Устройство для дифференциальной защиты участков сети постоянного тока Советский патент 1982 года по МПК H02H3/28 H02H3/44 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНОЙ ЗЩИТЫ УЧАСТКОВ СЕТИ ПОСТОЯННОГО ТОКА

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для дифференциальной защиты участков сети постоянного тока.

Известно устройство для дифференциальной защиты участков сети постоянного тока, содержащее датчики производной тока, включенный на напряжение сети тиристор, в анодную цепь которого включены диод и обмотка расцепителя автоматического вык.пючателя питающего присоединения, накопительный конденсатор, подключенный через упомянутый диод к полюсам первичной сети, начала выходных, обмоток датчиков производной тока соединены в общую точку, а концы подключены .ко входам диодных полумостов, на общих выходах которых включены два соединенных последовательно одинаковых резистора, к общей точке которых присоединены управляющий электрод тиристора и один из выводов дифференциального резистора, другой вывод которого подключен к катоду тиристора и к одному из выводов конденсатора, подключен- ного своим вторым выводом к общей точке обмоток датчиков производной тока 1J.

Это устройство обладает недостаточной селективностью в режимах внешних повреждений, при которых (вследствие разной степени насыщения датчиков производной тока) на дифференциальном резисторе может . выделяться напряжение, достаточное для ложного срабатывания тиристора.

Наиболее .близким к пре.цложенному

10 техническому решению является устройство для дифференциальной защиты участков сети постоянного тока, содержащее помимо указанных элементов блокирующий тиристор и реле, кон15такты коТОрого сое.инены последовательно с обмоткой расцепителя 2,

Недостаток данного устройства заключается в том, что блокировка срабатывания расцепителя в режиме

20 внешнего повреждения осуществляется механическим путем (разрываются контакты реле при включении блокирующего тиристора) . Поэтому может иметь место запаздывание разрыва

5 контактов реле y расцепитель автоматического выключателя успевает сработать, т.е. устройство имеет недостаточную селективность. Кроме того, сложно согласовать работу

30 достаточно мощных тиристоров со

слаботочными цепями-резнсторами, включенными на выходе выпрямительного моста. Указанные резисторы должны быть достаточно высокоомными поскольку датчики производной тока работают практически в режиме холостого хода.. Сложность согласования совместной работы упомянутых элементов защиты обуславливает ненадежное функционирование реагирующего и блокируюи1его тиристоров.

Целью, изобретения является повышение селективности и надежности устройства.

Поставленная цель достигается тем, что устройство для дифференциальной защиты участков сети постоянного тока, содержащее датчики производной тока питающего и питаемых присоединений, выпрямительный мост, входные зажимы которого-подключены к выходам датчиков, конденсатор, включенный через диод на напряжение питающего присоединения, первый тири-стор, подключенный к конденсатору через последовательно соединенные обмотку реле и его размыкающий контакт, второй тиристор/ включенный последовательно с обмоткой расцепителя автоматического выключателя питающего присоединения, .и резисторы, снабжено дополнительными резисторами и двумя дополнительными тиристорами, аноды и катоды которых через резисторы, соединены с выводами цепи из последовательно соединенных первого тиристора и обмотки реле, катоды дополнительных тиристоров соединены также с управляющими электродами упомянутых -тиристоров соответственно, их управляющие электроды через одни резисторы подключены к полюсам выпрямительного моста, а через другие к катодам упомянутых тиристоров, которые соединены с точкой подключения выхода датчика питающего присоединения к выходу датчика питаемого присоединения, причем между полюсами моста включен резистор, выходы датчиков соединены последовательно, а цепь .из последовательно соединенных второго тиристора и обмотки расцепителя включена парал-. лельно первому тиристору.

Кроме того, параллельно обмотке еле включается резистор.

, На чертеже приведена схема устройства.

Устройство содержит .датчик 1 производной тока питающего и датчик 2 питаемых присоединений, выцрямительный мост 3, к выходу которого подключены три основных -4-6 и два дополнительных 7 и 8 резистора,диод 9, накопительный конденсатор 10, ограничительные резисторы 11-14, реагирующие дополнительный 15 и-основной 16 тиристоры и блокирующие дополнительный 17 и основной 18 тиристоры, обмотки расцепителя 19 автоматического выключателя питающего присоединения и реле 20, контакт реле 21 и шунтирующий резистор 22.

Устройство работает следующим образом.

В качестве информационных сигналов для дифференциальной защиты 0 используются напряжения и , воздействующие на управляющие электроды тиристоров 15 и 17.

В нормальных эксплуатационных режимах (при подключении или снятии 5 нагрузки) имеют место следующие

соотношения.между напряжениями и

V ,

Uca 0/i

(Uca 7 0/

)или

0 tU-bc О, О . .

Положительные направления Ц; и У-Ьс Указ.аны-стрелками. При первом из указанных соотношений (UCQ Ut)c 0) -ни реагирующий 15, ни блокирующий 17 тиристоры не срабатывают. При U-fjc 7 о срабатывает тиристор 15, включает основной реагирующий тиристор 16 и по обмотке расцепителя начинает протекать ток разряда накопительного конденсатора. Но инерционный механизм расцепителя не успевает сработать, поскольку одновременно со срабатыванием тиристора 15 срабатывает тиристор 17 (при 0), включает основной блокирующий тирис5 хор 18, которыйпри этом шунтирует

обмотку расцепиталя 19. Следователь-. . но, защита не сра.батывает в указанном режиме. Аналогичным образом защита действует и при. внешнем к.з.

0 Выключение тиристоров происходит при срабатывании реле 20 и размыкании его контактов 21. В режиме внутреннего к.з. имеет место следующее, соотношение:

7 О

{и-ьс 0.

При и 7 о срабатывают первоначально дополнительный 15, а затем и основной 16 реагирующие тиристоры

л и ток разряда конденсатора 10 протекает по обмотке расцепителя, вызывая его отк.лючениё.

Блокирующий тиристор 17 не срабатывает при UCQОШунтирующее сопротивление 22 используется д.ля увеличения времени срабатывания реле 20 по сравнению со временем срабатывания расцепителя автоматического выключателя. При этом обеспечивается очередность срабатывания при внутрен

0 нем к.з. сначала автоматического выключателя и лишь затем реле.

Таким образом, предлагаемое устройство правильно функционирует во всех возможных режимах. Подключение

5 основного блокирующего Тиристора 18

позволяет шунтировать обмотку расцепителя и тем самым повысить селективность устройства защиты. Использование маломощных дополнительных тиристоров 15 и 17 позволяет согласовать работу достаточно мощных.основных тиристоров 16 и 18 со слаботочными выходными цепями выпрямител ногр моста. 3 и тем самым повысить надежность функционирования защиты, В повьлшении селективности и надежности устройства защиты заключается положительный эффект изобретения,

Формула изобретения

резисторами и двумя дополнительными тиристорами, аноды и катоды которых через резисторы соединены е выводами цепи из последовательно соединенных первого тиристора и. обмотки реле, катоды дополнительных тиристоров соединены также-с управляющими электродами упомянутых тиристоров соответственно, их управляющие электроды через одни резисторы подключены к полюсам выпрямительного моста, а через другие к катодам упомянутых тиристоров, которые соединены с точкой подключения выхода датчика питающего присоединения к выходу датчика питаемого присоединения, причем между полюсами моста включен резистор, выходы датчиков соединены последовательно, а цепь из последовательно

соединенных второго тиристора и обмотки расцепителя включена парал- лельно первому тиристору.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

2. Авторское свидетельство СССР № 832644, кл. Н 02 Н 3/28, 1979 (прототип). I / /-У