Устройство ограничения ударного тока короткого замыкания Советский патент 1992 года по МПК H02H9/02 

Изобретение относится к электротехнике, а именно к устройствам ограничения ударного тока короткого замыкания (к.з.).

Целью изобретения является повышение эффективности ограничения токов к.з. путем обеспечения избирательного токоограничения.

На фиг. 1 представлена структурная схема устройства ограничения ударного тока к.з.{ на фиг. 2 - структурная схема блока управления тиристорным ключом; на фиг. 3 - временные диаграммы сигналов блока управления тиристорным ключом в нормальном и аварийном режимах; на фиг. k - временные диаграммы сигналов централизованной системы управления.

Устройство ограничения ударного тока к.з. содержит понижающий трансформатор 1 (фиг. 1), обмотка высокого напряжения которого подключена к системе электроснабжения через вводной выключатель 2, а обмотки низкого напряжения через линейные выключатели 3-6 соединены с первым 7, вторым 8, третьим 9 и четвертым 10 защищаемыми токопроводами соответственно.- Двигательная нагрузка 11 - 12 связана че- 1рез выключатели 13 и I1 двигателей . с первым защищаемым токопроводом 7. Двигательная нагрузка 15-16 связана через выключатели 17 и 18 двигателей с вторым защищаемым токопроводом 8. Двигательная нагрузка 19 - 20 связана через выключатели 21 и 22 двигателей с третьим защищаемым токопроводом 9. Двигательная нагрузка 23 и связана через выключатели 25 и 26 двигателей с четвертым защищаемым токоСЛ

со

Јь

0

317059 6

проводом 10. На вводах питания первого 7, второго 8, третьего 9 и четвертого 10 защищаемых токопроводов подключены соответственно датчики 27, j 28, 29 и 30 тока, а непосредственно к токопроводам подключены соответственно датчики 31 32, 33 и З1 напряжения. Кроме того, указанные токопро- воды содержат блоки 35, 36, 37 и 38 ю управления тиристорными ключами, а также тиристорные ключи 39 0, 1 и

42, первые выводы которых соединены с соответствующими защищаемым токо- проводом, а вторые выводы заземлены 15 через токоограничивающие сопротивления , й, 5 и . При этом вход тиристорного ключа каждого токопрово- да соединен с вторым выходом блока управления тиристорным ключом данно- 20 го токопровода. Первый и второй входы каждого блока управления тиристорным ключом соединены соответственно с выходом датчика тока и напряжения данного токопровода, третий вход соединен25 с выходом централизованной системы

7 управления, а первый выход - с одним из входов последней.

Централизованная система 47 управсигнэпа на включение. Входы диффе цирующего блока 51, блока 5 двой дифференцирования, первые входы третьего сумматора 58 и органа 63 правления мощности объединены и о зуют первый вход блока 37 управле тиристорным ключом. Выход диффере цирующего бЛока 51 через первый п порциональный блок 52 связан с об входами первого блока 53 возведен квадрат. Выход последнего соедине с первым входом первого сумматора Выход блока 5 двойного дифференц рования связан через второй пропо циональный блок 55 с вторым входо третьего сумматора 58 и с обоими дами второго блока 56 возведения квадрат. Выход последнего соедине вторым входом первого сумматора 5 Выход первого сумматора 57 связан рез блок 60 извлечения квадратног корня с первым входом второго сум тора 61, а выход третьего суммато 58 через схему 59 выпрямления - с вторым входом второго сумматора 6 Выход последнего соединен с основ ным входом электронного ключа 65 через пороговый элемент 62 с трет

ления содержит сумматор 8, пороговый jg входом органа 63 направления мощэлемент 9 и орган 50 выдержки времени. Число входов сумматора 8 равно числу защищаемых токопроводов (в данном случае равно четырем). Одновременно входы сумматора W являются и входами централизованной системы 7 управления, а выход через пороговый элемент 9 связан с органом 50 выдержки времени. Выход последнего одноврености. Второй вход органа 63 напр ления мощности соединен с выходом контура 6k памяти, а выход - с уп равляющим входом электронного клю 35 65. Вход контура б1 памяти являет вторым входом блока 37 управления тиристорным ключом. Выход электро го ключа 65 является первым выходо блока 37 управления тиристорным кл

