Устройство для защиты от замыкания на землю тиристорного выпрямителя

 

(72) Авторы изобретения

П.В. Жданкин и Б.И. Кац (71) Заявитель (4) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТЫ ОТ ЗАМЫКАНИЯ

НА ЗЕИДО ТИРИСТОРНОГО ВЫПРЯИИТЕЛЯ

Изобретение относится к электротехнике, в частности к устройствам защиты от замыкания на землю в изолированных от земли силовых цепях тиристорных выпрямителей.

Известно устройство защиты электроустановок постоянного тока от замыкания на землю, включающее два вспомогательных источника постоянного тока и исполнительный орган (1).

Недостатком указанного устройства является наличие двух посторонних источников питания.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является устройство, содержащее исполнительный орган, включенный в диагональ моста, плечи которого образованы двумя кон" денсаторами и соответственно емкостями полюсов относительно земли (Х).

Недостатком известного устройства является то, что его выполнение требует применения дорогостоящих электротехнических прибоопв специального.

2 изготовления и посторонних источников питания, что существенно усложняет схему.

Цель изобретения — упрощение устройства и увеличение его надежности, Поставленная цель достигается тем, что в устройство для защиты от замыкания на землю тиристорных выпрямителей дополнительно введены три диода, первый и второй из которых под.ключены параллельно конд включены встречно и соединены катодами с полюсами тиристорного выпрямителя, а третий диод включен последовательно с исполнительным органом

15 и соединен с анодами первого и второго диодов.

На фиг. 1 изображена схема устройства для защиты от замыкания на зем.лю тиристорного выпрямителя; на фиг. 2 - диаграммы напряжений при отсутствии повреждения изоляции на землю (слева) .и .при симметричном повреждении изоляции (справа).

3 10

Устройство содержит исполнительный орган 1, включенный в диагональ моста последовательно с диодом 2 и ограничительным резистором 3. Плечи моста составлены конденсаторами 4 и

5 с параллельно подключенными им диодами 6. и 7 и емкостями изоляции полюсов относительно земли 8. На фиг. 1 показана также нагрузка тиристорного выпрямителя 9, в качестве которой мажет быть любое активное или индуктивное сопротивление, и активное переходное сопротивление 10 поврежденной изоляции относительно земли. На фиг. 2 даны диаграммы напряжений в схеме устройства: 11 - положительного полюса тиристорного выпрямителя относительно отрицательного;

12 — положительного полюса тиристорного выпрямителя относительно земли;

13 - отрицательного полюса тиристорного выпрямителя относительно земли; 14 - на диагонали моста, от общей точки конденсаторов и диодов к земле.

Устройство работает следующим образом.

При отсутствии повреждения изоляции (К сс) напряжение полюсов тиристорного выпрямителя относительно земли положительно (диаграммы 12 и

13), напряжение на диагонали моста (диаграмма 14) направлено встречно диоду 2 и ток через реле 1 не проходит.

При появлении повреждения изоляции тиристорного выпрямителя на землю постоянная составляющая напряжения полюсов относительно земли и напряжения на диагонали моста смещаются в направлении открытия диода 2 (диаграммы 12, 13 и 14), через исполнительный орган 1 начинает.протекать ток, увеличивающийся с уменьшением сопротивления резистора 3 (фиг. 1) .

Рассмотрим протекание тока в четырех основных случаях повреждения изоляции.

Повреждение на отрицательном полюсе.

Под действием переменной составляющей напряжения течет выпрямленный ток по цепи от места повреждения через сопротивление 10, резистор 3, исполнительный орган 1, диод 2, конденсатор 4 и диод 6 к положительному полюсу. Диод 6 в определенные моменты времени разряжает конденсатор

Я ляющей напряжения ток течет от места повреждения через сопротивление 10, резистор 3, исполнительный орган 1, диод 2, диод 7, тиристор анодной группы поврежденной фазы, обмотку трансформатора. В реле течет сумма обоих токов.

Предлагаемое устройство для защиты от замыкания на землю действует

03238 4

4, что обеспечивает протекание по цепи постоянного тока.

Повреждение на равном расстоянии от полюсов.

Через исполнительный орган течет сумма двух токов. Под действием постоянной составляющей напряжения течет ток по цепи от места повреждения через сопротивление 10, резистор

1о 3, исполнительный орган 1, диод 2 к отрицательному полюсу.

Под действием переменной составляющей напряжения течет выпрямленный ток от места повреждения через и сопротивление 10, резистор 3, исполнительный орган 1, диод 2 попеременно к обоим полюсам в зависимости от напряжения в данный момент полюса относительно земли через конденсаторы 4 и 5 и диоды 6 и 7. Действие диодов 6 и 7 такое же, как в впервом случае (разряд конденсаторов 4 и 5).

Повреждение на положительном полюсе.

flop действием постоянной составляющей напряжения ток течет от места повреждения через сопротивление 10, резистор 3, исполнительный орган 1, диод 2, конденсатор 5 и диод 7 к отрицательному полюсу.

Под действием переменной составляющей течет выпрямленный ток от места повреждения через сопротивление

10, резистор 3, исполнительный орган зз

1, диод 2, конденсатор 5 и диод 7 к отрицательному полюсу. В исполнительном органе протекает сумма двух токов.

Повреждение во вторичной обмотке ю трансформатора.

Под действием переменной состав.ляющей напряжения ток течет от места повреждения через сопротивление 10, резистор 3, исполнительный орган 1, диод 2, конденсаторы 4 и 5 и диоды

6 и 7 попеременно к обоим полюсам через защитные RC-цени тиристоров к поврежденной обмотке трансформатора.

Под действием постоянной состав10032 при повреждении изоляции в любдй точке взаимно связанной цепи тиристорного. выпрямителя. Действие защиты не зависит от величины постоянного напряжения на полюсах тиристорного выпрямителя.

Необходимым и достаточным условием для работы устройства в силовых цепях тиристорного выпрямителя явлется подача управляющих импульсов 10 на тиристоры, а во вторичной обмотке трансформатора - включение трансформатора под напряжейие.

Работа устройства не требует затрат дополнительной электроэнергии, 1S все элементы, применяемые в устройстве, просты в обслуживании, не требуют настройки и наладки, Стоимость предлагаемого устройства без учета монтажа и наладки составляет 203 2о от стоимости прототипа.

Уменьшение количества применяемых элементов, более высокая их надежность по сравнению с прототипом, отсутствие посторонних источников 2s итания увеличивают надежность рабо;ты устройства.

38

Формула изобретения

Устройство для защиты от замыкания на землю тиристорного выпрями- теля, содержащее исполнительный орган, включенный в диагональ моста, плечи которого образованы двумя конденсаторамм и соответственно емкостями полюсов относительно земли, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью упрощения конструкции и увеличения надежности, в него введены три диода, первый и второй из которых подключены параллельно конденсаторам, включены встречно и соединены катодами с oosllocBMH тиристорного выпрямителя, а третий диод включен последовательно с исполнительным органом и соединен катодом с анодами первого и второго диодов.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

И 649082, кл. Н 02 Н 3/16, 1976.

2. "Электротехника", 1973, 8 6, с. 20 (прототип).

1003238

1003238

t ик

g,лж

Составитель В. Широков

PegaKTQp Н. Кешеля Техред Ж.Кастелевич Корректор Е. Рошко

Заказ 1581/ч0 Тираж á15 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

11)ОЯ Москва Ж-Я Раушская.наб. д. ч/$ "нлиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная,