книги из ГПНТБ / Электронные устройства релейной защиты и автоматики в системах тягового энергоснабжения

Схема

Включения

Сигнализация

^ . ВТ

вентилей. При повышении температуры трансформатора или вы­ прямителя выше допустимой срабатывает соответствующая защи­ та при перегреве, выдавая сигнал в устройства регистрации (РУ)

иместной сигнализации (МС).

Всхеме защиты и автоматики кремниевого выпрямительного

агрегата применены также следующие аппараты: датчики поло­ жений ДП, газовые реле первой и второй ступени РГ1 и РГН, ветровые реле ВР, термосигнализатор тягового трансформато­ ра ТС, устройство контроля температуры выпрямителя Т°, выход­ ные реле защиты при пробое вентилей Р4 и Р5, реле контроля напряжения в цепях защиты при пробое вентилей Р1, реле земля­ ной защиты РЗЗ, промежуточное реле ПР, реле постоянной бло­ кировки РБ! кроме того, использованы ключ автоматического уп­ равления КАУ и блок-контакты БД дверей выпрямителя.

§ 44. Защита от перенапряжений

На вентили выпрямительных установок воздействуют внешние и внутренние (коммутационные) перенапряжения. Внешние пере­ напряжения попадают на подстанцию со стороны фидеров постоян-

232

напряжений между последовательно соединенными вентилями, а также еще более снизить коммутационные перенапряжения, к вен­ тилям подсоединяют контуры RKCK.

Вентили с лавинными обратными характеристиками способны выдерживать кратковременные перенапряжения. Атмосферные пе­ ренапряжения могут ограничиваться самими вентилями. Однако ограничить перенапряжения, имеющие большой запас энергии, ла­ винные вентили не могут. Исходя из этого выпрямительные агре­ гаты на лавинных вентилях также оборудуют контурами RC. Шун­ тирующие сопротивления, сопротивления связи и резисторно-ем­ костные контуры, подключаемые параллельно отдельным вентилям, можно не применять. Шунтирующие резисторы используются в схе­ ме сигнализации о пробое вентилей, их сопротивление составляет

100—200 кОм.

§ 45. Токовые защиты выпрямительного агрегата

Критерием для выбора допустимых токов кремниевого выпря­ мительного агрегата является усредненная температура р-п пере­ хода вентиля. При коротком замыкании происходит дополнитель­ ный нагрев р-п перехода, и температура его зависит от амплиту­ ды тока и времени действия защит. Предельная допустимая тем­

следующие особенности: значительные колебания нагрузки, отно­ сительно частые короткие замыкания на контактной сети и редкие замыкания на шинах подстанции и на землю. Исходя из этого для режимов нагрузки и коротких замыканий в контактной сети прини­

вых рис. 141 [34, с. 45] видно, что снижение времени срабатыва­ ния защиты при внешних к. з. позволяет значительно повысить нагрузочную способность выпрямителя.

Полупроводниковый выпрямитель от токов к. з. на стороне вы­ прямленного тока защищается двумя последовательно соединен­

стью 6,5 мГн. Чтобы ограничить токи подпитки в случае перекры­ тия и каких-либо нарушений внутри выпрямителя, иногда приме­ няют быстродействующий выключатель обратного тока.

На стороне высокого напряжения трансформатора устанавли­ вают максимальные токовые защиты с выдержкой МТВ (см. рис. 139) и без выдержки времени МТ. Максимальная защита без вы­ держки времени защищает агрегат при всех видах к. з. на первич­ ной обмотке трансформатора, многофазных замыканиях на вто-

234

применения дополнительной выдержки времени. При работе вы­ прямителя с двумя трансформаторами УТМРУ-6300/35 для мак­ симальной токовой защиты уставку по току рекомендуется при­ нимать равной /уст = (10-т 12)/ном.

