Устройство для защиты линий электропередачи постоянного тока высокого напряжения от коротких замыканий Советский патент 1975 года по МПК H02H3/38 

Описание патента на изобретение SU469183A1

На чертеже дана прянципиальпая элсктрлческая схема устройства для защиты линий электропередачи. В основу устройства положен как новый способ определения повреждения в передаче постоянного тока по длительности новых однополярных «импульсов производной напряжения в начале линии, возникающих при спаде напряжения на линии в результате различных повреждений в передаче, так и слособ определения короткого замыкания линии передачи но аварийному снижению напряжения на линии при наличии тока в передаче. В соответствии с этим устройство включает в себя избирательный орган 1 и орган 2, peaгируюп ий при наличии тока в передаче па аварийное снижение напряжения на липни. Избирательный орган содержит дифферепцирующий блок 3, вынолняющнй функции датчика-преобразователя, измерительный блок 4 и исполнительный блок о. ДифференцируюШ.ИЙ блок подключен к выходному сопротивлению 6 делителя 7 напряжения, установленного в начале защищаемой линии, и служит для преобразования начального спада напряжения на линии, которое возникает при различных повреждениях в передаче, в однополярный сигнал соответствующей длительности. Дифференцирующий блок 3 представляет собой пассивную дифференцирующую схему и, выполненную на трансформаторах 9 и 10 с усилителем И на полупроводниковом триоде 12. Для улучщения работы дифференцирующей схемы и получения сигналов только при спадах напряжения на линии вторичные обмотки обоих трансформаторов 9 и 10 защунтпрованы диодами 13 и 14, а последовательно с первичной обмоткой трансформатора 10, кроме того, включен диод 15. Амплитуда сигналов на выходе дифференцирующей схемы примерно пропорциональна скорости спада напряжения на линии, т. е., а длительdtность их определится характером спада напряжения и его длительностью. Усилитель 11 на полупроводниковом триоде 12 работает в ключевом режиме и служит для усиления выходных сигналов дифференцирующей схемы и стабилизации их амплитуды на одном уровне независимо от величины напряжения на линии в нормально.м (нредществующем повреждению) режиме работы передачи. Выходной сигнал дифференцирующего блока 3 снимается с коллектора нолунроводникового триода 12 и имеет форму прямоугольных имнульсов напряжения определенной длительности. Измерительный блок 4 служит для измерения длительности первого импульса из возникающих на .выходе дифференцирующего блока 3 при различных переходных процессах в линии передачи импульсов напряжения. Измерение производится путем сравнения длитсльности jToio импульса с длнте.тьноетыо эталонно о пмпульса, выраиотанно О в схеме измерительного органа и являющегося уставкой избирательного органа. Ьлок 4 представляет собой селектор импульсов и состоит из задатчика 16 импульса лалоппой длительности, элемента 17 фиксации .момента окончания первого импульса ла выходе дифферепцирующего Олока 3, схемы 1й сравнения длительности первого выходного им 1ульса дифференцирующего блока с длительностью эталонного импульса и эле..icirra 19 возврата. адатчик импульса эталонной длительности выполнен в виде одновибратора на полу.:,-.-оБодниковых триодах 20 и 21. Иолупровод ;лковый триод 22 в схеме задатчика исполь..ется ь качестве усилителя запуска. Сигнал iij базу этого триода подается с выхода дифференцирующего блока 3 через дифференцирующую цепь, состоящую из конденсатора 23 и сопротивления 24. Одновибратор запускается передним фронтом первого выходного и.мпульса дифференцирующего блока 3. В результате перехода одновибратора из устойчивого состояния в противоположпое квазиустойчивое и обратно на выходе одновибратора, т. е. на коллекторе полунроводникового триода 21, возникает прямоугольный нмпульс напряжения определенной длительности. Этот импульс является эталонным и с его длительностью нроизводится сравнение длительности первого импульса, получаемого от дифферепцирующего блока 3. Длительность эталонного имнульса выбирается больщей, чем длительность первого имнульса, получаемого от дифферепцирующего блока 3, при коротких замыканиях на линии, и меньщей, чем длительность того же импульса, получаемого при всех других повреждениях и парушениях нормальной работы передачи. Элемент 17 фиксации момента окончания первого импульса из имнульсов, получаемых от дифферепцирующего блока 3, выполнен в виде триггера на полупроводниковых триодах 25 и 26. Триггер связан с выходом дифференцирующего блока 3 посредством цепочки, состоящей из конденсаторов 27 и 28 и диода 29. Триггер запускается через цепочку задним фронтом первого выходного импульса дифференцирующего блока. После запуска триггер переходит в новое устойчивое состояние, при отором триод 26 оказывается открытым. В омент переброса триггера на коллекторе риода 26, являющемся выходом элемента 17 иксации, возникает скачок напряжения. Для редотвращения влияния на работу измери сльпо:о органа 4 следующих за первым выодных импульсов дифференцирующего блоа 3 триггер длительно фиксирует момент кончания первого имнульса и возвращается скусственно в исходное состояние не ранее, ем установится искусственно нормальное

