SU760279A1 - Токовый феррорезонансный блок питания i - Google Patents

Description

Изобретение относится ко вторичным источникам питания, применяемым в электроэнергетике для питания оперативных цепей релейной защиты, автоматики и управления электрических подстанций.

На подстанциях с выпрямленным опера- ₅ тивным током получили широкое распрост- , ранение токовые блоки питания, включаемые во вторичную цепь высоковольтных измерительных трансформаторов тока.

Из известных токовых блоков питания наиболее близким по технической сущности яв- 10 ляется токовый феррорезонансный блок питания типа БПТ-1002. Этот блок питания содержит промежуточный насыщающийся трансформатор тока (ПНТ) на П-образном сердечнике с первичной и вторичной обмотками, расположенными на разных стержнях ¹⁵ магнитопровода, линейный дроссель и конденсатор, подключенные ко вторичной обмотке ПНТ и образующие с его ветвью намагничивания параллельный феррорезонансный контур, обеспечивающий отсутствие феррорезонанса на ультра-гармониках, и выпрямительный мост.

В процессе эксплуатации этих блоков питания в сетях напряжением 110 кВ и выше

2

выявился недостаток, заключающийся в возникновении при коротких замыканиях в сети импульсных перенапряжений на первичной обмотке блока, которые приводят к кратковременному пробою витковой изоляции, переходящему в устойчивую дугу за счет повышенного напряжения промышленной частоты. Кроме того, эти токовые феррорезонансные блоки питания используются для быстрого заряда конденсаторных батарей оперативных цепей питания. При этом, если емкость заряжаемой батареи соизмерима с емкостью конденсатора блока питания, возникают перенапряжения на заряжаемой батарее, сохраняющиеся'в течение длительного времени и представляющие опасность для обслуживающего персонала и изоляции конденсаторов.

Целью изобретения является повышение надежности токового феррорезонансного блока питания.

Для этой цели токовый феррорезонансный блок питания, содержащий промежуточный насыщающийся трансформатор тока, линейный дроссель и конденсатор, образующие с ветвью намагничивания этого трансформатора параллельный феррорезонанс760279

³

ный контур, и выпрямительный мост, подключенный параллсльйо конденсатору, дополнительно снабжен последовательно соединенными резистором и конденсатором и последовательно соединенными вторым резистором и диодом, первичная и вторичная обмотки трансформатора расположены на одном среднем стержне Ш-образного сердечника, при этом второй резистор и диод подключены к плюсовому зажиму выпрямителя, а последовательно соединенные первый резистор и конденсатор подключены параллельно первичной обмотке трансформатора.

На чертеже представлена электрическая схема предложенного токового феррорезонансного блока питания.

Блок питания содержит ПНТ 1 с первичной обмоткой 2 и вторичной обмоткой 3, расположенными на среднем стержне Ш-образного сердечника; дроссель 4 и конденсатор 5, подключенные ко вторичной обмотке ПНТ и образующие с его ветвью намагничивая параллельный феррорезонансный контур, обеспечивающий отсутствие феррорезонанса на ультра-гаормониках; выпрямительный мост 6,; резистор 7 и диод 8, включенные последовательно с одним из выходных зажимов; резистор 9 и конденсатор 10, включенные параллельно первичной обмотке ПНТ.

Блок питания в упомянутых режимах работает следующим образом.

При коротком замыкании в сети опасные импульсные перенапряжения на первичной обмотке 2 снижаются до допустимого уровня благодаря шунтирующему действию резистора 9 и конденсатора 10, выбираемых таким образом, чтобы потери мощности на промышленной частоте были незначительны. Благодаря размещению первичной обмотки 2 и вторичной обмотки 3 на общем стержне магнитопровода ПНТ 1 за счет уменьшения индуктивности рассеяния первичной обмотки ПНТ входное сопротивление-блока на промышленной частоте уменьшается, что снижает вероятность перехода импульсного пробоя обмотки 2, если он произойдет, в устойчивую дугу, поддерживаемую падением напряжения на этой обмотке.

При заряде конденсаторных батарей в переходном режиме, обусловленном возникновением короткого замыкания в сети, кратковременные перенапряжения на конденсаторе 5 вызывают перенапряжение заряжаемой конденсаторной батареи, причем благодаря наличию разделительных диодов на батарее эти перенапряжения являются длительными. Для замедления процесса заряда на 30— 40 мс (обычная длительность кратковременных перенапряжений) в цепь заряда вклю4

чены резистор 7 и разделительный диод 8, развязывающий конденсаторную батарею с основной нагрузкой блока питания.

Блок питания по схеме, приведенной на чертеже, выполнен и испытан в лабораторных условиях. Испытания показали, что благодаря включению шунтирующей цепи, состоящей из резистора и конденсатора, импульсные перенапряжения на первичной обмотке ПНТ снижены примерно в 10 раз до допустимых с точки зрения изоляции значений (1,5—2 кВ) при практически неизмененных параметрах блока питания на промышленной частоте (увеличение тока наступления феррорезонанса у блока питания на холостом ходу не превышает 10%). Благодаря размещению первичной и вторичной обмоток на общем стержне Ш-образного магнитопровода ПНТ входное сопротивление блока питания на промышленной частоте уменьшено примерно на 20%, а благодаря включению замедляющего резистора и разделительного диода полностью исключены перенапряжения на заряжаемой конденсаторной батарее.

Включение параллельно первичной обмотке последовательно соединенных резистора и конденсатора, размещение на одном стержне Ш-образного сердечника первичной и вторичной обмоток трансформатора, а так же включение последовательно с одним из зажимов блока резистора и диода позволяют исключить опасные перенапряжения в токовых феррорезонансных блоках и в результате повысить их надежность.

Claims (1)

1. Формула изобретения

   Токовый феррорезонансный блок питания, содержащий промежуточный двухобмоточный насыщающийся трансформатор тока, линейный дроссель и конденсатор, образующие с ветвью намагничивания этого трансформатора параллельный феррорезонансный контур, и выпрямительный мост, подключенный параллельно конденсатору, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности, он дополнительно снабжен последовательно соединенными резистором и конденсатором и последовательно соединенными вторым резистором и диодом, первичная и вторичная обмотки трансформатора расположены на одном среднем стержне Ш-образного сердечника, при этом второй резистор и диод подключен» к плюсовому зажиму выпрямителя, а последовательно соединенные первый резистор и конденсатор подключены параллельно первичной обмотке трансформатора.

   760279