Выходной элемент релейной защиты

 

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 11.05.77 (21) 2484200/24-07 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 30.09.79. Бюллетень № 36 (45) Дата опубликования описания 30.09.79 (51) М. Кл

Н 01Н 83/20

Государственный комитет (53) УДК 621.316.925 (088.8) по делам изобретений и открытий (72) Авторы изобретения

В. К. Симпсон и Л. В. Паперно

Рижский ордена Трудового Красного Знамени политехнический институт (71) Заявитель (54) ВЫХОДНОЙ ЭЛЕМЕНТ РЕЛЕЙНОЙ ЗАЩИТЫ

Изобретение относится к области релейной защиты и предназначено для управления выключателем в электрических установках при действии защиты.

Известны выходные элементы защиты, содержащие тиристоры в цепи соленоида отключения выключателя (11.

Известен также выходной элемент защиты, выполненный в двух тиристорах с конденсатором, включенным между их катодами, и с катушкой отключения выключателя и реле в качестве нагрузки основного тиристора, причем нагрузкой вспомогательного тиристора является резистор (2). Однако при пробое основного тиристора, который возможен, поскольку этот тиристор длительно находится под напряжением, что обуславливает постепенное старение перехода тиристора, происходит ложное отключение выключателя. При этом после пробоя тиристор выходит из строя и становится неуправляемым и незапираемым. Кроме того, вносится замедление отключения выключателя на время выключения и последующего включения основного тиристора.

Целью изобретения является повышение надежности и ускорение действия защиты.

Поставленная цель достигается тем, что в выходной элемент релейной защиты введены блокирующий оптронный тир истор, включенный в цепь нагрузки основного оптронного тиристора, два транзистора, электроды которых объединены и совместно с базами подключены к блоку защиты, а кол5 лекторы включены в цепи управления соответственно основного и вспомогательного оптронных тиристоров, второй контакт реле, включенный последовательно в цепь управления вспомогательного оптронного ти1о ристора, и источник питания блокирующего оптронного тиристора с его цепью управления, состоящей из последовательно подключенных к источнику питания блокирующего оптронного тпристора, конденсатора и

15 резистора, при этом катод блокирующего оптронного тиристора подключен к аноду основного оптронного тиристора, второму выводу упомянутого конденсатора и через резистор — к источнику питания блокирующего оптронного тиристора, а его анод— к аноду вспомогательного оптронного тиристора и через диод — к источнику питания блокирующего оптронного тиристора, а другой вывод первого контакта реле подключен к катоду вспомогательного оптронного тиристора.

На чертеже показан предложенный элемент.

Элемент содержит основной оптронный тиристор 1, вспомбгательный оптронный ти688937

3 ристор 2, блокирующий оптронный тиристор

3, конденсатор 4 в цепи выключения блокирующего оптронного тиристора 3, катушку

5 отключения выключателя, блок-контакт 6 выключателя, реле 7 с контактами 8, 9 блок

10 релейной защиты, источник 11 питания блокирующего оптронного тиристора 3, диоды 12 — 14, конденсаторы 15 — 17, резисторы 18 — 25, транзисторы 26, 27 блока релейной защиты 10.

Цепь включения блокирующего оптронного тиристора 3 состоит из источника питания 11, конденсатора 15, резистора 18 и диода 13. Цепь выключения блокирующего оптронного тиристора 3 состоит из вспомогательного оптронного тирпстора 2, контакта 8 реле 7 и конденсатора 4.

Выходной элемент защиты работает следующим образом.

В нормальном режиме при отсутствии срабатывания блока релейной защиты 10 транзистор 27 закрыт, а транзистор 26 открыт. При этом ток через управляющий светодиод основного оптронного тиристора

1 отсутствует и этот тиристор закрыт, Также отсутствует ток через управляющий светодиод вспомогательного оптронного тиристора 2, поскольку цепь управления разомкнута контактом 9 реле 7.

Блокирующий оптронный тиристор 3 открыт с момента появления напряжения на выходе источника питания 11 блокирующего оптронного тиристора. Для исключения износа блокирующего оптронного тиристора 3 импульс через его светодиод подается кратковременно в момент заряда конденсатора 15 через токоограничивающий резистор 18. Блокирующий оптронный тиристор

3 удерживается во включенном состоянии благодаря току через диод 12, блокирующий оптронный тиристор 3 и резистор 19, поддерживаемому источником питания 11 блокирующего оптронного тиристора и превышающему ток удержания блокирующего оптронного тиристора 3. Диод 12 служит для разделения источника питания 11 блокирующего оптронного тиристора и оперативного напряжения U„. В случае кратковременного исчезновения напряжения на выходе источника питания 11 конденсатор