Ток срабатывания максимальной токовой защиты с выдержкой времени выбирается по условию отстройки от максимального тока

для защиты с выдержкой времени 0,25—0,5 с рекомендуется устав­ ка /уст (5~7) /ном-

§ 46. Защита от замыканий на землю выводов вторичных обмоток тягового трансформатора

Защита предназначена для отключения агрегата при замыкани­ ях анодного вывода на землю и замыканиях не находящихся в противофазе анодных выводов двух разных звезд вторичных об­ моток тягового трансформатора.

При коротких замыканиях на вторичной стороне тягового транс­ форматора или при замыканиях их на землю в системе векторов первичных линейных токов появляется составляющая обратной последовательности. Абсолютная величина линейных токов при этом может быть небольшой и даже не достигать уставки сраба­ тывания максимальной защиты.

Защита обратной последовательности ОП состоит из проме­ жуточных трансформаторов тока, RC фильтра токов обратной по­ следовательности и токового реле, включенного на выходе фильтра.

235

Рис. 142. Векторные диаграммы токов в первичной обмотке трансформатора (а), гоков прямой последовательности (б) и токов обратной последовательности в элементах фильтра (в)

Фильтр токов обратной последовательности ФТОП (см. рис. 139) позволяет получить ток /дин, пропорциональный составляющей обратной последовательности в системе первичных линейных то­ ков тягового трансформатора:

/ л п н = к / л .обр.

Составляющие прямой и нулевой последовательности такой фильтр не пропускает. Реле, включенное на выходе фильтра, реа­ гирует на величину /,л обр- Обычно фильтр включается на линейные токи, которые не содержат составляющих нулевой последователь­ ности. Сопротивления плеч фильтра подбирают так, чтобы при приложении к нему токов прямой 'последовательности ток / на его

выходе был равен нулю. Векторы токов в активном /г и емкостном

/х сопротивлениях каждого плеча сдвинуты на 90° и равны в сум­ ме току, подведенному к плечу (рис. 142):

токов в фильтре при подведении к нему токов прямой последова­ тельности. Величины векторов токов в плечах выбраны так, чтобы

23R

рабочем режиме можно не производить, так как несимметрия вып­

рямителя в этом случае невелика.

Для схемы рис. 143 справедливы следующие соотношения:

Л = / ; + А ;

237

Построим зависимости ZH= / (ZH); UH= f{Z„) и Р„ = / (ZH) полагая при этом ZH= kR, тогда

с большой точностью необходимые для этого условия затруднительно. Защита обычно имеет выдержку времени для отстройки от бросков тока при включении агрегата. Кроме того, возможно крат­ ковременное появление токов обратной последовательности при снижениях напряжения на шинах переменного тока, например, в результате срабатывания вентильных разрядников. Выдержка

времени принимается равной 0,5 с.

238

Выбор уставки защиты производят, исходя из величины токов к. з. на стороне установки защиты. При замыкании анодного вы­ вода на землю

________________2U22j>________________ (317)

защиты определяется следующим образом. При к. з. анодного вы­ вода на землю

2 К т т К ч

239

§ 47. Защита при пробое вентилей Защита предназначена для сигнализации об отказе элементов

приложенных к вентилям двух соседних параллельных групп и к секциям специального делителя. В диагональ моста, образованного шунтирующими резисторами двух соседних параллельных групп вентилей и двумя резисторами делителя, включена лампа Л (см. рис. 139). Нормально ток небаланса, проходящий через лампы, не­ велик и составляет десятые доли миллиампера. При повреждении -одного из резисторов Яш, шунтировании его пробитым вентилем или поврежденной цепочкой RKCK нарушается баланс моста и за­ горается лампа Л. Перед каждой лампой установлен фоторези­ стор типа ФСК-1. Все фоторезисторы ФР соединены параллельно и включены в цепи смещения первых транзисторов двух усилите­ лей, на выходе которых установлены электромагнитные реле Р2 и РЗ (рис. 145). При освещении фоторезистора резко снижается его внутреннее сопротивление, в результате чего уменьшается по-

240