напряженке на линии. Возврат триггера элемента 17 фикеании в исходное положение осуиествляется под действием сигнала, подаваемого на базу полупроводникового триода 26 от элемента 19 возврата.

Схема 18 сравнения длительности первого выходного импульса дифференцирующего блока 3 с длительностью эталонного импульса г.ыполнена на полупроводникозых 30 31. Первый вход схемы, т. е. база нормального закрытого триода 30, через сопрот; вленле 32 связан с выходом задатчика 16 импульса эталонной длительности. Второй вход схемы, т. е. база нормально открытого триода 31, посредством цепочки, состояш.ей из конденсатора 33 и полупроводникового диода 34, связан с выходом элемента 17 фиксации. При указанном выбоое длительности эталонного импульса сигнал на выходе схемы 8 сразнени.ч возникает при всех нарушениях нор гальной работы, повреждениях нреобразовательных иодстанций и появляется в момент окончания первого импульса производной на выходе дифференцирующего блока 3. Пои коротких замыканиях на линии сигнал па выходе схемы 18 сравнения пе возникает. Выходной сигнал схемы 18 , являющийся выходным сигналом измерительного блоч., снимается с коллектопов триодов 30 и 31.

. 9 вo;:в ятa подключ ч выходно:.;у со- тпотивлеттито 35 делителя 7 напг-гжения. установлеиного в гг-але зашиилемпп линии, и представляет собой кчтегсиоующую ячейку. гссто 1тую из конлепсяторэ 3R и гон отивлем ;--- 37.

:ттг :ощая гтейкр подключена к выхотному сопротивлекчю 35 .елителя наппяжен1-я чепез кг еминевый стабилитрон ЗВ. BbLxoi 1-пте. рпп юн1е°т ценочки тг-емипевый с бт-литпот1 39 и конденсатог) 40 связ.чч с триода 26 тпиггеоа элемента 17 фиксани.

-.: г.,,-т р.оз -оатя СЛУЖИТ для того, чтобы -осле устпанения повреждения в передаче и -стяяонлрния на линии нормального рабочего

тг:;ггпяжеНИЯ. ПРИВОДИТЬ В СОСТОЯНИе ОТОВНОсти к новому циклу работы элемент 17 фикса ии момента окончания пеового выходного юпульса диФфегенпипующрго 3 нутем возврата триггера этого элемента в исходное состояние.

Гтабт. .38 обеспечивает включение

.элемента 1.9 возврата в па.боту только по. достижении напряжени м яа определенчого минимального .значения, котопое зыби.рается во. всех случаях большим максимального значения остаточного напряжепия на литппт ппи коротком залтыкании потюса инвептора.

С а илитпотт 39 обрсгечирзет задержку выходного сигнала элемента возврата после на. чала возрастания наппяжения линии на впемя, достаточное .для установления факта ливидании повреждения в пере.даче.

Время задержки определяется как постоянной времени интегрируюнхей цепочки, так и величиной напряжения «зажигания стабилитрона 39. Время задержки выбирается большим, чем длительность полупериода колебаний нанряжения на линии при коротком замыкании полюса инвертора и меньшим, чем длительность периода данных колебаний.

Наличие такой задержки выходного сигнала элемента возврата позволяет также обеснечить при включении или АПВ передачи на короткое замыкание действие данного устройства защиты с минимально возможным временем.

Псголнительный блок 5 избирательного устройства выполнен на управляемом диоде (тиристоре) 41 и нолупроводниковых триодах 42 и 43. Тиристоп 41 является исполнительным элементом органа. Усилительный каскад на полупроводниковом триоде 42 служит для измерения знака и усиления импульса, получаелюго от измерительного органа. Полупроводниковый триод 43 используется для гашени тиристора.