сигнэпа на включение. Входы дифференцирующего блока 51, блока 5 двойного дифференцирования, первые входы третьего сумматора 58 и органа 63 направления мощности объединены и образуют первый вход блока 37 управления тиристорным ключом. Выход дифференцирующего бЛока 51 через первый пропорциональный блок 52 связан с обоими входами первого блока 53 возведения в квадрат. Выход последнего соединен с первым входом первого сумматора 57. Выход блока 5 двойного дифференцирования связан через второй пропорциональный блок 55 с вторым входом третьего сумматора 58 и с обоими входами второго блока 56 возведения в квадрат. Выход последнего соединен с вторым входом первого сумматора 57. Выход первого сумматора 57 связан через блок 60 извлечения квадратного корня с первым входом второго сумматора 61, а выход третьего сумматора 58 через схему 59 выпрямления - с вторым входом второго сумматора 61. Выход последнего соединен с основным входом электронного ключа 65 и через пороговый элемент 62 с третьим

входом органа 63 направления мощности. Второй вход органа 63 направления мощности соединен с выходом контура 6k памяти, а выход - с управляющим входом электронного ключа 65. Вход контура б1 памяти является вторым входом блока 37 управления тиристорным ключом. Выход электронного ключа 65 является первым выходом блока 37 управления тиристорным клю

Изобретение относится к электротехнике. Цель изобретения - повышение эффективности ограничения токов к.з путем обеспечения избирательного токоограничения. Устройство позволяет обеспечить токоограничение как при к.з на 1иинах, питающих высоковольтные электродвигатели, так и при к.з во внешней системе электроснабжения. При этом устройство облегчает условия отключения коммутационной аппаратуры не только отдельного двигателя, но и группы коммутационных аппаратов системы электроснабжения. Избирательность токоограничения позволяет не вмешиваться в режим работы тех токопроводов, двигатели которых в конкретном режиме к.з не оказывают большого подпитывающего эффекта точки к.з. ил. г (Л

менно является выходом централизован- дд чом и соединен с первым входом логиной системы 47 управления.

Блок 37 управления тиристорным ктно- чом третьего защищаемого токопровода 9 как и блоки 35 36 и 38 остальных токопроводов содержит дифференциальный блок 51, первый пропорциональный блок 52, первый блок 53 возведения в квадрат, блок 51 двойного дифференцирования, второй пропорциональный блок 55, второй блок 56 возведения в квадрат, первый сумматор 57, третий сумматор 58, схему 59 выпрямления, блок 60 извлечения квадратного корня, второй сумматор 61, пороговый элемент 62, орган 63 направления мощности с контуром б памяти, электронный ключ 65, логический элемент И 66, орган 67 выдержки времени, логический элемент ИЛИ 68 и схему 69 формирования

45

50

55

ческого элемента И66, второй вход которого является третьим входом блока 37 управления тиристорным ключом. Выход логического элемента Ибб соединен с первым входом логического элемента ИЛИ 68, второй вход которого через орган 67 выдержки времени связан с выходом цепей защиты двигателей данного защищаемого токопровода, а выход соединен с входом схемы 69 формиро- - вания сигнала на включение. Выход последней является вторым выходом блока 37 управления тиристорным ключом.

Блоки устройства могут быть получены на основе существующей элементной базы. Дифференцирующий блок может быть выполнен на операционном усили- теле постоянного тока с постоянным

чом и соединен с первым входом логи

ческого элемента И66, второй вход которого является третьим входом блока 37 управления тиристорным ключом. Выход логического элемента Ибб соединен с первым входом логического элемента ИЛИ 68, второй вход которого через орган 67 выдержки времени связан с выходом цепей защиты двигателей данного защищаемого токопровода, а выход соединен с входом схемы 69 формиро- - вания сигнала на включение. Выход последней является вторым выходом блока 37 управления тиристорным ключом.

