Устройство для защиты фильтра высших гармоник преобразовательной подстанции

 

(72) Авторы . изобретения

E.Â.Æäaíoâ, Г.С.Иванова, Л.В.Романовская и В.А. Шарлот

3 (гт

Всесоюзный электротехнический ин (73) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТЫ ФИЛЬТРА ВЫСШИХ

ГАРМОНИК ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬНОЙ

ПОДСТАНЦИИ

Изобретение относится к электротехнике, в частности к релейной заижте и csvнализацни фильтров высших гармоник преобразовательных подстаниий передачи постоянного тока, вставок постоянного тока, приводов крупных прокатных ста- 5 нов н дуговых сталеплавильных печей.

Известно устройство для защиты фильтра высших гармоник, состоящее из последовательно включенных конденсаторных батарей и силового реактора, содержащее включенный параллельно фазе фильтра трансформатор напряжений, к выходу которого подключена модель фильтра, выход которого подключен к первому входу сумматора, второй sxogt xoòopoão под ключен к выходу датчика состояния фильтра, подключенный параллельно реактору фильтра, а выход сумматора подключен к входу реагирующего органа, выход которого подключен к входу логического блока, управляющий вход которого. подклю» чен к выходу трансформатора напряжения через блокирующий орган, а выход логи2 ческого блока подключен к входу исполнительного органа 11.

Недостаток данного устройства - невысокая надежность при изменении режи- ма работы фильтра.

Наиболее близким по технической с ности и достигаемому результату к предлагаемому является устройство для за- щиты фильтра высших гармоник, содержащее пос идовательно включенную конденсаторную батарею и силовой реактор, включенный параллельно фазе фильтра трансформатор напряжения, выход которого соединен с входими модели фильтра и блокирующего орана, датчик состояния фильтра, подключенный параллельно реак тору фильтра, сумматор, входы которого подключены к выходим модели фильтра и датчика состояния фильтра, а выход соединэн с входом исполнительного opvasa чю реэ включенные последовательно дифференпирующий блок, выпрямитель, реагируь ющнй operas и блок eaIlpera, один из вхо

46

S0

3 100 дов которого соединен с выходом блокиру ющего органа (2).

Недостатком известного устройства является невысокая достоверность информации состояния фильтров высших гармоник при изменении режима работы филь"тра. Примером изменения режима работы фильтра является включение и отключе ние крупных потребителей (прокатных станов, дуговых сталеплавильных печей, регулирование нагрузки, регулирование реактивной мощности статическими компе нсат орами.

Цель изобретения - повышение надежности при резком изменении режима работы за счет увеличения достоверности информации состояния фильтра высших гармоник.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для защиты фильтра высших гармоник введены датчик угла регулирования преобразовательной подстанции, датчик регулирования статического тиристорного компенсатора реактивной мощности и датчик выходного тока преобразовательной подстанции, дифференцирующие блоки, пороговые элементы и дополнительный сумматор, а блок запрета снабжен дополнительным входом, при этом восход каждого из датчиков соединен с входом дополнительного сумматора, соответственно, через пороговый элемент, и цепь из включенных последовательно дифференцнрующего блока и порогового эле« мента, а выход дополнительного сумматора подключен к дополнительному входу блока запрета.

На чертеже представлена функциональе ная схема устройства для защиты фильтра высших гармоник.

Схема состоит из последовательно включенной конденсаторной батареи 1 и силового реактора 2, а также содержит включенный параллельно фазе фильтра трансформатор 3 напряжения. К выходу трансформатора 3 напряжения подключена модель фильтра 4, выход которой подключен к первому входу сумматора 5. Второй вход сумматора 5 подключен к выходу датчика 6 состояния фильтра, подключенного параллельно реактору 2 фильтра. Дифференцирующий блок 7 включен между выходом сумматора 5 и входом выпрямителя 8, выход которого подключен ко входу реагирующего органа 9. В свою очередь выход реагирующего органа 9 - к входу блока 10 запрета, уп равляющий вход которого подключен к выходу трансформатора 3 напряжения через блокирующий орган 11. Выход бло ка 10 запрета подключен к входу исполнительного органа 12.

Один из входов блока 10 запрета подключен к датчику 13 угла регулирования преобразовательной подстанции, датчика

14 регулирования статического тиристорного KDMIIBHGBTopB реактивной мощности и датчика 15 выходного тока преобразовательной подстанции. Датчики связаны с тремя дифференцируюшими блоками 16-18, шестью пороговыми элементами 19-24, дополнительным сумматором

25 и дополнительным входом блока lO запрета. Причем выход датчика 13 угла регулирования преобразовательной подстанции подключен к входу первого порогового элемента 19 и через первый дифференцирующнй блох 16 к входу второго порогового элемента 20. Выход датчика

14 угла регулирования статического тиристорного компенсатора реактивной мощности подключен к входу третьего порогового элемента 21 и через второй дифференцируюший блок 17 к входу четвертого порогового элемента 22. Выход датчика 15 выходного тока преобразовательной подстанции подключен к входу пятого порогового элемента 23 и через третий.дифференцируюший блок 18 к входу шестого порогового элемента 24. Выходы всех шести пороговых . элементов

l9«24 подключены к входам дополнительного сумматора 25, выход которого подключен к дополнительному управляющему входу логического блока 10.