Вход исполнительного блока 5, т. е. база триода 42, подключен через сопротивление 44 к выходу измерительного блока 4. Сигнал, снимаемый с коллектора триода 42, подается на уп авляюптий электрод тиристора 41, для чего коллектор триода 42 связан с управляюHUIM электродом тиристора через цепочку из конденсатора 45 и диода 46.

После зажигания тиристор 41 под действием импульса измерительного блока 4 удерживается в этом состоянии до момента ликвидации повреждения на линии и установлеч;я нормал-Hoi-o режима работы .передачи. Возврат тнркстопа 41 в исхо.дное положение, т. е. гашение, осуществляется с помощью ПОЛУПРОВОДНИКОВОГО тоиода 43, который открывается под действием сигнала, возникающего на выходе з.темента 17 сЬиксации после устранения повреждения в передаче и восстановления нормального рабочего напряжетгя на линии.

Этот с.игна.я подается с выхода элемента 17 сЬиксяпки на базе триода 43 через цепочку, составленную из сопротивления 47, конденсатора 48 и диода 49. Гашение тиристора происходит за счет кратковременного понижения потенциала его катода при разряде конденсатора 50. шунтирую 1его. сопротивление 51 на РУ31 тиристо.ра. через открыввюншйся триод 43.

Сигнал. вознт. ПРИ срабатывании избирятрльяого устройс- ва на .выходе его испо.янителъно о .. 5, имеет ФОРМУ скачка-натг яжетт я. Выхотной сигнал снимается с ..катода тирист-ора 41 через сопротивление 5.2. и т-чтттрующтй конденсатор 53. составляю,--11м т..тр1{торнут нагрлзку трио. 43.

