Устройство для защиты и сигнализации многофазного фильтра высших гармоник

 

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

ÄÄSUÄÄ 1046833 А

3C51) í 02 н 1/16

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К A8TOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ в

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3440720/24-07 (22) 21. 05.82. (46) 07. 10. 83. Вюл. М .37 (72) Е.ВвЖданов, Г.С. Иванова, Л.Веромановская и В.A .Шарлот (71) Всесоюзный ордена Ленина и орде- на Октябрьской Революции электротехнический институт им. В.И.Ленина (53) 621.316е925(088.8) (56f 1. Авторское свидетельство СССР

Р 752606, кл. Н 02 Н 7/16,1979. .2. Авторское свидетельство СССР по заявке Р 3370799/24-07, кл. Н 02 Н 7/12, 29.12.81. (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТЫ И СИГНАЛИЗАЦИИ МНОГОФАЗНОГО ФИЛЬТРА

ВЫСШИХ ГАРМОНИК преобразовательной подстанции, состоящего из последовательно включенной конденсаторной батареи и силового реактора в каждой фазе фильтра, содержащее в каждой фазе включенный параллельно фазе фильтра трансформатор напряжения, выход которого подключен к первому входу блока защиты, второй вход подключен к выходу датчика состояния филь=ра, подключенного -параллельно силовому реактору фильтра, а третий, четвертый и пятый входы блока защиты соответственно подключены к датчикуугла регулирования преобразовательной подстанции, к датчику угла регулирования статического тиристорного компенсатора реактивной мощности и датчику выходного тока преобразовательной подстанции, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения достоверсноти информации о состоянии элементов многофазного фильтра, оно снабжено блоком селекции, состоящим из элементов НЕ и И, ка кдый из которых в количестве, равном числу g фаз, число входов элементов И равно числу фаз, причем первые входы элементов И подключены к выходам соответствукщик блоков защиты илии)а) ( фаз, а другие входы элементов И через соответствующие элементы НЕ подключены к выходам соответствующих блоков щиты других фаз. Меам

1046833

Изобретение относится к электротехнике, в частности к релейной защите и сигнализации фильтров высших гармоник преобразовательных подстанций передач .постоянного тока,вставок постоянного тока, приводов про- 5 катных станов и источников питания дуговых сталеплавильных печей.

Известно устройство для защиты фильтра высших гармоник, состоящего иэ последовательно включенной конденсаторной батареи и силового реактора, содержащее включенный параллельно фазе фильтра трансформатор цапряжения, к выходу которого подключена модель фильтра, выход модели

I ильтра подключен к первому еходу сумматора, второй вход сумматора подключен к выходу датчика состояния фильтра„ подключенный параллельно реактору фильтра, дифференцирующий блок включен между выходом сумматора и входом выпрямителя, причем выход выпрямителя подключен к входу реагирующего органа, выход которого подсоединен к входу логического

25 блока, управляющий вход логического блока подключен к выходу трансформатора напряжения через блокирующий орган, а выход логического блока связан с входом исполнительного органа 11 1.

Недостатком данного устройства, является невысокая достоверность при изменении режима работы фильтра.

Наиболее близким к цредлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является устройство защиты фильтра высших гармоник, состоящего из последовательно включенной конденсаторной батареи и силового реак тора,, содержащее включен- 49 ный параллельно Фазе фильтра трансформатор напряжения, выход которого подключен к первому входу блока защиты, второй вход подключен к выходу датчика состояния фильтРа, подключен-д5 ного параллельно силовому реактору фильтра, а третий, четвертый и пятый входы блока защиты соответственно подключены к датчику угла регулирования преобразовательной подстанции, к датчику угла регулирования статического тиристорного компенсатора реактивной мощности и датчику выходного -тока преобразовательной подстанции (2 1.

Однако в известном устройстве недостаточно высокая достоверность информации о состоянии элементов для случая многофаэного фильтра высших гармоник преобразовательной подстанции электропередачи постоянного тока, так как в переходном режиме работы передачи меняется гармонический состав тока, который фиксируется устройством защиты как повреждение элементов фильтра. 65

Бель изобретения - повышение достоверности информации о сос то я нии элементов многофазного фильтра путем фиксирования сигналов информации о состоянии элементов в каждой фазе фильтра, запрещенйя прохождения сигналов на исполнительный элемент прн наличии сигналов двух или трех фаз одновременно и разрешении прохождения сигнала на исполнительный элемент только при наличии сигнала в данный момент времени на выходе одной из фаз.