Блоки устройства могут быть получены на основе существующей элементной базы. Дифференцирующий блок может быть выполнен на операционном усили- теле постоянного тока с постоянным

резистором в цепи обратной связи и конденсатором на входе. Для блока двойного дифференцирования указанная схема удваивается. Пропорциональные блоки могут быть выполнены на основе операционного усилителя постоянного тока, на вход и в цепь обратной связи которого включен постоянный резистор. Блоки возведения в квадрат могут о быть получены на базе аналогового перемножителя с параллельно соединенными входами. Блок извлечения квадратного корня может быть реализован на базе операционного усилителя с включением в цепь обратной связи перемножителя. Пороговые элементы могут быть выполнены на основе компаратора. Контур памяти может быть реализован на базе схемы с использованием RC-цепо- 20 чек. Электронный ключ может быть реализован на базе аналогового ключа. Органы выдержки времени могут быть реализованы на основе интеграл ьного таймера. Датчиками тока являются трансформаторы тока, а датчиками напряжения - трансформаторы напряжения Орган направления мощности должен быть быстродействующим и может быть

цируется во времени, и на выходе это го блока формируется сигнал (t), поступающий на вход второго пропорционального блока 55. На выходе последнего формируется сигнал K2p2i(t) (К2 СхР2-), поступающий на входы вто рого блока 56 возведения в квадрат и на второй вход третьего сумматора 58 На выходе второго блока 56 возведени в коадрат формируется сигнал ЈKjpzi( поступающий на второй вход первого сумматора 57. При этом на выходе это го блока суммарный сигнал равен квад 5 Рату амплитуды периодической составляющей Im тока i(t). Этот сигнал поступает на вход блока 60 извлечения квадратного корня, на выходе которого формируется сигнал 1 амплитуды периодической составляющей тока i(t), поступающий на первый вход вто рого сумматора 61. На выходе третьег сумматора 58 формируется сигнал l(t) + K2p2i(L)}, поступающий на вход схемы 59 выпрямления. На выходе последней формируется модуль входного сигнала i(t) + Ј2p2i(t)J, равный апериодической составляющей тока i(t) и поступающий на второй вход

25

выполнен на основе известных устройство второго сумматора 61. Сигнал на выи схем, например на основе органа направления мощности системы электроснабжения с токоограничением.

Устройство работает следующим образом.

Вначале рассмотрим работу блока 37 управления тиристорным ключом (фиг. 2). Сигнал i(t) с датчика 29 тока поступает на первый вход блока 37 управления тиристорным ключом, где разветвляется в дифференцирующий блок 51, блок 5 двойного дифференцирования, на первые входы третьего сумматора 58 и органа 63 направления мощности. В дифференцирующем блоке 51 сигнал i(t) дифференцируется во времени, и на его выходе формируется сигнал pi(t)(p d/dt) - дифференциальный оператор), поступающий на вход первого пропорционального блока 52. На выходе последнего формируется сигнал K,pi(t) (К( ), поступающий на входы первого блока 53 возведения в квадрат, на выходе которого формируется сигнал K,pi(t)2. Этот сигнал поступает на первый вход первого сумматора 57. В блоке 5 двойного дифференцирования поступающий на его вход сигнал i(t) дважды дифферено 0

цируется во времени, и на выходе этого блока формируется сигнал (t), поступающий на вход второго пропорционального блока 55. На выходе последнего формируется сигнал K2p2i(t) (К2 СхР2-), поступающий на входы второго блока 56 возведения в квадрат и на второй вход третьего сумматора 58. На выходе второго блока 56 возведения, в коадрат формируется сигнал ЈKjpzi(t)J, поступающий на второй вход первого сумматора 57. При этом на выходе этого блока суммарный сигнал равен квад- 5 Рату амплитуды периодической составляющей Im тока i(t). Этот сигнал поступает на вход блока 60 извлечения квадратного корня, на выходе которого формируется сигнал 1 амплитуды периодической составляющей тока i(t), поступающий на первый вход второго сумматора 61. На выходе третьего сумматора 58 формируется сигнал l(t) + K2p2i(L)}, поступающий на вход схемы 59 выпрямления. На выходе последней формируется модуль входного сигнала i(t) + Ј2p2i(t)J, равный апериодической составляющей тока i(t) и поступающий на второй вход

5

5

0

ходе сумматора - есть ударный ток iu В нормальном режиме ток i(t) имеет только периодическую составляющую с амплитудой определяемой величиной нагрузки токопровода (фиг. , о при t с t 0, где 70 - зависимость изменения во времени сигнала i(t); 71 - зависимость изменения во времени сигнала К,р i(t); 72 - зависимость изменения во времени сигнала K2p2i(t) в нормальном режиме). Апериодическая составляющая тока отсутствует, поэтому отсутствует и сигнал на втором входе второго сумматора 61. При этом 5 ударный ток iui равен амплитуде 1 тока i(t) в нормальном режиме. Этот сигнал поступает на входы электронного ключа 65 и порогового элемента 62. Величина сигнала Ц-iB этом режиме 1меньше порогового сигнала в пороговом элементе 62, поэтому на выходе последнего сигнал V, отсутствует (фиг. ЗД , 1 при t t t0, где 73 - зависимость изменения во времени сигнала 7 зависимость изменения во времени сигнала ГКО + + K2p2i(t)l , 75 - зависимость изменения во времени сигнала ЦтВ нормальном режиме). По этой причине не