стройстро 2, реагирующее ПРИ наличии тоа в передаче на авапийно.е снижение напряения на линии, содержит измерительный орган 54 и исполнительный блок 55. Измерительный орган 54 состоит из элемента 56 напряжения и элемента 57 тока, объединенных в логическую схему «И. Элемент напряжения подключен к выходному сопротивлению 58 делителя 7 напряжения, установленного в начале защищаемой линии. Измерительная цепь элемента выполнена но схеме сравнения напряжений с использованием кремниевого стабилитрона 59. Для усиления сигнала, получаемого от схемы сравнения, служит полупроводниковый триод 60, включенный по схеме с общим эмиттером и работающий в ключевом режиме. Для регулирования уставки элемента напряжения служит переменное сопротивление 61, шунтирующее выходное сопротивление 58 делителя напряжения. Для отстройки элемента напряжения от вынужденной переменной составляющей промыщленной частоты, появляющейся в напряжении линии при опрокидываниях инвертора, параллельно выходному сопротивлению 58 делителя 7 напряжения включена резонансная цепочка, состоящая из дросселя 62 и конденсатора 63 и настроенная на частоту промышленной сети перемепного тока. Элемент 57 тока подключен к вторичной обмотке тоансформатора 64 постоянного тока, установленного в начале защищаемой линии. Измерительная цепь элемента также выполйена по схеме сравнения на кремниевом стабилитроне 65. Вторичный (переменный) ток трансформатора 64 постоянного тока трансформируется с помощью согласующего тпансформатора 66 и выпрямляется полупроводниковым выпрямителем 67. Переменное сопротивление 68 является нагрузкой выпрямителя 67 и одновременно служит для регулирования Уставки элемента. Конденсатор 69. включенный папяллельно этому сопротивлению, п едпазначрп для устранения провалов в кривой выпрямленного напряжения. Для усиления сигна.гтя. получаемого от схемы сравнения, установлены полупроводниковые триолы 70 и 71. лж птаюшле R ключевом режиме. Коллектор триода 70 Н ПОСРРЛСТВеННО связан с KOЛ.neктorlo т триода 43 и испплнительного органа 5 пзбирате.7тьного устройства I. Необходимая логическая связь между злементями напряжения и то-а обеспечивается за счет включения между коллекторами т-пиодов 60 и 70 сопротивления 72, образующего прррый вьтхол измерительного .4 я между кол.яекторами триолов 60 и 71 сопротивления 73. образующего второй выход измерительного блока 54. Исполнительный орган выполнен нз тиристоре 74 и полупровочниковом триоле 75 и связан с первым выхолом измерительного блока 54 через сопротивление 7Р, Иптитг тельный орган реагирует на ячэк нкя. гттимяелтот-о с соттлотивления 79.. провотчп-орьтй ТРИОД 75. открываюптй я ч соответствующем знаке напряжения. с сопротивления 72, служит для управения тиристором 74. Сопротивление 77 нагрузки тиристора наодится в его катодной цепи и включено поледовательно с конденсатором 78, шунтироанным сопротивлением 79. Для согласования данного устройства со хемой автоматики выпрямителя, выполненой на электромеханических реле, в катодую цепь тиристора в качестве сопротивления агрузки должна включаться обмотка выходного реле. Конденсатор 78 и сопротивление 79 служат ля обеспечения автоматического гащения тиристора 74. Величина емкости конденсатора выбирается такой, чтобы амплитуда и длительность импульса анодного тока тиристора после его зажигания была достаточной для воздействия на схему автоматики выпрямителя или достаточной для срабатывания выходного электромеханического реле (если оно применяется). Величина сопротивления 79 выбирается такой, чтобы анодный ток тиристора 74 после окончания заряда конденсатора 78 был меньше тока удерживания тиристора 74. Рассмотренное устройство защиты имеет два выхода . Избирательный орган 1 совместно с органом 2, реагирующим при наличии тока в передаче на аварийное снижение напряжения па линИИ, образуют быстродействуюший защиты, действующий практически мгновепно при коротких замыканиях на самой линии передачи. Выходом быстро тействуюше-о канала является исполнительный 55. Канал защиты, действующий как ппи КОРОТКИХ замыканиях на линии, так и ппи эквивалентных им повреждениях на инвептппе на отключение передачи с выдержкой япелт ни образован измерительным органом 54 уст ойства 2, реагирующего ПРИ наличии токя в передаче на аварийное снижение няггпяж ичя на линии, и внещним элементом впеменн Си-пал на элемент времени погтяется с гпттпптирления 73, образующего второй вьтхоп измертттельн го органа 54. Описанное УСТРОЙСТВО для зящитьт электропепедач постоянного токя от опптк х замыканий действует следующим обпазом, ПРИ КОРОТКОМ замыкании ня пепрляT.JV пояпежлетгик ИЛИ напущении нопмальной работы любой из преобразовательных полстянпий в перетаче постоянного тока возникает переходной пропесс. СОПРПРОЖТТЯЮШИЙСЯ соответ(твуюптим изменением няппяжёния на линии. ПрОПОППИОЧалЬНО НЯППЧтжочито д НЯЧЯле линии изменяется и ток ттелителя 7 нятт-пажения. обтекаюитий пепвичную O/ ;MOTKV ТЛЯ СсЬоРМатора 9 т,г1зфог,Р14Ттгтпу1 01° ,, . в етлльтя е Я BTOTiwtjTTriw nf Min-rvc тпанггЬопматора 10 лисЬЛепенпируюш й CVP. мы 8 возникает сигнал, п О оппионяльттый произволной напряжения в начале линии. Этот си-нал характерен тем, что при коротком замыкании на линии длительность первого импульса производной напряжения в начале линии значительно меньше, чем при коротком замыкании полюса инвертора, любом другом повреждении или нарушении нормальной работы преобразовательных подстанций. Указанное различие и используется в избирательном органе 1 для обеспечения селективности действия всего устройства защиты в целом.

Для того чтобы амплитуда производной напряжения в начале линии не влияла па точность определения длительности первых «импульсов производной, сигнал, полученный от дифференцируюшей схемы 8, усиливается и ограничивается каскадом на полупроводниковом триоде 12.

В результате этого сигнал на выходе дифференцируюшего блока приобретает характер последовательности однополярных импульсов напряжения, близких по форме к прямоугольным. Этот сигнал снимается с коллектора полупроводникового триода 12 и подается на вход Измерительного органа 4, определяющего длительность первого из указанной последовательности импульса.

Измерительный орган 4 работает следующим образом.

Под действием переднего фвонта первого импульса, снимаемого с коллектора полупроводникового триода 12, откоывается полупроводниковый триод 22 задатчика 16 импульса эталонной длительности. В момент открытия полупроводникового триода 22 резко попижается потенциал коллектора ьтормально закпытого (н. 3.) полупроводннкоро о тпттола 20 одновибпатопа, в оезультате чего олиовибпатоо задатчика 16 переключается в квазиустойчивое состояние, при котопом нопмально откпытый (н. о.) полупповодниковый тпиод 21 одновибратопа из начального устойчивого состояния перехолит в квазиустойчивое и обратно, на коллекторе полупровозникового триода 21 возникает прямоугольный ИМПУЛЬС напряжения отрицательной полярности. Длительность этого импульса зависит от постоянной времени времязалаютей цепи одновибратопа и является эталонной.

