Устройство для электроснабжения переменным током

 

Союз Советских

Социаимстическмх

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДИТИЛЬСТВУ

< 658651 (6l) Дополнительное к авт. свн -ву

Х (51) М. Кл.

Н 02 У 3/00 (22) Заявлено 01.04.77(21) 2469533/24-07 с присоединением заявки № (23) Приоритет

Гкудвратвенамй каматет

СССР аа делам хзобретвнкй н аткрытхх

Опубликовано25.04.79.Бюллетень ¹15

Дата опубликования описання27.04.79 (53) УДК 621.311. .4.316. 13(088.8) (72) Авторы В. А. Воробьев, А. И. Дмитренко, В. П. Дудин, А. H. Кушнырев, изобретения А. H. Пироженко, Г. N. Рубашов, С. Н. Старостин, l1. В. Чиканков и Ю. И. Шестиперов (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО БЛЯ ЭЛЕКТРОСНА Б>!<ЕНИЯ

П EP EN ЕНН ЫМ ТОКОМ элементов.

Кроме того, в устройстве(2 ) вентипьные эпементы должны быть просчитаны

20 на полный ток короткого замыкания фипера. Поскопьку теппоемкость "р- т" переходов вентипьных эпементов мапа, то выбор чиспа вентипьных эпементов обуИзобретение относится к устройствам эпектроснабжения промышленных предприятий и технопогич@ских установок.

Известны, кроме того, устройства дпя эпектроснабжения переменным током, содержащие головной выкпючатепь, сборные шины и группу фидерных выключателей, питающих эпектроприемники (1 ).

Известно устройство для эпектроснабжения переменным током, содержащее головной. выкшочатепь и вентипьные эпе- то менты, вкшоченные между сборными шинами и эпектроприемниками j2 ).

Это устройство наибопее близко к изобретению по технической сущности.

Недостатком указанного устройства явпяется большое количество вентипьных сповпен величиной ударного значения тока повреждения. Это, в свою очередь, вызывает резкое увеличение чиспа вентипьных эпеменFQB, увеличение габаритов устройства и недоиспользование их в нормапьном режиме. Особенно нерациональным оказывается устройство(2 ) в том случае, если сравнительно мапомошный потребитель подключается к мошной сети.

Проблема ограничения первой ударной волны тока повреждения решена в коммутационных аппаратах, путем искусственной коммутации вентипьных элементов (3).

Однако при компановке статических распределитепьных устройств дпя эпектроснабжения переменным током резко возрастает количество коммутирующих контуров, так как каждый аппарат распредустройства должен иметь свой коммутирующий контур.

В известном устройстве для эпектроснабжения переменным током 1 ) при коротком замыкании; на отходящем фидере, его токоведушие части, коммутационный

658651 аппарат любого типа подвергается действию тока короткого замыкания фидера и тока подпитки, в случае двигательной нагрузки от других фидеров.

Таким образом, известные устройства дпя зпектроснабжения переменным током, на базе статических аппаратов, имеют перечисленные недостатки — большое копичество вентипьных и коммутационных элементов.

Бель указанного изобретения — создание статических распределительных устройств дпя зпектроснабжения переменным током с минимальным исподьзованием вентильных и коммутирующих элементов.

Ук а занн а я це пь достигаетс я б пагодаря тому, что устройство дня электроснабжения переменным током, содержащее головной выкпючатепь, сборные шины и электродвигатели, подключенные к сборным шинам посредством тиристорных выключателей, между гоповным выключателем и сборными шинами, вкшочен коммутируюИ щий блок, содержащий тиристоры, соединенные по трехфазной мостовой схеме к зажимам постоянного тока которой подключены поспедоватепьно соединенные конденсатор с источником подзаряда и дроссепь.

Схема устройства приведена на чертеже, Устройство подключается к трехфазной сети переменного тока посредством головного выключателя 1, например с помощью высоковольтного масляного выкпю чатепя. Выключатель 1 питает сборные шины 2,к которым подключены фидерные тиристорные выключатели 3, 4. 5, 6, питающие эпектродвигатепи 7, 8, 9, 10.

Устройство может иметь произвольное чиспо фидерных тиристорных выключателей. На чертеже, дпя примера, показаны четыре фи дерных вык пючате пя.

Между выключателем 1 и сборными шинами 2 вк пючено коммутирующий б пок 1 1, содержащее тиристоры 12-1 7, подклюг ченные к сети и образующие мостовую схему, к выводам постоянного тока которой включен дроссепь 18 и конденсатор

19 с источником подзаряда 20.

В рабочем режиме головной выключатель 1 включен и эпектроавигатепи 7-10 питаются через тиристорные выключатели 3-6. При этом система управления тиристорных выкпючатепей 3-6 обеспечивает однонаправпенный пропуск мощности— от шин к эпектродвигатепям.

