Способ защиты преобразовательной установки с трансформатором с 2n вторичными обмотками и 2n выпрямителями

Использование: в области электротехники для защиты преобразовательной установки с трансформатором с 2n вторичными обмотками и 2n выпрямителями от коротких замыканий. Технический результат - повышение чувствительности защиты преобразовательной установки. Способ защиты преобразовательной установки с трансформатором с 2n вторичными обмотками и 2n выпрямителями заключается в том, что измеряют индукции магнитных потоков вблизи шин, соединяющих с 2n выпрямителями выводы 2n вторичных обмоток трансформатора со стороны его низшего напряжения, преобразуя их в напряжения, сдвигают по фазе напряжения, полученные при преобразовании индукций магнитных потоков, измеренных вблизи шин, соединяющих с n выпрямителями выводы n вторичных обмоток трансформатора, соединенных в звезду, вычитают из напряжения, полученного при преобразовании индукции магнитного потока, измеренного вблизи шины, подключенной к вторичной обмотке трансформатора, соединенной в звезду, напряжение, полученное при преобразовании индукции магнитного потока, измеренного вблизи шины той же фазы, подключенной ко вторичной обмотке трансформатора, соединенной в треугольник, сравнивают эту разность напряжений с эталонной величиной напряжения и, если эта разность напряжений превышает эталонную величину напряжения, подают сигнал на отключение преобразовательной установки от сети. 1 ил.

 

Изобретение относится к электротехнике, в частности к технике релейной защиты, и может быть использовано для защиты преобразовательной установки с трансформатором с 2n вторичными обмотками и 2n выпрямителями от коротких замыканий.

Ближайшим из аналогов является способ защиты преобразовательной установки с трансформатором с 2n вторичными обмотками и 2n выпрямителями, при котором измеряют ток со стороны высшего напряжения трансформатора и сравнивают его с эталонной величиной тока, и, если он превосходит эталонную величину тока, через выдержку времени отключают преобразовательную установку от питающей сети [Андреев В.А. Релейная защита и автоматика систем электроснабжения - М.: Высш. Шк., 2008. - 639 с.: ил.].

Этот способ не позволяет обеспечить высокую чувствительность защиты, так как необходима отстройка от максимальных токов нагрузки и бросков тока намагничивания трансформатора.

Задачей изобретения является повышение чувствительности и быстродействия защиты преобразовательной установки с трансформатором с 2n вторичными обмотками и 2n выпрямителями.

Согласно изобретению, измеряют индукции магнитных потоков вблизи шин, соединяющих с 2n выпрямителями выводы 2n вторичных обмоток трансформатора со стороны его низшего напряжения, преобразуя их в напряжения. Сдвигают по фазе напряжения, полученные при преобразовании индукций магнитных потоков, измеренных вблизи шин, соединяющих с n выпрямителями выводы n вторичных обмоток трансформатора, соединенных в звезду. Вычитают из напряжения, полученного при преобразовании индукции магнитного потока, измеренного вблизи шины, подключенной к вторичной обмотке трансформатора, соединенной в звезду, напряжение, полученное при преобразовании индукции магнитного потока, измеренного вблизи шины той же фазы, подключенной к вторичной обмотке трансформатора, соединенной в треугольник. Сравнивают эту разность напряжений с эталонной величиной напряжения, и, если эта разность напряжений превышает эталонную величину напряжения, подают сигнал на отключение преобразовательной установки от сети.

Повышение чувствительности достигается за счет измерения индукций магнитных потоков вблизи шин, соединяющих выводы вторичных обмоток трансформатора со стороны его низшего напряжения с выпрямителями, преобразования этих индукций в напряжение и вычитания соответствующих напряжений.

На чертеже представлено устройство, реализующее способ защиты преобразовательной установки с трансформатором с 2n вторичными обмотками и 2n выпрямителями.

Способ защиты преобразовательной установки с трансформатором с 2n вторичными обмотками и 2n выпрямителями может быть реализован в преобразовательной установке с трансформатором 1 типа TWEPc 2500/6d мощностью 2500 кВА с двумя вторичными обмотками, двумя выпрямителями и выпрямленным напряжением 220 В, с соединением обмоток: со стороны высшего напряжения треугольник; со стороны низшего напряжения трансформатора одна обмотка - звезда, другая - треугольник. Вторичные обмотки трансформатора подключены к выпрямителям 2, соединенным по мостовой схеме, выходы которых подключены к нагрузке 3 мощностью 1650 кВт. При этой нагрузке токи нагрузки в шинах, соединяющих выводы обмоток трансформатора со стороны его низшего напряжения с выпрямителями, со стороны низшего напряжения составляют: со стороны вторичной обмотки, соединенной в звезду I1A=11100e-j53 А, I1B=11100ej187 A, I1C=11100ej67 А, со стороны вторичной обмотки, соединенной в треугольник, I2A=11070e-j23 А, I2B=11070ej217 А, I1C=11070ej97 А. Для измерения и преобразования в напряжение индукции магнитного поля, созданного токами в шинах, соединяющих вторичные обмотки трансформатора с выпрямителями, могут быть использованы катушки индуктивности 4, 5, 6, 7, 8, 9 с количеством витков W=8000, площадью поперечного сечения S=0,000669 м2 и длиной Катушки индуктивности устанавливают под шинами, соединяющими выводы обмоток трансформатора 1 со стороны его низшего напряжения с выпрямителями 2, например на безопасном по технике безопасности расстоянии h=0,12 м. В режиме нагрузки при протекании указанных токов в шинах, соединяющих выводы обмоток трансформатора 1 со стороны его низшего напряжения с выпрямителями 2, на выводах катушек индуктивности 4, 5, 6, 7, 8, 9 наводятся ЭДС:

где μ0 - магнитная постоянная, μ0=4π⋅10-7 Гн/м.

ЭДС E1, Е2, Е3 подают на входы блоков уравнивания напряжений 10, которые сдвигают их на 30°. В результате на выходах блоков уравнивания напряжений 10 появляются ЭДС E11=31,1e-j113, E21=31,1ej127, E31=31,1ej7. ЭДС Е11, Е21, Е31, Е4, Е5, Е6 подают на входы схем сравнения 11, где вычисляют абсолютное значение разностей ЭДС |E11-E4|, |E21-E5|, |Е31-Е6|, и сравнивают их с эталонным значением ЭДС Еэт, равным, например, 3 В, учитывая погрешности установки катушек индуктивности 4, 5, 6, 7, 8, 9 и погрешности устройства, реализующего способ. Так как в режиме нагрузки указанные разности не превышают эталонное значение ЭДС Еэт=3 В, то защита не срабатывает.

При двухфазном коротком замыкании, например, со стороны низшего напряжения трансформатора между фазами В и С на выводах обмотки трансформатора, соединенной в звезду, токи I1A=11000ej134 А, I1B=11900ej238 A, I1C=6500ej149 А, а I2A=11000ej149 А, I2B=10000ej14 A, I2C=11900e-j77 А. При этом на выводах катушек индуктивности 4, 5, 6,7, 8, 9 получим:

Тогда на выходах блоков уравнивания напряжений 10 получим E11=30,8ej74, E21=33,33e-j86, E31=18,2ej178. В результате абсолютное значение разностей ЭДС

Так как полученные разности превышают эталонное значение ЭДС Еэт=3 В, то на выходах схем сравнения 11 появляются сигналы, которые поступают на входы исполнительного органа 12. Исполнительный орган 12 срабатывает и подает сигнал на отключение выключателя 13.

Аналогично анализируется работа защиты в других режимах.

Способ защиты преобразовательной установки с трансформатором с 2n вторичными обмотками и 2n выпрямителями, отличающийся тем, что измеряют индукции магнитных потоков вблизи шин, соединяющих с 2n выпрямителями выводы 2n вторичных обмоток трансформатора со стороны его низшего напряжения, преобразуя их в напряжения, сдвигают по фазе напряжения, полученные при преобразовании индукций магнитных потоков, измеренных вблизи шин, соединяющих с n выпрямителями выводы n вторичных обмоток трансформатора, соединенных в звезду, вычитают из напряжения, полученного при преобразовании индукции магнитного потока, измеренного вблизи шины, подключенной к вторичной обмотке трансформатора, соединенной в звезду, напряжение, полученное при преобразовании индукции магнитного потока, измеренного вблизи шины той же фазы, подключенной ко вторичной обмотке трансформатора, соединенной в треугольник, сравнивают эту разность напряжений с эталонной величиной напряжения и, если эта разность напряжений превышает эталонную величину напряжения, подают сигнал на отключение преобразовательной установки от сети.



 

Похожие патенты:

Использование: в области электроэнергетики. Технический результат - повышение чувствительности устройства.

Использование: в области электротехники. Технический результат – повышение надежности и безопасности тягового электроснабжения.

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано для управления последовательно соединенными тиристорами с помощью сигналов, передаваемых оптическим путем.

Использование: в области электротехники. Технический результат – обеспечение надежной дифференциальной защиты преобразователей тока.
Использование: в области электротехники. Технический результат – обеспечение сигнализации и отключения преобразователя при выявлении нарушений его работы.

Изобретение относится к электроэнергетике, а именно к устройствам для защиты вентильных преобразовательных установок, и может быть использовано на преобразовательных установках, силовые трансформаторы которых имеют значительный бросок тока намагничивания.

Использование: в области электротехники. Технический результат - повышение надежности устройства высокочастотного индукционного нагрева, снижение накопленной ошибки, вызванной наличием большого числа последовательно соединенных резисторов, а также снижение стоимости цепи.