ИМПУЛЬС эталонной длительности с выхола задатчика 16 через сопротивление 32 пояаетгя на базу н. з. ПОЛУПРОВОЛНИКОВОТ-П триопа 30 схемы сравнения 18, в РР УЛЬТЯТ чего ПОЛУПРОВОДНИКОВЫЙ триод 30 открывается на , рявное длительности ИМПУЛЪСР.

Пол действием запнего (Ьронта первого импульса, снимаемого с коллектора ТТОЛУПРОводникового триода 12, триггер элемента 17 Ликсапии переключается из исходного УСТОЙЧИВОГО состояния, ПРИ котором ПОЛУПРОВОДНИКОВЫЙ триол 25 открыт, а полупловолникопый ТРИОД 26 закрыт, в противоположное устойчив состояние.

Переключающ.ий сигнал имеет положительТ1УЮ ПОЛЯРНОСТЬ и подается,по пепи, состоящей из конденсаторов 27, 28 и диода 29, на

базу полупроводникового триода 25 триггера. При переключении триггера первоначально закрытый полупроводниковый триод 26 триггера открывается, в результате чего на его коллекторе возникает положительный скачок напряжения, фиксирующий момент окончания первого на выходе дифференцирующего блока 3.

В момент скачка напрял ения на коллекторе полупроводникового триода 26 триггера через диод 34 и конденсатор 33 на базу и.о. полупроводникового триода 31 схемы сравнония 18 поступает положительный импульс напряжения. Под действием этого импульса полупроводниковый триод 31 схемы сравнения кратковременно закрывается.

Таким образом, в процессе определения

длительности первого импульса производной

напряжения в тшчале линии на схему 18

0 сравнения поступают два импульса: импульс

эталонной длительности с выхода одновибратора, открываюишй н.з. триод 30 схемы

сравнения, и импульс с выхода элемента 17

фиксации, закрывающий и.о. полупроводнн5 ковый триод 31 схемы сравнения.

Сигнал на выходе схемы сравнения может возникнуть лишь в том случае, если закрытие полупроводникового триода 31 произойдет после закрытия полупроводникового триода 0 30. А это, очевидно, будет возможно, когда длительность первого импульса производной, получаемого от дифференцирующего блока 3. окажется больше длительности эталонного мпульса. вырабатываемого oднoвибpaтopo 5 При этом условии в момент поступления на схему сравнения импульса от триггера элемента 17 фиксации оба полупроводниковых триода схемы сравнения на время действия этого импульса оказываются закрытыми, и на 0 обш,ей коллекторной точке схемы сравнения возникает импульс напряжения отрицательной полярности.

В данном устройстве длительность эталонного импульса выбирается большей, чем длительность первого импульса ПРОИЗВОДНОЙ при коротких замыканиях на линии, и меньшей, чем длительность указанного импульса ПРИ повреждениях и нарушениях нормальной пяботы преобразовательных полстлнгий. Такой 50 выбор длительности эталонного импульса обусловлен тем. что избирательное ус- ройство 1 выполняет блокируюшие сЬункпии по отношению к устройству 2. реагтпую1пемл ПРИ наличии тока в передаче на аварийное снижение напряжения на линии, предотвращая действие устройства 2 на отключение передачи без выдержки времени при повреждениях на стороне инвертора.

ПРИ указанном выборе длительности эта60 .лонного импульса сигнал на выходе схемы сравнения будет возникать только при повреждениях и нарушениях нормальной работы преобпл- ччт льных подстанций.

Сигнал с схемы сравнения, являю65 :цейся выходом измерительного органа 4, в

И

отптптательной поля.оности поступает на базу ч. 3. ттолулг)оводникового тоиола 42 исполмитрльло о органа 5 избирательного устройства, в результате чего этот полупроводниковый триод открывается и на его коллекторе возттикает положительный импульс напряжения. Последний через диод 46 и конденсатор 45 подается на унпавляющий электрод тиристора 41 и зажигает ТИРИСТОР 41. Зажигание тиристора означает срабатывание исполнителького органа 5, а следовательно, и всего избирзтыльного устройства 1.

