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contre une V406 à la terre daM des trMiHM <$ de courant oont1Au.
,
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ta prdoonte invention cet relatiet à un promotion de 1isnl pou un transmission ta courant continu utr4b 41.... tions de convertisseurs# de pr<f4Mno< à haute toutou'# COM4 indication d'un fuit à la terre au ut Itffl 41 transmission 4llctL'ique. il ont habituellement très utile ci, <Mttr$ à profit la tension en lîsnet de telle sorte qttfww "dUO- tien de la tension en lign. en dessous d'une certaine "eu est interprétée comme une fuite ou mise à la terre et asèa par con-
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siquent un dispositif de protection de ligne à déclencher' les mesures requises & cause de la fuite t.
la terre$ Pans une trana- mission en courant continu avec convertiaaeura, ot procédé si p18 convient moins bien, parce que des défauts de valve dans un< station de convertisseur aussi bien que des défaut* en ligne peu- vent provoquer de$ chutes de tension du. même ordre de grandeur*
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Afin d'éviter et désavantage, il a proposé d'obtenir une lectu- re sélective de défaut* de ligne trace à une protection dite dé- rivé t. Dans le cas d'un défaut de valve dans une station ondu- leuse% la tension en ligne tomblra relativement lentement.
A oaut de l'énergie emmagasinée dans la self de la station onduleuse# tandis que dans le cas d'un défaut de faible isolement ohmique en ligne. la tenaion en ligne tombera très rapidement#
Une telle forme de protection dérivée peut tire uti- lisée par exemple pour un conduit dans l'air qui traverse des
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régions avec une faible résistance vis-à-vis de la terre.
01# tou t.to1s, le conduit dans l'air traverse de* régions avec une forte résistance vis-à-vis de la terre ou s'il $'agit d'une question
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de transmission constituée par une combinai.on de lignés à l'air et de longs câbles aous-aarina, qui possèdent à cause de leur capacité une forte charge, la dérivée de tension peut tire telle- ment faible pour une fuite à la terre de relativement forte réais tance que la sélectivité du dispositif de protection entre une fuite à la terre et un défaut de valve est faible ou éventuelle- @ ment inexistante.
La présente invention est au contraire basée sur l'ob-
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nervation du fait que pour dethhéfauts en ligne les oscillations dans la tension de ligne sont amorties en un temps réduit, après quoi la tension en ligne prend une valeur faible très oonatantr, tandis qu'un défaut de valve d'un genre quelconque provoque une oscillation de tension constante sur la ligne avec une fréquence
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qui correspond à celle du restau à courant alternatif qui est
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connecté à la station de coavertissefut 0' le défaut de valu survient.
L'amplitude d'une telle oscillation de t.1111oa peut par conséquent être très 61*Vdot Une protection de ligne suivant l'invention Ooapf.D4 des Moyen* pour mesurer la tension en ligna et des *oyons de déclenchement muni. de long de retard de temps, L. retard der temps pour oe dernier dispositif #et divisé en deux întemallest dont It premier cbrptopond au temps d'eeortitotemwnt de la ligne pour les oscillations de tension en ou de défaut de la ligna, tandis que l'autre correspond à la période du roseau à courant alternatif qui est connecté à la transmission.
Les moyens de déV olonchement sont prévus pour fournir un signal si la tension en ligne pendant la dernière parti* du temps de retard a été conti- nuellement inférieure à une certaine valeur* Bn choisissant cretti valeur inférieure à la valeur de l'amplitude de la tension en ligne pendant qu'une oscillation survient par cuite d'un défaut de valve, la protection ne donnera un signal que pour un défaut de ligne.
Utilement, l' agencement est doté d'un dispositif pou indiquer la variation dans la tension en ligne, dispositif qui est prévupour actionner les moyens de déclenchement et un autre dispositif pour indiquer le niveau de la tension en ligne pen- dant le retard de temps des moyen* de déclenchement. Ledit autre dispositif sera en pratique un genre de circuit de maintien pour les moyens de déclenchement pendant la dernière moitié du retard de temps. Comme indiqué, les défauts de ligne aussi bien que les défauts de valve provoqueront des oscillations de tension sur la ligne.