15 разряжается через диод 13, который служит для ограничения обратного напряжения на светодиоде блокирующего оптронного тиристора 3, После восстановления напряжения источника питания 11 блокирующего оптронного тиристора конденсатор 15 заряжается и снова происходит включение блокирующего оптронного тиристора 3. Цепи 16, 20 и 17, 21 служат соответственно для ограничения скорости нарастания напряжения на основном и вспомогательном оптронных тиристорах 1 и 2 при колебаниях напряжения питания, что исключает возможность их ложного включения в этом режиме. Для исключения появления повышен45

Эд

4 ных напряжений на основном и блокирующем оптронпых тиристорах 1 и 3 прп иY закрытии за счет ЭДС самоиндукции, возникающей в катушке отключения выключателя, она шунтируется соединенными последовательно диодом 14 и резистором 22. Резистор 25 является нагрузкой вспомогательного оптронного тиристора 2.

В случае срабатывания блока релейной защиты 10 открывается транзистор 27 и закрывается транзистор 26. При этом включается основной оптронный тиристор 1 ti ttpoисходит отключение выключателя. Вспомогательный оптронный тиристор 2 пе включается, так как транзистор 26 в цепи управления его светодиодом закрыт. Таким образом в отличие от известного выходного элемента защиты в данном устройстве не вносится дополнительная задержка во время отключения выключателя.

При открытии основного оптронного тиристора 1 от наведенной на него кратковременной помехи за счет тока через катушку отключения выключателя срабатывает реле

7. Замыкаются контакты 8 и 9 в цепи катода и светодиода вспомогательного оптронного тиристора 2. После этого включается вспомогательный оптронный тиристор

2 и происходит выключение блокирующего оптронного тиристора 3 за счет тока разряда конденсатора 4 через вспомогательный и блокирующий оптронный тиристоры 2 и 3.

Благодаря этому выключается и основной оптронный тиристор 1. Поскольку ток через катушку отключения выключателя 5 нарастает от нуля до тока срабатывания реле 7 за время (с запасом), большее времени существования помехи, то после выключения основного оптронного тиристора 1 он больше не включается и контакты 8 и 9 размыкаются.

В случае срабатывания блока релейной защиты 10 от наведенной помехи подключается основной оптронный тиристор 1 и замыкаются контакты 8 и 9. Но включения вспомогательного оптронного тиристора 2 не происходит, так как закрыт транзистор

26. После исчезновения помехи закрывается транзистор 27 и открывается транзистор

26. При этом включается вспомогательный оптронный тиристор 2 и происходит выключение блокирующего и основного оптронного тиристоров 3 и 1 аналогично описанному выше процессу.

Предлагаемый выходной элемент защиты по сравнению с известными выходными элементами, применяемыми в релейной защите, позволяет повысить надежность действия при пробое пеоехода основного оптронного тиристора, открывании основного оптронного тиристора помехами, а также повышает быстродействие, поскольку при срабатывании блока релейной защиты основной оптронный тиристор не запирается, 5

Формула изобретения

688937

Выходной элемент релейной защиты, содержащий основной и вспомогательный оптронные тиристоры, последовательно 5 включенные катушку отключения, блокконтакт выключателя и реле в цепи нагрузки основного оптронного тиристора, конденсатор, подключенный одним выводом к первому выводу первого контакта реле, о т- 10 личающийся тем, что, с целью повышения надежности работы и быстродействия, в него введены блокирующий оптронный тиристор, включенный в цепь нагрузки основного оптронного тиристора, два транзи- 15 стора, эмиттеры которых объединены и совместно с базами подключены к блоку релейной защиты, а коллекторы включены в цепи управления соответственно основного и вспомогательного оптронных тиристоров, 20 второй контакт реле, включенный последовательно в цепь управления вспомогательного оптронного тиристора, и источник питания блокирующего оптронного тиристора с цепью его управления, состоящей из последовательно подключенных к источнику питания блокирующего оптронного тиристора конденсатора и резистора, при этом катод блокирующего электронного тиристора подключен к входу основного оптронного тиристора, второму выводу конденсатора и через резистор — к источнику питания блокирующего оптронного тиристора, а его анод подключен к аноду вспомогательного тиристора и через диод — к источнику питания блокирующего оптронного тиристора, а другой вывод первого контакта реле подключен к катоду вспомогательного оптронного тиристора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Лысенко Е. В. Схема управления тиристором для цепей отключения высоковольтных выключателей. — «Электрические станции», 1974, Kо 12.

2. Лвторское свидетельство СССР

Ко 473234, кл. Н 01Н 83/20, 1973.