Устройство работает следующим о разом.

В нормальном режиме работы фильтра высших гармоник напряжение с реактора

2 фильтра, подаваемое через датчик 6 напряжения на первый вход сумматора 5, компенсируется напряжением, подаваемым с выхода модели 4 фильтра на второй вход сумматора 5. При этом напряжение на выходе дифференцирующего блока 7 значительно меньше уставки реагирующего органа 9 и последний не срабатывает.

При пробое конденсатора в конденсаторной батарее. 1 нли витковом замыкании в реакторе 2 напряжение на цоследнем изменяется. Это изменение напряжения приводит к появлению импульса с коротким фронтом на выходе сумматора 6 и появлению большего по амплитуде и меньшего по длительности импульса на.выходе дифференцирующего блока 7. Указанный сигнал, проходя через выпрямитель 8, 5

1603 приводит к срабатыванию реагирующего органа 9 и действию через блок 10 эа» прета на исполнительный орган 12.

Если измене,ние напряжения на реакторе 2 обусловлено изменением напряжения на фазе фильтра, срабатывает блоки рующий орган ll и блокирует работу устройства.

В случае, когда изменение напряжения на реакторе 2 обусловлено регупировашм 10 ем передачи постоянного тока, срабаты вает датчик 13 и блокирующий сигнал, при медленном изменении через пороговый .элемент 19 и сумматор 25 поступает на второй вход блока 10, при быстро меняю-1S щемся сигнале через дифференцируюший блок 16, пороговый элемент 20 и сумматор 25 поступает на блок 10 и блокирует работу устройств

В случае, когда изменение напряжения 20 на ректоре 2 обусловлено регулированием реактивной мощности, срабатывает датчик

14 и блокирующий сигнал, при медленном изменении через пороговый элемент

21 и сумматор 25 поступает на второй вход блока 10, при быстро меняющемся сигнале, через дифференцирукяций блок

17, пороговый элемент 22 и сумматор

2S поступает на второй вход блока 10 и блокирует работу устройства. 30 !

В случае регулирования нагрузки срабатывает датчик 15 и блокирующий сит нал, проходя блоки 23 и 25 или 18,24 и 25 поступает на второй вход блока10 з5 запрета и блокируют работу устройства.

Предлагаемое устройство повышает надежность е исключает ложное срабатывание при изменении ракела работы филь-40 тра в процессе регулирования преобразовательного оборудования подстанции. Это позволяет уменьшить запас по параметрам номинального режима единичного конден сатора батареи фильтра, а следовательно, gs уменьшить количество конденсаторов, что экономически выгодно, позволит. отказатт ся от требуемого и опасного для здоровья человека процесса: систематического ии

М4

6 эуального. осмотра предохранителей для выявления отключенных.

Формула изобретения

Устройство для защиты фильтра высших гармоник преобразовательной подстанции, содержащее последовательно включенную конденсаторную батарею и силовой реактор, трансформатор напряжения, вклю ченный параллельно фазе фильтра, выход которого соединен с входами модели фильтра и блокирующего органа, датчик состояния фильтра, подключенный параллельно реактору фильтра, сумматор, входы которого подключены к выходам модели фильтра

;и датчика состояния фильтра, а выход соединен с входом исполнительного органа через включенные последовательно диффе ренцирующий блок, выпрямитель, реагиру юший орган и блох запрета, один из sxo дов которого соединен с выходом блоки рующего органа, о т л и ч а ю ш е е:с я тем, что, с целью повышения его

:надежности, в него введены дат ик угла регулирования преобразовательной под» станции, датчик регулирования статичеського тирнсторного хомпенсатора реактив» ной мощности и датчик выходного тока преобразовательной подстанции, диффереи пирующие блоки, пороговые элементы и дополнительный сумматор, а блок запРета снабжен дополнительным входом, при етом выход каждого из датчиков соеди нен с входом дополнительного сумматора соответственно через пороговый эле мент, и цепь из включенных последователь но дифференпирукяцего блока и порогового элемента, а выход дополнительного сумма тора подключен к дополнительному входу блока запрета.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР по заявхе % 2447165/24-07, кп. Н 02 Н 7/16, 1977.

2. Авторское свидетельство СССР

Ж 752606, an. Н 02 Н 7/17, 1979.

f003234

ВНИИЛИ Заказ 1581/40:Гираж 615 Попписное

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4