Dans ce dernier cas, lorsque la ligne est exempte de dé-
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taute ces oscillations provoqueront, comme mentionné ci-avant, une oscillation continue sur la ligne alimentée par le côté à courant alternatif de la station de convertisseur où se présente
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le défaut,avec pour Conséquence que la valeur en amplitude de la tension en ligne dépasse ladite valeur prédéterminé , ladite influence de maintien cessant par conséquent son aotion et les moyens de déclenchement devenant inactifs.
D'un autre cet', $'il existe un défaut sur la ligne elle-même, par exemple une misa à la terre accidentelle, ladite oscillation disparaïtra rapidement et les moyens de déclenchement seront maintenus en position d'sc.
tionnement jusqu'à ce que 'le signal de déclenchement soit fourni
Le signal de déclenchement pour une ligne est utile- ment adapté aux mesures qui doivent être prises dans le cas d'une fuite ou d'un défaut et il constitue dans ce cas utilement un ordre de blocage de la station redresseuse ou mens encore de transfert à un mode de fonctionnement en ondulation, avec pou conséquence que l'énergie emmagasinée dans la transmission est @ sorbée par la station redresseuse.
La variation de tension qui actionne le dispositif de protection peut soit 8tre constituée par une certaine dérivé négative de la tension en ligne, soit par la chute de la tensior en ligne en dessous d'un certain niveau. Dans ce dernier cas, le niveau de fonctionnement préréglé doit être inférieur à celui qui correspond à la tension stationnaire en ligne, qui survient lors d'une connexion de dérivation d'un groupe redresseur afin d'empêcher une telle connexion de dérivation de déclencher le dispositif de protection. Dans un tel cas, la sensibilité du di positif de protection peut être modifiée mais en considérant qu'une telle connexion en dérivation peut être temporaire, il peut être désavantageux de modifier le dispositif de protection pour une telle raison.
D'autres détails et particularités de l'invention re sortiront de la description ci-après, donnée à titre d'exemple non limitatif et en se référant aux dessins annexés, dans les- quels !
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La figura 1 représente un* tome de réalisation, d'un
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dispositif de protection suivant l'invention.
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La figure 2 représente une partit supplémentaire on- zoot4o au dispositif de protection et qui donne des possibilités pour une veconnexion rapide de la station redrestousse à la t1e 1, deux dispositifs sensibles '1..en.ion 1 et 5 ont été représentés et il$ sont influencé* par une ten- sion proportionnelle à la tension en ligne$ oonneotée aux bornes 20. le dispositif 1 est destiné à faire 4'#a1rlr 1..,.t'.' de protection pour uns certaine variation dan< la tension en ligne, tondis que le dispositif 5 est destiné à Indiquer la teuton en ligne pendant la dernière parti* du retard de temps.
Le système de protection est équipé d'un dîàpositit de .retard de tempo 8, 9 et si la tension en ligne pendant la der- nibre partit du retard de temps a été constamment intérieure à =0 c.rta1n"Va1eUfér'Bl'. dans le dispositif 5$ l'impulsion de démarrage fournie par le dispositif 1 stra transmise, par l'intermédiaire de deux thyristors 6 et 40 à des *oyons de dé- elonohoment À partir des borcey 20, une tension obt appliquée au dispositif 5* qui comporte deux circuit* de niveau avoo de treneittOM 5 et 54 i reopeetiveMntt ces deux transistors sont
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alimentés à partir d'une source de tension positive et ternie
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dans leur circu.1t de commande d'une diode de Zoner '1,
t 55 tes- pectivement connectée à un diviseur de tension correspondant $5* 56 et 57# 58# respectivement* Aussi longtemps que la tension aux bornée 20 est aaaei élevée pour que le point du diviseur de ten" .ion correspondant oonntoté k une diode de Zener soit supérieur à la tension de Zonorg le transistor correspondant e2 et 54< res- pectiv4montt aéra conducteur et la tension de sortie du 41.po.. tit 5) par l'intermédiaire des diodes >9 et 5919 reapeotiveaent, aéra pratiquement nulle Si, d'un autre côté, la tension en lî-
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gne et par conséquent la tension aux bornes 20 tombe en dessous d'une certaine valeur, l'une des diodes de Zoner et pour une cer- tain.
valeur inférieure l'autre diode de Zoner également seront
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bloquée! et par conséquent les transistor# auaai, et le dixpoei- tif 5 donnera une tension de sortît positive, os qui lui permet de fournir un courant de maintien à l'un des thyriitors 4 et 6 ou aux deux.