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в силовых преобразователях. Техническим результатом является повышение быстродействия устранения электрической дуги, возникшей в схеме вентильного преобразователя переменного тока.

Использование: в области электротехники. Технический результат - обеспечение быстрых и надежных процессов переключения в комбинации с хорошим демпфированием перенапряжений.

Изобретение относится к средствам автоматики и телемеханики и может быть использовано, в частности, для контроля исправности силовых управляемых ключей преимущественно блоков безопасности.

Изобретение относится к области средств измерений величин магнитных полей. Сущность изобретения заключается в том, что в средство измерений устройства определения вертикальной составляющей вектора магнитной индукции морского технического объекта в координатах морского технического объекта введены определители положений первичного измерительного преобразователя и морского технического объекта в системе координат Земли и два подключаемых к выходу устройства преобразования последовательно соединенных вычислительных устройства, второй вход первого из которых подключен к выходу устройства определения положения первичного измерительного преобразователя в системе координат Земли, а выход - к входу второго, второй вход которого подключен к выходу устройства определения положения морского технического объекта в системе координат Земли, а выход - к входу устройства представления информации.

Изобретение относится к области измерительной техники и может найти применение для измерения слабых магнитных полей. Устройство для измерения слабых магнитных полей на основе эффекта гигантского магнитного импеданса содержит магниточувствительный элемент, выполненный из двух идентичных аморфных ферромагнитных микропроводов в стеклянной оболочке или с удаленной стеклянной оболочкой, размещенных внутри одной многовитковой катушки, причем высокочастотное возбуждение микропроводов осуществляется от многовитковой катушки, а регистрация сигналов с двух микропроводов осуществляется с помощью дифференциального усилителя.

Изобретение относится к области измерительной техники и может найти применение для измерения слабых магнитных полей. Устройство для измерения слабых магнитных полей на основе эффекта гигантского магнитного импеданса содержит магниточувствительный элемент, выполненный из двух идентичных аморфных ферромагнитных микропроводов в стеклянной оболочке или с удаленной стеклянной оболочкой, размещенных внутри одной многовитковой катушки, причем высокочастотное возбуждение микропроводов осуществляется от многовитковой катушки, а регистрация сигналов с двух микропроводов осуществляется с помощью дифференциального усилителя.

Использование: в области электротехники. Технический результат – обеспечение дистанционного и плавного перемещения герконов относительно плоскости токоведущих шин.

Изобретение относится к электротехнике, может быть использовано для токовой защиты. Техническим результатом является возможность перемещения герконов относительно двух направлений и их защита от внешних воздействий.

Изобретение относится к области радиосвязи. Техническим результатом является автоматическое инициирование сеанса обмена данными с целевым терминалом на основании обнаружения пространственной близости.

Изобретение относится к области аэрокосмической техники, в частности ракетно-космического двигателестроения. Одной из широко распространенных причин отказа жидкостных ракетных двигателей является прогар камеры, начало которого сопряжено с появлением множества заряженных твердых частиц в продуктах сгорания.

Изобретение относится к электротехнике. Технический результат состоит в уменьшении габаритов за счет увеличения магнитного потока.

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для измерения переменного тока в шине электроустановки. Способ измерения переменного тока в шине электроустановки, при котором отключают электроустановку.

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения и контроля индукции магнитного поля. Устройство состоит из модуля возбуждения, ферромодуляционного преобразователя и модуля считывания.

Использование: в области электротехники для защиты преобразовательной установки с трансформатором с 2n вторичными обмотками и 2n выпрямителями от коротких замыканий. Технический результат - повышение чувствительности защиты преобразовательной установки. Способ защиты преобразовательной установки с трансформатором с 2n вторичными обмотками и 2n выпрямителями заключается в том, что измеряют индукции магнитных потоков вблизи шин, соединяющих с 2n выпрямителями выводы 2n вторичных обмоток трансформатора со стороны его низшего напряжения, преобразуя их в напряжения, сдвигают по фазе напряжения, полученные при преобразовании индукций магнитных потоков, измеренных вблизи шин, соединяющих с n выпрямителями выводы n вторичных обмоток трансформатора, соединенных в звезду, вычитают из напряжения, полученного при преобразовании индукции магнитного потока, измеренного вблизи шины, подключенной к вторичной обмотке трансформатора, соединенной в звезду, напряжение, полученное при преобразовании индукции магнитного потока, измеренного вблизи шины той же фазы, подключенной ко вторичной обмотке трансформатора, соединенной в треугольник, сравнивают эту разность напряжений с эталонной величиной напряжения и, если эта разность напряжений превышает эталонную величину напряжения, подают сигнал на отключение преобразовательной установки от сети. 1 ил.

Наверх