Как упомина.лось ранее, измерительный орган 4 определяет длительность только первого импУльса производной. Это обеснечиваетгя тем, что триггер элемента 17 фиксации после перет -л10че1- ия под действием заднего фронта пепвого импульса ПРОИЗВОДНОЙ остается длиТРЛЬНО в УСТОЙЧИВОМ состоянии, ПРОТИВОПОЛОЖНОМ исходному, в результате этого елепуюшие за первым ИМПУЛЬСЫ производной напп жения в начале загускатот тольт.-п о;гновибратор.

Поятопное переключение полупроводниКот 0 о тпиода 30 под действием импульсов одновибп тора не выбывает появления сигна.ча ич выхот схемы спавнения. так как полут- ояодни овый триод 31 не переходит п закрытое состояние из-за отсутствия на выходе триггера элемента 17 фиксации новых запипятоптИХ ИМПУЛЬСОВ.

Тяк-яя однократность действия измернтельиг)гп в ппоие се очного .тенття прпбхотима для исключения ложной работы избипятрльного устройства ПРИ КОРОТКИХ за TbTT--pTTH5TX на линии, так «ак в этом случае глрт ютттир за пепвьтм ИМПУЛЬСЫ поои ДЧГ сот-гзмепимы по длт т льности с ттмгул-ся-/и производной, возникающими ПРИ повреждеитях и TianyiueHwrfx нормальной тп,пбпазовттельчых подстанций. Исходя из 5того. приведение схемы измерительного органа

f- в состояние готовности к НОВОМЛ ГТЧТ.ту ПЯ

боты ПРОИСХОДИТ лишь после восстановления ор тяльного УРОВНЯ 1апря; еттня пп -.-г.г,,., Возврат т-птт-герп элемента 17 в исходное ноложет-г- осутествляется под дейстпи м толо жительною импульса нанряжения, получаемого от элемента 19 возвл.дтя через определ нное впемя после начала воестанов енмя напряжения на линии. ИМПУЛЬС напряжения, ерек.гтючаюший триггер в исходное состоянир, от схемь возврата через конn -rn- oi -О на базу палуг(роводнихового триола 26 триггера... . - ;

.Схема Еозр атадействуетCvДeдyЮНим образбм. .

При восстановлении напряжения на линии увеличивается падение напряжения на сопротивлении 35. ПРИ определенном значении напряжения на линии падение напряжения in сопротивлении становится бо.ьше напряжения с бт Роча 38 и через сопро- чтлепто 37 нпчит:: ся заряд конденсято ра 36. ПослЬ заряда конд -:-Тора до напря12

жения зажигания стабилитрона 39 последний зажигается, и на выходе схемы возврата возникает положительный импульс напряжения, возврандающий триггер в исходное состояние.

Очевидно, что сигнал на выхо.де схемы возврата возникает через определенное время после начала восстановления напряжения на линии. Это время задержки определяется величиной сопротивления 37, емкостью конденсатора 36 и значением напряжения зажигания стабилитрона 39. Указанная зад:ржка необходима для того, чтобы отличить действительное восстановление напряжения на линии от периодических его подъемов ПРИ включении линии на короткое замыкание.

Возникающий при нереключет и триггера в исходное состояние отринагельный скачок натпяжения на коллекторе ПОЛУПРОВОДНИКОВОГО триода 26 используется для гащения тиристора 41, зажигающегося гпа атьтвлтгии тгзбнрателыгого устройства. Для этой ттели отрчнательный скачок напряжения чепез диод 49. конденсатор 48 и сопротивление 47 подается на балу н. з. полупроводникового триода 43, в рез льтате чего этот триод на опретет ное время откпьвается.

TTrii пязпяте конденсатора 50 чег)ез ОТКРЫТЫЙ ТРИОД 43 потенциал катода типистора 41 кратковременно уменьшается до величины, меньшей потенциала горения тиристора, и тиpiT -op 41 гаснет.

-оро кое замыкание на линии, так и ПНР о иттьте повреж.дения на стороне иня тора характеризуются наличием в прпе.даче и снижением выпрям.енного нап яжения на .пнр.и. В соответствии с этим 2 -To,-.Tf;veT следующим обпазом.