Le dispositif 1 contient un transistor dit unijonction 11, dont le circuit de tension en série avec la résistance 12, 12 est connecté dans la position représenté* d'un système de contact
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15 entre les borne. 20 et dont le oirouit de courant est qonnlo- t6 par une résistance 13 à une source de tension positive$ En ou- tre le circuit de courant est connooté en parallèle avec un con- densateur 14,qui sera chargé à partir de ladite source de ten- sion positive.
Si la tension aux bornes 20 tombe à un* certaine
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valeur, la tension de blocage du transistor unijonation 11 sera intérieure à la tension de charge du condensateur 14, ce dernier se déchargeant alors lui-mime par l'intermédiaire du transistor
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unijonctiont De la sorte, une impulsion de tension sera tranaai- se par la diode 17 au dispositif 8.
Afin d'assurer qu'il y ait toujours une certaine ten-
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.ion de commande aux bornes du transistor 11, lnl"lI1tl *UP6- rieur* de son oirouit de tension a été connectée par une diode
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18 à une source de tension liait@ à la borne 19*
Lorsque le condensateur 14 a été déchargé, le transis- tor 11 sera 4 nouveau bloque, après quoi le condensateur 14 est rechargé* Si la tension en ligne après cette charge cet encore
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faible,
le condensateur sort à nouveau déchargé par l'intertaé- diaire du transistor et une nouvelle impulsion de tension est envoyée par la diode 17$ impulsion qui est répétée aussi 10nt1-'. que la, tension en ligne est inférieure à une certaine valeur.
Au lieu d'influencer les moyens 1 et par conséquent le déclenchement du système de protection par le niveau de la
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tension en ligne; l'on peut utiliser la dérivée de la tension en ligne comme indication d'un défaut ou d'une mise à la terre accidentelle. Dans ce but, des moyens de dérivation 7 ont été prévus, comportant un transformateur, dont l'enroulement primaire 71 est connecté en série avec un condensateur 73 aux bornes 20.
L'enroulement 71 @et en outre connecté en parallèle avec une résis tance 74.
L'enroulement secondaire 72 est connecté par une dio- de 75, résistance 76 et un contact dans le système' de oon- tact 15 au circuit de courant du transistor 11.Le système de
15 sera par conséquent déplacé vers sa position contact/de droite, pour laquelle le contact de gauche est ferai et le circuit de tension du transistor 11 est connecte par l'inten médiaire de la position de droite du contact Inverseur, à une ten- *ion positive fixe choisie de telle sorte que la tension de blo- cage du transistor soit supérieure à la tension de charge du condensateur 14.
Si la tension en ligne et par conséquent la tension aux bornes 20 tombe à une dérivée d'une certaine valeur, le con- densateur 73 sera déchargé par l'Intermédiaire de l'enroulement primaire 71 et dans l'enroulement secondaire 72 sera induite une impulsion de tension qui est supérieurs à la tension de blocage du transistor lit De la sorte, le condensateur 14 sera déchargé dans le circuit de courant du transistor et, Comme dans le cas précédent, une impulsion de tension sera envoyée par la die- de 17 au dispositif 8.
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i)'impulsion de tension provenant de la diode 17 est Ajouté 7 note envoyât à l'électrode de 000=de d'un transibtor 81 dame un f + 1 4 tl1b' psoillftteuï1 bloqué comprit dans 16 dispositif 8. DO 19 .on., 1 t <(! ' ce transistor sera oonduettur et.un courant provenant d'un. source de tension positive circulera dans un enroulement 82 1\11' Il. un tran8ta:matl\U' muni d'un enroulement de polarisation 85 oon*
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necté à une sourcede tension 87. Les flux provenant de* enrou- lements 82 et 85 sont mutuellement opposés* De la sortit , une tension est induite dana un enroulement 83 sur le transformateur, tension qui est incorporée par l'intermédiaire d'une diode et d'une résistance, dans le circuit de commande du transistor 81.
Ce dernier sera par conséquent conducteur jusqu'à ce que le noy- au du transformateur ait été saturé* Simultanément, une tension est induite dans l'enroulement 84 et cette tension, par l'inter- médiaire de la diode 85' et d'un condensateur 62 qui lui est con- necté en série tout en étant connecte en parallèle avec une résis tance 63, fournit une impulsion de démarrage au thyristor 6.