0

включится орган 63 направления мощности и на его выходе сигнал также будет отсутствовать, электронный ключ 65 не включится, сигнал Ц«на первый вход блока 37 управления ти- ристорным ключом и на первый вход логического элемента И 66 не поступит. Следовательно, величина intHe будет передана в централизованную систему управления (фиг. 1). При поступлении от последней управляющего сигнала выходе логического элемента И 66 сигнал V не будет

10

ледний обеспечивает работоспособност органа направления мощности при боль ших снижениях напряжения в аварийных режимах. Если направление мощности изменилось, то сигнал Vu включает электронный ключ 65, и сигнал 1ц, проходя через него, поступает на пер вый выход блока 37 управления тирис- торным ключом и на первый вход логического элемента И 66. При поступлении сигнала Уолна третий вход блока 37 управления тиристорным ключом и далее на второй вход логического

сформирован. Если в это время также tsэлемента И 66 на выходе последнего

не будет сигнала V-от устройств за- ;формируется сигнал V, который посщиты двигателей 19 и 20 данного за-тупает на первый вход логического

щищаемого токопровода 9, то не будетэлемента ИЛИ 68. На выходе этого

элемента формируется сигнал V, за- 20 пускающий схему 69 формирования сигнала на включение. На выходе последней формируется сигнал V, поступающий на второй выход блока 37 управления тиристорным ключом.

Сигнал VЈKA на выходе схемы 69 фор25

и сигналов V, Vg, VfcKA и тиристор- ный ключ не включится.

В аварийном режиме имеют место как периодическая составляющая тока i(t), так и апериодическая, поэтому , на втором входе второго сумматора 6Ц сигнал i(t) + К2р 2.i(t) че равен нулю (фиг. 3, О, Б, в, -г при t te где 76 - зависимость изменения во времени периодической слагающей тока i(t)i 77 - зависимость изменения во времени апериодической слагающей тока 30 вход органа 67 выдержки времени пос- i(t) 78 - зависимость изменения во |Тупит длительный сигнал V$ от уст времени тока i(t)j 79 - зависимость ройстваг защиты, а на его выходе сфор- изменения во времени сигнала 80 - зависимость изменения во време ни сигнала (t), 81 - зависимость, изменения во времени сигнала 82 -; зависимость изменения во времени сиг-i нала i(t) K,p2i(t)J в аварийном режиме).. Величина ударного тока Ц определяется до его наступления, т.е.|д0 сигнал Vf, запускающий схему 69 фор- прогнозируется. При превышении мирования сигнала на включение. На лом 1«4гзначения порогового сигнала выходе последней формируется сигнал Уздв пороговом элементе 62, на выходе Vj, поступающий на второй выход бло- последнего формируется сигнал Vj, ка 37 управления тиристорным ключом, поступающий на третий вход органа 63 д$ ри этом Длительность сигнала VgKA направления мощности и запускающий Такая «е, как и сигнала V его (фиг, 3 ,6 при , где 83 - зависимость изменения во времени сигнала ia-.; 8Ц - зависимость изменения во времени сигнала V$0 ; 85 - зависи- мость изменения во времени сигнала V, в аварийном режиме). На выходе последнего сигнал VH, формируется толь ко в том случае, если направление мощности через датчик 29 тока меняется на противоположное. Сигнал u(t) .поступает с датчика 33 напряжения на второй вход органа 63 направления мощности через контур 6 памяти. Посмирования сигнала на включение будет также сформирован при срабатывании устройств защиты двигателей 19 и 20 данного токопровода 9. При этом на

мируется короткий импульс сигнала V.. Ширина этого импульса равна времени отключения выключателей 21 и 22 Коммутирующих двигатели 19 и 20 соответственно. Сигнал V поступает на вход логического элемента ИЛИ 68, на выходе этого элемента формируется