Тиристоры 12-17 коммутирующего устройства 11 отключены, емкость 19 заряжена от источника 20 полярностью, показанной на чертеже.

При коротком замыкании на любом из присоединений снимаются импупьсы управления с тиристоров поврежденного фидера, коммутирующее устройство ограничивает первую ударную волну тока повреждения. При этом, как видно из схемы, достаточно иметь одно общее коммутирующее устройство, обеспечивающее гашение всех видов повреждений на всех фидерах.

Например, при двухфазном коротком замыкании на фидере 7, дпя гашения тиристоров выключателя 3 — тиристоры, находящиеся под током на чертеже зачернены — необходимо вкпючить тиристоры

13, 17 искусственной коммутации. При ,этом образуется контур разряда комму,тирующей емкости 19, производящей искусственную коммутацию вентилей тиристорного выключателя 3. После доведения тока повреждения до нуля, емкость

19 перезаряжается через сеть и тиристоры 13,17 отключаются при достижении тока перезаряда нулевого значения, поспе чего источник подзаряда вновь перезаряжает емкость 19. Тиристорный выключатель 3 пропускает через свои находившиеся в работе вентили ограниченный по величине и времени импульс тока, дальнейшее включение фидера 7 не происходит, так как система управления выключателем 3 блокируется. Аналогичнс отключаются все другие виды повреждений.

На неповрежденных присоединениях

4., 5, 6 цикл отключения практически не оказывается, так как сопротивцение контура возможного разряда емкости по не.поврежденным фидерам большое. При самых неблагоприятных условиях — при откпю1 чении малых токов повреждения возможна коммутация также и неповрежденных присоединений, но время перерыва не может превышать бопее половины перехода частоты питающего напряжения, так как время действия искусственной коммутации составляет несколько электрических градусов и, поскольку система управления неповрежденных фидеров не блокируется при авариях на соседних присоединениях, происходит восстановление питания через время, зависящее от фазы повреждения, но всегда меньшее половины периода питающего напряжения.

658651

Устройство может быть просчитано на одновременную коммутацию двух повреждений, причем в разпичных фазах, дпя чего требуется вкпючение соответствующих тиристоров 12-17.

Как видно из чертежа, схема эпектроснабжения позволяет создать статическое распредустройство с минимапьным копичеством вентилей и коммутирующих

LC контуров. Это обусловпено следующим:

Вентипи отходящих присоединений 3, 4, 5, 6 просчитываются только по рабочим режимам установки, так как при аварии ток источника искусственно ограничивается по величине времени, а ток подпитки от генераторного режима неповрежденных эпектродвигатепей отсутствует, так как система управпения тиристорных выкщочатепей 3-6 обеспечивает однонаправленную передачу мощности.

Реализация такой системы не представляет спожностей — например, такой режим обеспечивают известные системы управпения, генерирующие на управляющий эпектрод тиристора импупьс шириной от начала попожитепьной попувопны напряжения до появпения тока, бопьшего тока . удержания тиристора.

Практически реапизованный опытный образец установки с фидерными выключатепями U> 10 кВ; 1„о =400 А показал возможность выбора тиристоров устройства топько по номинапьным параметрам.

Изобретение позволяет создать распредепитепьные устройства дпя эпектроснабжения переменным током с минимальным расходом вентильных и коммутирующих элементов.

Форму па изобретения

Устройство дпя электроснабжения переменным током, содержащее головной выкпючатепь, сборные шины и электродвигатели, подкпюченные к сборным шинам посредством тиристорных выкпючатепей, о т и и ч а ю щ е е с я тем, что, с цепью уменьшения общего числа коммутирующих элементов, между гопов.ным выключателем и сборными шинами включен коммутирующий блок, содержащий тиристоры, соединенные по трехфазной мостовой схеме, к зажимам постоянного тока которой подкпючены последоватепьно соединенные вновь введенные конденсатор с источником подзаряда и дроссепь.

Источники информации, принятые ао внимание при экспертизе

1. Электротехнический справочник, т. 2, "Энергия", М., 1 97 5.

2. Авторское свидетельство СССР ,14 453769, кл. Н 02 7 3/00, 1971.

3. Могипевский Г. B., Гребенник Г. В.

Лифар Л. P. Распределительный пункт с бесконтактными автоматическими вы35 кпючателями, Эпектротехническая промышленность . Аппараты низкого напряжения, вып, 3, М., Энерия, 1970..

Составитель Л. Дементьева

Корректор: А. Гриценко

Редактор А. Садомов Техред,М. Петко фипиап ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Заказ 2069/49 Тираж В56 П о дписное

11НИИПИ Государственного комитета СССР по дедам изобретений и открытий

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