Устройство для защиты от устойчивых и перемежающихся коротких замыканий ряда конденсаторной батареи-фильтра высших гармоник

 

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 2003.78 (21) 2591223/24-07 (М

Н 02 Н 7/16 с присоединением заявки № (23) Г3риорытет

Государственный комитет

СССР но делам изобретений н открытий

Опубликовано 301080. Бюллетень ¹ 40

Дата опубликования описания 30.10.80 (53) УДК 621. 316..925(088.8) (72) Авторы изобретения

В.М. Ермоленко, В.В. Авдеева и Е.И. Дулова

Ордена Октябрьской Революции всесоюзный государственный проектно-изыскательский и научно-исследовательский институт энергетических систем и электрических сетей

"Энергосетьпроект"

{73) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТЫ ОТ УСТОЙЧИВЫХ

И ПЕРЕМЕлЖЮЩИХСЯ КОРОТКИХ ЗАМЫКАНИЙ

РЯДА КОНДЕНСАТОРНОЙ EATAPEH-ФИЛЬТРА

ВЫСШИХ ГАРМОНИК

Изобретение относится к областк . релейной защиты конденсаторных батарей и представляет собой устройство релейной защиты от замыканий ряда заземленной конденсаторной батарей-фильтра высших гармоник, включенной в сеть с незаземленной нейтралью параллельно с аналогичными конденсаторными батареями с суммарной)(} мощностью, превосходящей мощность защищаемой батареи.

Конденсаторные батареи-фильтры предназначаются для преобразовательных подстанций электропередач и вставок постоянного тока для фильтрации токов высших гармоник, генерируемых преобразователями, и в качестве источников реактивной мощности.

Известны защиты конденсаторных батарей: продольно-дифференциальная защита последовательных рядов конденсаторов и продольно-дифференциальная защита фазы батареи.

Для выполнения указанных защит требуется установка дополнительного дорогостоящего оборудования (трансформаторов напряжения), а также нового оборудования (сложной системы передачи сигналов для первой защиты и специального дифференциального реле с фильтром высших гармоник — для второй), еще не освоенного промышленностью. Указанное влечет эа собой сложность реализации этих защит.

Данные защиты предназначаются для применения в конденсаторных батареях, подключенных по известной схеме.

К шинам сети переменного тока, работающей с незаземленной нейтралью, подсоединяются параллельно батареи 1,2......п ° При замыкании ряда на фазе A конденсаторной батареи,например J-ой, появляется ток нулевой последовательности, который растекается по фазам остальных конденсаторных батарей 2,...ll (описано распределение тока нулевой последовательности при условии, что все батареи имеют одинаковую мощность).

Если мощность одиночной конденсаторной батареи в несколько раз меньше суммарной мощности подсоединенных к шинам конденсаторных батарей, то ток нулевой последовательности конденсаторной батареи при внутренних повреждениях в несколько раэ превосходит ток при внешних повреждениях.

775815

Характер распределения токов нулеВой последовательности в рассматриваемой схеме подключения конденсаторных батарей-фильтров при замыкании ряда позволяет применить защиту, реагирующую на ток нулевой последовательности.

Известна токовая защита нулевой последовательности, выполненная на токовом реле, включенном на геометрическую сумму токов трансформа.— торов тока трех Фаэ (фильтр токов нулевой последовательности), и реагирующая с выдержкой времени или без нее на повреждения, сопровождающиеся протеканием токов нулевой последовательности. 1$

Рассматриваемые повреждения конденсаторных батарей характеризуются неустойчивым характером горения дуги.

Кроме того, имеет место наличие в токах батарей составляющих высших 2О гармоник, которые поступают в реле.

Указанная защита не реагирует на неустойчивые эаьыкания ряда, а также не обладает достаточной чувствительностью, поскольку должна быть эагруб- лена для отстройки от тока небалакса высших гармоник.

С целью устранения указанных недостатков в устройство для защиты от устойчивых и перемежающихся коротких замыканий ряда заземленной конденсаторной батареи-фильтра высших гармоник в сети с заземленной кейтральцы, содержащее фильтр токов нулевой последовательности и последовательно включенные измерительный токовый орган с элементом времени и исполнительный орган, дополнительно введены эаграждающий фильтр высших, гармоник, счетчик циклов, при этом фильтр высших гармоник включен между 4О фильтром токов нулевой последовательности и измерительным токовым органом, а счетчик циклов подключен параллельно к элементу времени.

Данное устройство защиты в качестве измерительного органа использует реле тока, дополненное фильтром тока высших гармоник, что позволяет повысить чувствительность защиты, не отстраивая измерительный орган от токов небаланса высших гармоник, появляющихся в переходных процессах при нарушении коммутации преобразовательных мостов. Для отстройки от переходных процессов (заряд, разряд) в конденсаторной батарее 55 при к.э. в сети переменного тока в защиту вводится выдержка времени.

В схеме предусмотрено срабатывание защиты при замыкании ряда, имеющем неустойчивый характер с многократным щ затуханием и восстановлением дуги.

Это обеспечивается наличием в схеме защиты счетчика циклов.

Количество циклов, через которые защита действует ка отключение (или сигнал) выбирается из расчета отстройки от переходных процессов в конденсаторной батарее при к.з. в сети переменного тока и кеуспешком

АПВ.

На чертеже представлена блок-схема устройства.

Устройство содержит фильтр тока кулевой последовательности 1, фильтр тока высших гармоник 2, измерительный орган 3, элемент времени 4, счетчик циклов 5 н исполнительный орган б.

При появлении тока нулевой последовательности, достаточного для срабатывания измерительного органа 3, с его выхода поступает сигнал ка элемент времени 4. Если перекрытие ряда устойчивое, реле времени срабатывает и действует на исполнительный орган защиты 6, через которых осуществляется действие ка отключение или сигнал. При неустойчивом перекрытии реле счетчик IJHKJIQB 5, QT считав соответствующее количество восстановлений и погасакий дуги,также действует на исполнительный орган защиты б.

Счетчик циклов выполкек со сбросом в .нуль, если информация ка кего была записана не полксстью.

Предложенная эащита для своего выполнения ке нуждается в специальной установке дополнительных трансформаторов тока, а может использовать трансформаторы тока, предназначенные для другой аппаратуры.

Формула изобретения

Устройство для защиты от устойчивых и перемежающихся коротких замыканий ряда кокдексаторкой батареи-фильтра высших гармоник, работающей параллельно с аналогичными конденсаторами батареями в сети с кеэаземленкой кейтралью, содержащее фильтр токов нулевой последовательности и последовательно включенные -измерительный токовой оргак с элементом времени и исполнительный элемент, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности, чувствительности и селективности, в него дополнительно введены заграждающий фильтр высших гармоник и счетчик циклов, при этом фильтр высших гармоник включен между фильтром токов нулевой последовательности и измерительным токовым органом, а счетчик циклов подключен параллельно элементу времени.

7а

1в

ic

Составитель В. Зима ков

Редактор В. Левятов Техред Н.Граб Корректор В. Синицкая

Заказ 7778/66

Тираж 783 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,4