. 4 ил.

, земля

Фив. f

Uu3fi с.

и KB

Фиг. 2

л- s

фиг.З

-If

фиг.

Составитель Ю.Постников Редактор А.Лежнина Техред Л.Сердюкова Корректор О.Ципле

Заказ 5908/54

Тираж 608

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113033, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

/

Подписное