Tf.TT TFv.-o.iiTvr чат ЯЖеиия в на гЗ .пт т-тии

- опорпионадьно уменьшается падение на--«mwoHTT ня сопРО ивлении 58 те.тктрля 7 напряжения. После тогО как падение наппяжения на этолг соппотивлении стянет м Ньщр пятпяж ния зяжигания стабилитрона 59. поГ.ТТРД1-1ИЙ поягт1ет и закрытый в нопмяльном ррспт-ьт .чи полупповодниковый тпмпт 60 о- -г оетгя. В результате этого пот-рчит я - тпл трк-т-ппя триода 60 приблизиться к НУЛЮ, что бупет с.дете.ьствовать о ci 6aTJ mptiTH. чдолтрттгя Pi Рели в то же

ток п .тичии передачи бутет бо.льше не котогп г- wfiTivaл тпгп значения, то п стоянное ттрпряж чи а сопротивлении 68 схемы эле мрнта 57 тока. нпопог-пиональное ТОКУ прретячт. b..-ажртся ,що, напряжения зяжигания стабилитрона 65, и оттръттые пйи отгут TPTJ-T ynvp p.ггрпегтаче голупговодн1К -ь1е ТРИОДЫ 70и 71 будут . Тяко спстояTTITP тпиодов означает спабятыванир элемента 57 IT характеризуется значительным отринательны потенниало пллекторов чтих . -тот Нзтр женго, птмаемое с сопротивлетгя 72 пли сраб1т1,т я-ии двух элементов органа 4. имеет ПОЛЯРНОСТЬ, г,б гтотт--- яот1гтг отлр1-тт е полупроводникового триода 75 ::с:юлнительногоОргатта 55. При .oiApbuiiii триода 75 сопротивление в доил уар;1ьл 11ош,ий электрод тиристора 74 - плюс исгичника питания уменьшается, и ток управляюш,е;-о электрода тиристора возрастает до величины, достаточной для зажигаНИН тирисшра /т. Зажигание последнего свидетельствует о срабатывании быстродействуюа1,его канала защиты. При этом потенциал катода тиристора резко уменьшается, и конденсатор /и разряжается через С011р01}илен11е 77 Нагрузки, в результате чего на силротивлении нагрузки возникает выходной С11;нал. При необходимости согласования данною устройства со схемой автоматики выпрямителя, вынолненной на электроме,аничсс..их реле, Б качестве сонротивления 77 нагрузки тиристора 74 включается обмотка выходною реле. После разряда конденсатора 78 шк, нротекающий через тиристор 74, становится меньше его тока удерживания и тиристор гаснет. Одновременно с нодачей сигнала с сопротивления 72 измерительного органа 54 на иснолнительный орган 55 со второго выхода измерительного органа 54, образованного солротивление.м 73, подается сигнал на внеш;1ИЙ элемент времени, срабатывание которого происходит через установленное время и свидетельствует о срабатывании канала защиты, действующего с выдержкой времени. Блокирующее действие избирательного органа на орган 2, реагирующий при )1аличии тока в передаче на аварийное снижение напряжения на линии, осуществляется следующим образом. Как указывалось ранее, нри срабатывании органа 1 зажигается тиристор 41 его иснол1111тельного блока. При зажигании тиристора 41 аоте;1ииал его катода становится близким к нулю. Па этом же уровне фиксируется потенниал коллектора полупроводникового триода 70 элемента 57, так как коллектор этого триода связан с катодо.м тиристора 41 через небольшое сопротивление 52. Поскольку после зажигания тиристора 41 потенциал коллекюра триода 70 становится близким нулю, при срабатывании элемента 50 напряжение, снимаемое с сопротивления 72,имеет полярность, обратную той, которая необходима для отпирания триода 75. Таким образом, при срабатывании избирательного устройства 1 действия устройства 2 на отключение нередачи без выдержки времени не происходит, так как исполнительный блок 55 органа 2 не срабатывает. Если повреждение, вызвавшее срабатывание избирательного устройства, произошло коротким замыканием полюса инвертора не на выпрямительной, а на инверторной подстанции и является коротким замыканием полюса инвертора или эквивалентным ему попреждением инвертора, то сигнал на .отключение передачи будет подан со второго выхода устройства защиты, т. е. с сопротивления 73,через элемент выдержки времени. При коротком замыкании на линии изЬира1ельный орган 1 не срабатывает, так как в этом случае длительность первого имнулиса производной нанряжения в начале лини,1 меньше длительности эталонного импульса. Это дает возможность органу 2, реа ирующему при наличии тока в передаче иа аварийное снижение нанряжения на линии, через свой ьсполпитель 1ый орган 55 отключить не.jc,;an без выдержки времени, а при аьгома;ическом возврате орга;;а 55 осуществить оыстродействующее АИЬ линии. Канал защиты, действующий иа отключение нередачи с выдержкой вре.мени, в данном случае не усне:iaor срабатывать и осуществляет резерьироiianne быстродействующего канала защиты. При .ПЬ передачи на неустранившееся коpoтi :.e замыкание независи.мо от места повреждения избирательный орган, как и в предыдущем случае, не срабатывает, так как при это.м не происходит восстановления нормального напряжения на линии, в результате чСхо не происходит и возврата триггера элемента 17 фиксации с 1;.:-;одное положение. В этом случае отган 2 действует на отключение передачи также без выдержкн времени. Канал защиты, действующий на отключение передачи с выдержкой времени, в данном случае также осуществляет резервирование быстродействующего канала защиты. При порреждениях на стороне нреобразовательных нодстааций передачи избирательный орган срабатывает и препятствует органу 2 отключить передачу без выдержки времени. Еслн повреждение произошло на инверторной нодстанции и сопровождается аварийным спижением выпрямленного нанряжения на линии, то происходит отключение нередачи, нрнчем с необходимой выдержкой времени, онределяемой уставкой элемента времени. Если же аналогичное повреждение произошло на выпрял;нтельной подстанции, то отключения передачи под действием устройства защиты линии не происходит, так как трапсформатор постоянного тока, от которого питаются токовые цепи устройства защнты линии, в этом случае обесточивается. Предмет изобретения 1. Устройство для защиты линий электропередачи постоянного тока высокого напряжения от коротких замыканий, содержащее подключенные к защищаемой линии через дели тель напряжения избирательный орган, орган, реагирующий на аварийное снижение напряжения линии, имеющий два выхода, и исполпительный орган с выдержкой времени, о т л и ч а ю Шц е е с я тем, что, с целью увеличения чувствительности и селективности, избирательный орган состоит из дифференцирующего блока, связанного с ним селектора импульсов, различающего импульсы по их длительности, и включенного на его выход