55

Рассмотрим далее совместную работу блоков 35, 36, 37 и 38 управления тиристорными ключами в совокупности с централизованной системой U7 управления (фиг. 1). При к.з. в точке К1 системы внешнего электроснабжения понижающий трансформатор 1 должен быть отключен от поврежденной и подключен к резервной -линии. Однако токи от двигателей 11, 12, 15, 16, 19, 20, 23 и 2k, подпитывающие точку к.я. ухудшают условия отключения вводного выключателя 2. В этом режиме токи

ледний обеспечивает работоспособность органа направления мощности при больших снижениях напряжения в аварийных режимах. Если направление мощности изменилось, то сигнал Vu включает электронный ключ 65, и сигнал 1ц, проходя через него, поступает на первый выход блока 37 управления тирис- торным ключом и на первый вход логического элемента И 66. При поступлении сигнала Уолна третий вход блока 37 управления тиристорным ключом и далее на второй вход логического

элемента формируется сигнал V, за- пускающий схему 69 формирования сигнала на включение. На выходе последней формируется сигнал V, поступающий на второй выход блока 37 управления тиристорным ключом.

Сигнал VЈKA на выходе схемы 69 фор

вход органа 67 выдержки времени пос- |Тупит длительный сигнал V$ от уст ройстваг защиты, а на его выходе сфор- сигнал Vf, запускающий схему 69 фор- мирования сигнала на включение. На выходе последней формируется сигнал Vj, поступающий на второй выход бло- ка 37 управления тиристорным ключом, ри этом Длительность сигнала VgKA Такая «е, как и сигнала V

мирования сигнала на включение будет также сформирован при срабатывании устройств защиты двигателей 19 и 20 данного токопровода 9. При этом на

вход органа 67 выдержки времени пос- Тупит длительный сигнал V$ от уст ройстваг защиты, а на его выходе сфор- сигнал Vf, запускающий схему 69 фор- мирования сигнала на включение. На выходе последней формируется сигнал Vj, поступающий на второй выход бло- ка 37 управления тиристорным ключом, ри этом Длительность сигнала VgKA Такая «е, как и сигнала V

мируется короткий импульс сигнала V.. Ширина этого импульса равна времени отключения выключателей 21 и 22 Коммутирующих двигатели 19 и 20 соответственно. Сигнал V поступает на вход логического элемента ИЛИ 68, на выходе этого элемента формируется

вход органа 67 выдержки времени пос- |Тупит длительный сигнал V$ от уст ройстваг защиты, а на его выходе сфор- сигнал Vf, запускающий схему 69 фор- мирования сигнала на включение. На выходе последней формируется сигнал Vj, поступающий на второй выход бло- ка 37 управления тиристорным ключом, ри этом Длительность сигнала VgKA Такая «е, как и сигнала V

Рассмотрим далее совместную работу блоков 35, 36, 37 и 38 управления тиристорными ключами в совокупности с централизованной системой U7 управления (фиг. 1). При к.з. в точке К1 системы внешнего электроснабжения понижающий трансформатор 1 должен быть отключен от поврежденной и подключен к резервной -линии. Однако токи от двигателей 11, 12, 15, 16, 19, 20, 23 и 2k, подпитывающие точку к.я., ухудшают условия отключения вводного выключателя 2. В этом режиме токи

317

через датчики тока меняют свое направление на противоположное, а сигналы, снимаемые этими датчиками, обрабатываются в блоках 35, 36, 37 и 38 управления тиристорными ключами С выхода каждого из этих блоков сигнал на вход сумматора 48 централизованной системы 47 управления поступит в том случае, если ожидаемый ударный ток соответствующего токо- провода больше порогового значения. Пусть это условие имеет место для всех четырех токопроводов и на первых выходах всех блоков управления