Lori que ce dernier est devenu conducteur$ le courant provenant de l'enroulement 84 circulera dans le circuit principal du thyris- tor, par l'intermédiaire de la diode 61.L'oscillateur 8 est calculé de telle sorte que l'impulsion de tension provenant de 1 enroulement 84 est assez longue pour que les oscillations de tension sur la ligne pendant cette Impulsion soient amorties dans le cas d'un défaut en ligne. Cette impulsion représente ainsi la première partie du retard de temps du système de proteo-* tion. Si la tension en ligne à la fin de cette période est infé- rieure a une valeur préréglée dans le dispositif 5, le tnyristor 6 recevra un courant de maintien à partir du dispositif 5, par l'intermédiaire de la diode 59.
Lorsque le transformateur a été saturé, la tension induite dans l'enroulement 83 disparaît et le translater 81 est bloqué par une tension négative 88, après quoi le transformateur sera réaimanté par 1'enroulement de polarisa- tion 85. Par conséquent, une tension dirigée en sens inverse est induite dans l'enroulement 84 et une Impulsion de tension sera envoyée par la diode 86 au dispositif 9. L'amplitude de cette tension est limitée à une certaine valeur grâce à une tension
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69' appliqua pu- i':l.nt.n'4iuJ:" d'une diode 09.
L'impulsion de tension provenant de la diode 86 chargera un condensateur
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92 connecté dans le circuit de courant d'un transistor ut4dono- tien 910 dont le e6té de tension est connecta par des résistan- ces 94, 94' à une source de tension positive$ Lorsque la tension aux bornée du Qond'I.t.1,Ut 92 devient euperieure à la toast= de blocage prépéglee dan le transistor à unijonction 91 le eon- densateur et déchargera dans le transistor et une impulsion de 'tension sera transmise par la diode 93 et un enroulement 65 au oil ouït principal du thyristor 6.
Le condensateur 92 est calculé de telle sorte que Ion tempe de charge au moins corresponde à la pé- riode des réseaux à courant alternatif connectés aux stations de convertisseur et ce temps de charge constituera par conséquent l'autre partie du retard de temps du système de protection.
Si la tension en ligne pendant l'ensemble du temps de charge du condensateur 92 a été tellement faible que le transis- tor 54 a été bloqué,le thyristor 6 a ainsi reçu pendant toute cette période un courant de maintien par l'intermédiaire de la diode 59 et ladite impulsion provenant de la diode 93 traversera
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l'enroulement 65 et le thyristor 6 et elle engendrera par conté- quent dans l'enroulement 66 une impulsion de tension qui allume- ra, par l'intermédiaire d'une diode 64, le thyristor 4.
Si, d'un autre coté, dans le cas d'un défaut de valve la tension en ligne
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à un moment q\l1..conque pendant ledit temps de charge a été sup4- rieuce la valeur qui correspond à la tension de Zoner pour la diode de Zoner 53,le courant de maintien du thyristor 6 a été interrompu et ce thyristor a été bloqué, de telle sorte que l'im- pulsion provenant du dispositif 9 ne peut pas le traverser.
Afin d'éviter que le condensateur 92 ne soit rechar- gé après que le dispositif 9 a fourni son impulsion, le oonden-
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auteur 92 a été connecté en parallèle avec un thyristor 93 com- mandé par l'impulsion de tension provenant du dispositif 9, L'é- nergie résiduelle provenant de l'enroulement 84 se déchargera par conséquent dans le thyristor 95, Si ceci n'était pas le cas,le condensateur 92 recevrait une nouvelle charge non commandée qui peut subsister comme charge initiale pour le moment de fonctionne ment suivant du système de protection* De la sorts,
le temps de charge pour le condensateur 92 et par conséquent l'autre partie du temps de fonctionnement du système de protection serait rac- courcie d'une façon non commandée.
Le dispositif 3 est un générateur d'impulsions de point te du même type que le dispositif 1, ce dispositif comprenant, un transistor unijonction 31, dont le circuit de tension est connec- té, par l'intermédiaire du thyristor 4 et des résistances 32, 32' aux bornes 20.
Le circuit de courant du transistor 31 est connec- té par une résistance à une source de tension positive et connec- té en parallèle avec un condensateur 35' Ce dernier sera chargé à partir de ladite source de tension positive et si la tension aux bornes 20 tombe dans une mesure telle que la tension aux bornes du condensateur 35 devient supérieure à la tension de blo- cage du transistor 31, la condensateur 35 se déchargera par l'in- termédiaire du transistor 31, de la résistance 32 et du thyris- tor 4. Après que le condensateur 35 se soit déchargé, le transis- tor 31 sera bloqué jusqu'à ce que le condensateur 35 ait été re- chargé.