Поставленная цель достигается тем, что устройство для защиты мнсгофазного фильтра высших гармоник преобразовательной подстанции, состоящего из последовательно включенной конденсаторной батареи и .силового реактора в каждой фазе фильт,ра, содержащее в каждой фазе включейный параллельно фазе фильтра трансформатор напряжения, выход которого подключен к первому входу блока защиты, второй вход подключен к выходу датчика состояния фильтра, подключенного параллельно силовому реактору фильтра, а третий, четвертый и пятый входы блока защиты соответственно подключены к датчику угла регулирования преобразователь— ной подстанции, к датчику угла регулирования статического тиристорного компенсатора реактивной мощности и датчику. выходного тока преобразовательной подстанции, снабжено блоком селекции, состоящим из элементов НЕ и И, каждый из которых и количестве, равном числу фаэ, число входов элементов И равно числу фаз, причем первые входы элементов И подключены к выходам соответствующих блоков защиты данных фаз, а другие входы элементов И через соответствующие элементы

НЕ подключены к выходам соответствующих блоков защиты других фаз.

На чертеже представлена схема устройства для защиты многофазного фильтра высших гармоник преобразователя подстанций.

Схема содержит последовательно включенную конденсаторную батарею 1. и силовой реактор 2 в каждой фазе фильтра, а также в каждой фазе включенный параллельно фазе фильтра трансформатор 3 напряжения, к выходу которого подключен блок 4 защиты, второй вход которого подключен к выходу датчика 5 состояния фильтра, подключенного параллельно силовому реактору 2 фильтра, а третий, четвертый и пятый входы блока защиты соответственно подключены к выходу датчика 6 угла регулирования преобразовательной подстанции, к выходу датчика 7 угла регулирования статического тиристорного компенсатора реактивной мощности, и к выходу

1046833

10 датчика 8 вьколного тока преобразовательной подстанции, блока 9 селекции, состоящего из элементов НЕ 10 и И

11, каждый из которых в количестве, равном числу фаэ, число входов элементов И равно числу фаз, причем 5 первые входы элементов И подключены к выходам соответствующих блоков защиты данных фаз, а другие входй элементов И через соответствующие элементы НЕ подключены к выходам соответствующих блоков защиты других фаз.

Устройство построено на принципе низкой вероятности совпадения во времени неисправности во всех или нескольких фазах фильтра, так как неисправность фильтра, т.е. перегорание предохранителя конденсатора, процесс кратковременный (длительность 5 мкс). Появление сигнала неисправности во всех .или нескольких фазах фильтра одновременно является следствием изменения. тока и напряжения фильтра при регулировании преобразовательного оборудования, а не нарушения внутри фильтра. . Устройство работает следуки им образом.

В нормальном режиме работы многофазного фильтра высших гармоник

4 защиты не срабатывает. При пробое конденсатора в конденсаторной батарее 1 или витковом замыкании в реакторе 2 одной из фаз срабатывает блок защиты 4 соответствукщей фазы, и сигнал поступает на 35 элементы И и НЕ блока 9 селекции соответствующей фазы. Через элемент И 11 сигнал блока защиты данной фазы проходит на исполнительный механизм так как блокирующих сиг- 40 налов с других фаз нет. Инвертированный сигнал с элемента НЕ 10 данной фазы поступает на элементы И 11 всех других фаз, которые он блокирует.

При одновременном срабатывании блоков защиты в двух фазах их сигналы инвертируются элементами НЕ этих фаз и разводятся на элементы

И всех других фаз, которые они блокируют для прохождения сигнала защиты соответствующей фазы.

Аналогично проходит работа устройства при одновременном срабатывании блоков защиты в трех и более фазах фильтра. !

Устройство повышает достоверность, так как исключает ложное срабатывание при изменении тока и напряжения многофазного фильтра в процессе регулирования преобразовательного оборудования подстанции.

Вероятность совпадения действительного повреждения одновременно в конденсаторных батареях фильтров всех фаз ничтожно мала. Так, вероятность безотказной работы конденсаторной батареи (каждой фазы) Р=0,9, тогда вероятность отказа Р=0,1. Вероятность одновременного отказа трех фаз конденсаторной батареи равна вероятности сложного события (произведению вероятности) и равна соответственно G = 0,001, тогда достоверность информации предлагаемого ! устройства увеличивается в 01 в 100

0,001 раз. Это позволяет уменьшить запас по параметрам номинального режима единичного конденсатора батареи многофазного фильтра, а следовательно, уменьшить количество конденсаторов, что дает экономический эффект и позволит отказаться от систематического визуального осмотра предохранителей с целью выявления отключенных, поскольку это является трудоемким и опаснык для здоровья человека процессом, повычает надежность работы многофазных фильтров высших гармоник и стабильность режима преобразовательных подстанций.

1046833

Составитель О. Мецерякова

Редактор И,Ковальчук ТехредИ.Метелева . Корректор, A.Тяско

Заказ 7741/51 Тираж 617 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Филиал ППП Патент, r.Óæãoðîä, ул.Проектная,4