тиристорными ключами имеют место сигналы iy, (Фиг. 4а, S, 6,2), где 86 - зависимость изменения во времени сигнала iu,1, 8 - зависимость изменения во времени сигнала iy2 88 - зависимость изменения во времени сигнала iu«; 89 - зависимость изменения во времени сигнала Цц.в аварийном режиме). Сумматор 48 суммирует ударные токи отдельных токопроводов, сумма которых iu поступает на вход порогового элемента 49 (фиг. 4а, где 90 - зависимость изменения во времени сигнала in, 91 - уровень порогового сигнала М в аварийном режиме). Если суммарный ударный ток iu больше порогового значения, то на вход органа 50 выдержки времени поступает сигнал Vf. Последний имеет очень малую выдержку времени и предназначен для отстройки от коммутационных бросков тока в переходных режимах. На его выходе формируется сигнал Vu,, который поступает на |третьи входы блоков 35-38 управления тиристорными ключами (фиг. 4е, где 92 - зависимость изменения во времен сигнала Vu в аварийном режиме). При этом на вторых выходах только тех блоков 35-38 будут сформированы сиг- налы VjKftn сработают только те из ти ристорных ключей 39-42, с блоков управления которых поступила информация на сумматор 48. В результате ударный ток будет ограничен, что существенно облегчает отключение понижающего трансформатора 1 вводным выключателем 2 от поврежденной линии При к.з. в точке К2 на третьем то копроводе 9 изменяется направления токов через датчики 27, 28 и 30 тока а через датчик 29 тока не изменится. Поэтому блоки 35, 36 и 38 управления тиристорными ключами срабатывают

10

0

5

0

5

5

при тех же условиях, что и при к.з. в точке К1, а блок 37 управления тиристорным ключом не срабатывает. Это необходимо, так как включение тирис- торного ключа 41 увеличит ток, протекающий через линейный выключатель 5 и ухудшит условия его отключения. Кроме того, токи двигателей 19 и 20 не влияют на условия отключения линейного выключателя 5- В остальном работа устройства аналогична его работе при к.з. в точке 1(1.

При к.з. в точке КЗ блоки управления тиристорными ключами 35-38 работают так же, как и при к.з. в точке К2. Однако при этом сработает быстродействующая защита двигателя 19, сигнал Vi с которой (фиг. 2) поступает в орган 67 выдержки времени блока 37 управления тиристорным ключом. При этом с выхода блока 69 поступает сигнал V8Krt на включение ти- ристорного ключа 41. Совместная работа блоков 67, 68 и 69 описана выше. При этом ограничивается ударный ток как от токопроводов 7, 8, 10, так и от двигателя 20, что улучшает условия отключения выключателя 21 двигателя 19. В общем случае число одновременно защищаемых токопроводов может быть любым, при этом число этих токопроводов определяет число входов сумматора 48.

Математически работа блока 37 управления тиристорным ключом описывается следующим образом.

В нормальном режиме работы ток i(t) равен:

i(t) I sinoot, а в аварийном режиме

i(t) . I sinCOt + i

(О t

(2)

ao - j

где Т - амплитуда периодической слагающей тока,

начальное значение апериодической слагающей тока.

Чо

В нормальном режиме при дифференцировании и двойном дифференцировании получим

45

pi(t) G)ImcusG3t 55 p2i(t) -W I sinGDt

(3)

Умножая первое уравнение системы (3) на К, (К , (), а второе на К2(К2« СО ), получим

I cosCDt

(4)

I sinOOt fn

Возведем в квадрат и сложим уравнения системы СО :

П, 5)

K,pi(t)« + (t)

I (cos Wt sin2(Ot)

in

Извлекая положительный квадратны корень из уравнения (5), получим в правой его части Irt.

Далее сложим уравнение (1) и второе уравнение системы (0:

„sinG3t i(t)

K2p i(t) О

Lm

- Imsin(x)t Тогда ударный ток равен: 1ГО+ 0 - I,

(6)

iyV Im+ u Ы- (7) В аварийном режиме при дифференцировании и двойном дифференцировании получим

pi(t)

0)IwcoS(Ot - 1 i-Q0e T

-(j3 Imsin(Ot

ч

lo.o«

Подставляя в систему ля постоянной времени

X

Т а -- 1

(JR олучим

(8) выражение

(9)

pi(t) -(Od coecOt - |

i(t)

-(0(IjBinGi)t w

Чое

R X

i т

)

Rz . т

х гъае (10)

Так как в системе электроснабжения реактивное сопротивление X значительно больше активного сопротивления R, то вторыми слагаемыми в уравнениях45 системы (10) можно пренебречь. Тогда уравнения (3) - (5) справедливы и для аварийного режима.

Далее сложим уравнение (2) и второе уравнение Системы (М:

50

i(t) + K2p2i(t) I sinQt +

-i1t (11)

ЧоеГ- vincot WT.