De la sort., une impulsion de tension apparaîtra à la ré- sistance 32 et cette impulsion de tension est transmise aux bornes de sortie 30 du système de protection, qui sont connecté- es au dispositif pour le blocage de la station redresseuse* L'une des conditions pour l'obtention d'un signal de déclenchement est donc que la tension en ligne pendant la dernière partie du retard de temps,
c'est-6-dire pendant la charge du condensateur 92 res- te assez faible pour que le dispositif 5 maintienne le thyris-
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tor 6 à l'état conducteur* de telle sorte qu'il devient possible pour le dispositif 9 d'allumer le thyristor 4.
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Afin d'obtenir une valeur ux1rAUa définit pour la ten- sion 4* charge du condensateur 959 on a liait * cette tension à l'aida d'une source de tension 34 connectée par une diode 55. De la tête façon la tension aux bornes du transistor 31 a été 1- tès à une valeur minimum à l'aide d'une source de tension 39 oon-' noctd* à la résistance 32',
par l'intermédiaire d'une diode 38 Afin d'ériter que cette tension limite n'apparais$* aux bornes 20 l'eu a introduit une diode 2010
Pour des défauts en ligne très sérieux qui amènent la tension à diminuer avec de très fortes dérivées par exemple pour des défaut* en ligne au voisinage de la station redresseuse , il peut être désirable d'effectuer le déclenchement! directement et sans retard Dans ce but,
l'on a connecté un dispositif 10
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entre les dispositifs 7 et 36 Ce dispositif est constitué approxi mativement de la même façon que les dispositifs 1 et 3 et il oox- prend un transistor unijunotlom 101, dont le circuit de tension est connecte par des résistance# à une source de tension positi- ve 105, tandis que son circuit de courant est connecté à un con. donoatour 102 chargé à une certaine tension à partir d'une tour- ce de tension positive 104, fin outre, le cota de courant du trac. aîntor 101 est connecte par une résistance et une diode 75 à 11 roulement 72 du dispositif 7.
Lors d'une diminution de la tension
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de ligne avec une certaine dérivée élevée, le dispositif 7 Ixci- fera par conséquent le transistor 101, après quoi le condensateur 102, par l'intermédiaire de la diode 106, se déshargert dans 'le trfflistort De la aorte, le dispositif 10, par l'intermédiaire d'une diode 103, allumera le thyriabr 4, et qui amènera comme indiqua précédemment le dispositif 3 à fournir une impulsion aux borne% 20.
Pour des transmissions en courant continu, la signal
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provenant du système de protection constitue oomml indiqué pré*
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ridement utilement un ordrt pour le régulateur de la station redresseuse de commander un fonctionnement en ondul# ##ur, afin do amener aussi rapidement que possible le courant dans la tram- mission à zéro et par conséquent de 46.1on1"r le point 461.0. tueux. Etant donné que gfaot à cette disposition$ il est souvent possible de supprimer le défaut, il est désirable ensuite de re- mettre aussi rapidement qui possible la transmission en route et le signal de sortît du dispositif est par conséquent utilement adapté à une telle conception.
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Un tel blocage temporaire et une telle reconnexion rapide sont effectués utilement aveo l'agencement représenté à
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la figure it, qui est Inséré entre les bornes 30 de la figue 1 et le régulateur de la station redresseuse*
La figure 2 représente un oscillateur bloqué 11 du
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111814. type que celui utilisé dans le dispositif 8. L'oscillateur comprend un transformateur avec un enroulement de polarisation 18
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et un enroulement primaire ils en série avec un transistor 116.
Celui-ci est excite par l'impulsion provenant des bornes 30, qui est transmise par un transformateur d'isolement 14* Lorsque le transistor 116 est devenu conducteur, un courant apparaîtra dans l'enroulement 111, ce qui engendre un flux opposé à celui engen- dré par l'enroulement de polarisation 113. Par conséquent,une tension est induite dans l'enroulement 110 et elle fournit une tension de commande poursuivie pour le transistor 116, jusqu'à ce que le noyau du transformateur ait été saturé. Ensuite, le tran-
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sistor 1016 est bloqué et le noyau du transformateur est réaiman- té par la polarisation.
