1
Изобретение относится к области релейной защиты и может использоваться для защиты электроустановки, например сборных шин генераторов, синхронных компенсаторов и электрических двигателей.
Известны устройства для дифференциальной защиты электроустановок, представляющие собой тиристорный коммутирующий ключ, включенный последовательно с дифференциальным реле. Общий и основной недостаток этих устройств - это необходимость отстройки уставки открытия тиристоров от напряжения небаланса в переходном режиме, которая во многих случаях превышает напряжение, допустимое для изоляции вторичных цепей.
Наиболее близким к изобретению является устройство для защиты щин, в котором используется серийное дифференциальное реле РНТ (реле с насыщающимся трансформатором), которое по принципу действия отстроено от однополярных токов, что позволяет допустить открытие одного тиристора в переходном режиме внешнего короткого замыкания. При этом установка открытия тиристоров отстраивается от напряжения небаланса в установивщемся режиме, следовательно, она в этом случае меньше в два раза.
Недостатком устройства для дифференциальной защиты является неравенство уставок открытия тиристоров из-за разброса характеристик полунроводниковых приборов. При
этом нагрузка на трансформаторы тока по полупериодам неодинаковая, и их рабочие участки по кривой намагничивания смещаются в сторону насыщения, что приводит к уменьшению тока в реле РНТ и к увеличению времени его срабатывания. При этом, как показали оныты, тиристор для одной полуволны тока может не открываться, что приводит к отказу защиты. Кроме того, при малых кратиостях тока внутреннего короткого замыкания условия открывания тиристоров для каждой полуволны тока происходит с опоздаиием до 3-4 мс. При этом форма тока в дифференциальной цени сильно искажается, возникает вибрация контактов реле, и снижается надежность его срабатывания.
Целью изобретения является уменьшение времени срабатывания и повышение надел иости работы защиты.
Эта цель достигается тем, что в устройстве
для дифференциальной защиты электроустановки, содержащем дифференциальиое реле, последовательно с которым и встречно-параллельно между собой включены два тиристора с блоками управления, дополнительно введеиы элементы запоминания по числу тиристоров, входы которых через вновь введенные трапереакторы включены в анодные цепи еоответствующнх тириеторов, а выходы - между анодами этих тиристоров и анодами диодов, катоды которых нодключены к их управляющим диодам, причем элемент заноминания выполнен в виде полупроводникового реле времени с герконом.
На чертеже дана электрическая схема предложенного уетройетва, содержащая дифференциальное реле 1, тиристоры 2, 3, блоки 4, 5 управления тиристорами, делители напряжения 6, 7, стабилитрон 8, конде сатор 9, диод 10, трансреакторы 11, 12, диоды 13, 14, элементы 15, 16 задержки.
При внешнем коротком замыкании напряжение, приложенное к закрытым тиристорам, определяется соотношением сопротивлений плеч защиты, величиной вторичного тока и моментом насыщения трансформаторов тока. В установившемся режиме амплитуда этого напряжения меньше наирял ения открытия тиристоров, они закрыты, и ток небаланса мал. В переходном режиме возможно открытие одного тиристора. При этом в дифференциальной цепи протекает однополярный ток и реле РНТ не срабатывает.
В режиме внутреннего короткого замыкания наличие закрытых тиристоров в дифференциальной цеии ведет к тому, что при появления тока в трансформаторах тока на их вторичных обмотках наводится быстронараетающая ЭДС. Под действием этой ЭДС в первый полупериод открывается один тиристор, и нротекает полуволна тока. Появление сигнала на вторичной обмотке трансформатора запоминается на 20 мс с помощью элемента 15, который своим контактом шунтирует цепь управления и уменьщает напряжение открытия тиристора до нескольких вольт. Следовательно, тиристор фактически остается открытым до отключения короткого замыкания.
Во второй иолупериод аналогично предыдущему случаю, происходит открытие второго тиристора, срабатывает элемент 16, уменьшая напряжение открытия этого тиристора также до нескольких вольт. Следовательно,
уставка открытия тиристора сохраняется только до протекания первой полуволны тока, соответствующей полярности. После первого открытия тнристоров они переводятся в режим работы диодов.
Открытие каждого тиристора надо запоминать отдельно, иначе, когда после открытия первого тиристора схема управления подает сигнал на открытие обоих тиристоров, возможна неселективная работы защиты в переход 1ом режиме внешнего короткого замыкания. Для устранения песелективности работы уставку открытня тиристора нрпдетея отетраивать от нанряжспия небаланса в нереходном режиме.
Конденсаторы 9 повышают помехоустойчивость тиристорного ключа. Стабилитроны 8 обеепечивают стабильную уставку открытия тиристоров. Диоды 13 и 14 выполняют разделительные функции. Диоды 10 защищают управляющие переходы тиристоров от обратных напряжений.
Паличие элементов запоминания в цеиях управления позволяет устранить возможность задержки и отказа в срабатывании дифференциального реле. Кроме того, так как после первого периода форма тока дифференциальной цепи поеле открытия тиристоров уже не искажается, то устраняется вибрация конт.ктов реле и повышается надежность работы защиты.
Формула изобретения
Устройство для дифференциальной защиты электроустановки, содержащее дифференциальное реле, лоеледовательпо с которым и встречно-параллельно между собой включены два тиристора с блоком управления, отличающееся тем, что, с целью уменьшения времени срабатывания дифференциальной защиты и новыщения надежности ее работы, дополнительно введены элементы запоминания по числу тиристоров, входы которых через вновь введенные трансреакторы включены в анодные цепи соответствующих тиристоров, а выходы - между анодами этих тиристоров и анодами диодов, катоды которых нодключены к их управляющим электродам.