Тогда ударный ток в момент времени Т равен: W

хп

1а.ве

(12)

й

10

15

20

25

8)

ие

10

)

15

10

ия ьях45а

50

)

55

Предлагаемое устройство по сравнению с прототипом обеспечивает более эффективное быстродействующее токо- ограничение ударного тока к.з., заключающееся Б том, что токоограничение обеспечивается как при к.з. на токо- проводах, питающих высоковольтные двигатели, так и при к.з. во внешней системе электроснабжения. При этом данное устройство в аварийных режимах облегчает условия отключения целой группы коммутационных аппаратов, что повышает долговечность работы этих аппаратов, за счет чего повышается надежность электроснабжения. Кроме того, данное устройство позволяет за счет избирательности срабатывания тиристорных ключей отдельных токо- проводов не вмешиваться з режим работы тех токопроводов, двигатели которых в конкретном режиме к.з. не оказывают большого подпитывающего эффекта точки к.з.

Формула изобретения

Устройство ограничения ударного тока короткого замыкания системы электроснабжения, состоящей из токопроводов с двигательной нагрузкой, подключенных к источнику питания, содержащее тиристорный ключ с последовательно подключенным токоограни- чивающим резистором, предназначенные для подключения к одному из токопроводов с двигательной нагрузкой, датчик тока токопровода, блок управления тирисТорным ключом, выполненный в виде дифференцирующего блока и блока двойного дифференцирования, Входы которых объединены между собой и подключены к датчику тока, выход дифференцирующего блока подключен через последовательно соединенные первый пропорциональный блок и первый блок возведения в квадрат к первому входу первого сумматора, выход блока двойного дифференцирования подключен через последовательно соединенные второй пропорциональный блок и второй блок возведения в квадрат к второму входу первого сумматора, а выход первого сумматора подключен через схему извлечения квадратного корня к первому входу второго сумматора, первый вход третьего сумматора связан с датчиком тока, второй вход соединен с входом второго блока возведения в квадрат, а выход подключен че-| рез схему выпрямления к второму входу второго сумматора, выход которого подключен к входу порогового элемента 5 отличающееся тем, что, с целью повышения эффективности ограничения токов к.з. путем обеспечения избирательного токоограничения, ти- ристорный ключ с токоограничивающим ю резистором, датчик тока и блок управления тиристорным ключом установлены на остальных токопроводах, при этом каждый токопровод дополнительно снабжен датчиком напряжения, а в блок 5 управления тиристорным ключом каждого токопровода дополнительно введены орган направления мощности с контуром памяти,- электронный ключ, логический элемент И, логический элемент ИЛИ и о орган выдержки времени, причем первые входы органа направления мощности третьего сумматора, входы дифференцирующего блока и блока двойного дифференцирования объединены и образуют 25 первый вход блока управления тиристорным ключом, соединенный с датчиком тока, а второй вход органа направлений мощности соединен с выходом контура памяти, вход которого является 30 вторым входом блока управления тиристорным ключом и соединен с датчиком напряжения, при этом третий управляющий вход органа направления мощности соединен с выходом Порого- 35 вого элемента, а выход соединен с

управляющим входом электронного ключа, основной вход которого .соединен с входом второго порогового элемента в свою очередь выход электронного ключа является первым выходом блока управления тиристорным ключом и соединен с первым входом логического элемента И, второй вход которого является третьим входом логического элемента ИЛИ, второй вход которого через орган выдержки связан с зажимом для подключения к цепям защиты электродвигателей данного токопровода, а выход соединен с входом схемы формирования сигнала на включение, при этом выход последней является вторым выходом блока управления тиристорным ключом и соединен с цепями управления тиристорного ключа, устройство также дополнительно содержит централизованную систему управления, включающую в себя сумматор, пороговый элемент и орган выдержки времени причем входы сумматора являются входами централизованной системы управления и соединены с первыми выходами блоков управления тиристорными ключами токопроводов, а выход сумматора связан через пороговый элемент с органом выдержки времени, выход которого является выходом централизованной системы управления и соединен с третьими входами блоков управления тиристорными ключами защищаемых то- JKonpoводов.

Р Г

5

-ПЧЗ

Ј-№Ј}

Э

I

г; о. о.

S

«.

о в

и 2

Ц-Ц гН-I П-J

Фиг. 4