Похожие патенты SU469183A1

название год авторы номер документа
УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТЫ ЛИНИЙ ЭЛЕКТРОПЕРЕДАЧ ПОСТОЯННОГО ТОКА ОТ КОРОТКИХ ЗАМЫКАНИЙ 1963
  • Маранчак В.М.
  • Вейский С.П.
  • Кривенков В.В.
  • Ремизов Ю.М.
SU223885A1
Устройство для блокировки релейной защиты при качаниях 1959
  • Гаевенко Ю.А.
SU127731A1
ПУСКОВОЕ УСТРОЙСТВО С БЛОКИРОВКОЙ ОТ КАЧАНИЙ 1970
SU261527A1
Устройство для направленной высокочастотной защиты линий электропередачи 1958
  • Величкин О.Д.
  • Клецкий В.П.
  • Лысенко Е.В.
  • Смородинский Я.М.
SU122196A1
Релейное устройство 1961
  • Манфред Лиске
SU144553A1
Дифференциально-фазная высокочастотная защита линий электропередачи 1961
  • Клецкий В.П.
SU143871A1
Устройство для определения междуфазных замыканий и замыканий на землю в сетях с изолированной нейтралью напряжением 6-10 кВ 2022
  • Смоленцев Денис Вячеславович
  • Чарыков Виктор Иванович
  • Копытин Игорь Иванович
  • Буторин Владимир Андреевич
  • Новикова Валентина Александровна
RU2788035C1
УСТРОЙСТВО для ЗАЩИТЫ ВЫСОКОВОЛЬТНОЙ линии ЭЛЕКТРОПЕРЕДАЧИ ПОСТОЯННОГО ТОКА 1971
SU305685A1
Устройство для защиты от однофазных замыканий на землю 1987
  • Федоров Анатолий Иванович
  • Лукьянчук Александр Петрович
  • Веткин Александр Николаевич
  • Изюмский Валерий Юстинович
  • Потапов Константин Николаевич
SU1462445A1
УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТЫ ЛИНИЙ ЭЛЕКТРОПЕРЕДАЧ ПОСТОЯННОГО ТОКА ОТ КОРОТКИХ ЗАМЫКАНИЙ 1969
SU237961A1

Иллюстрации к изобретению SU 469 183 A1

Реферат патента 1975 года Устройство для защиты линий электропередачи постоянного тока высокого напряжения от коротких замыканий

Формула изобретения SU 469 183 A1

SU 469 183 A1

Авторы

Маранчак Василий Макарович

Вейский Станислав Петрович

Новелла Владимир Николаевич

Даты

1975-04-30Публикация

1965-10-12Подача