Pendant l'aimantation du tl'an.bl'ma1iew.'. une impulsion de tension est induite dans l'enroulement 113 et elle allume en premier lieu, par l'intermédiaire de la diode 117, la résistance
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12> et le condensateur 1,21', un thyristor 12, pour engendrer en** suite un courant dans le circuit principal de celui-ci. Pendant
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la V68im=tation du une tension de sent opposé est induite dons l'enroulement 115 et, par l'intermédiaire de
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la diode 118, d'une résistance variable 129 d'une diode de Zoner 12, et d'un condensateur 121, elle fournit une tension d' PO'9al' et ensuite un courant d< Maintien pour le thyriatoy 12. Pendant de la période pour la tension induite dans l'enroule- ment 115, le thyristor la sera par conséquent oonduoteur.
Afin -de donner une forme rectangulaire à l'autre demi-période de lad1- te tension$ 'on. inséré une diodede Zoner 123. En outre, la longueur de cette demi-période peut être modifiée à l'aide de la résistance 124. Les condensateurs 121 et 121' sont dotés d'une résistance de décharge 112 et 122', respectivement.
La borne de sortît 13 de l'agencement est connectée au régulateur de la station redresseuse et pendant la période
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ou le thyristor 12 est conducteur, une tension positive provenant d'une source de tension 120 sera appliquée A la borne 13, par l'intermédiaire d'une résistance 130.
Pendant cette période, la station sera bloquée ou amenée à fonctionner en ondu- leur et la ligne aéra ainsi bloquée*
L'oscillateur 11 est calculé de telle sorte -que ledit @
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temps de blocage usure la d681onisatJ.on en un empiaotiobt dé- fectueux possible* Après cette période, le thyristor 1<! aéra bloqué, étant donné que la résistance 15U est tellement élevé* que la source de ttnsiôl 120 n'est pas capable d'y faire circu- ler un courant de maintien pour/thyristor.
La tension de sortie positive a la borne 13 disparaîtra par conséquent et la station redresseuse reviendra ...on fonctionnement normal, O".11-'.4ir. qu'une reconnexion se produit,
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L'on aurait pu éventuellement utiliser comme interval- le de blocage pour la transmission uniquement la première demi période de la tension engendrée dana l'enroulement 115# malt en
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redressant et en utilisant l'ensemble de la période, ,' an arrive à des dimensions inférieures pour le transformateur de l'oscilla- teur pour un tempe de blocage donné.
Pendant la période de blocage de la transmission, le
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dispositif 3 est également bloqué à partir de 1'oscillateur ils grâce à une tension redressée positive induite dans l'enroulement 112.
Cette tension est envoyée à la borne 37 du dispositif 3 et fournit par conséquent une tension de commande à un transis-
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tor 36 dans ce dernier, oe transistor oourt-oirouitant le conden- sateur 35 et empêchant par conséquent sa charge, A la fin du temps de blocage# la tension à la borne z disparaît, le transît tor 36 est bloqué et le condensateur z5 est chargé alors que la ! tension en ligne augmente.
Le condensateur 39 ostr alors choisi de telle sorte par rapport au circuit de charge que la tension en ligne, si la ligne est exempt* de défauts, croît plus rapide-
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ment que la tension aux bornée du condensateur A un certain mow ment, à savoir lorsque la tension en ligne est devenue unes éle-
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vit pour que la transistor 52 dans le dispositif 5 soit conduc- teur.
le courant de maintien appliqué par la diode 59' au t1..1 tor 4 disparaîtra* Le condensateur 33 mort chats' . la valeur donnée par la tension 34, mais aucune décharge n'est possible étant donné que le oireuit de décharge passant par le transit-
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tor unijonction 31 et la thyristor * eat à prêtent bloqué, Aucun nouvel ordre de blocage ne aéra ainsi donné au redresseur, mais le dispositif 3 est préparé avec le condensateur 33 chargé pour le cas d'un nouveau défaut*
Si la ligne n'était pu exempte de défauts pendant le blocage du redresseur,
la tendon en ligne n'augmentera pas jus- qu'à la valeur normale et le thyristor 4 continuera à recevoir
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un courant de maintien et, lorsque le condensateur 33 zur été chargé, un nouvel ordre de blocage sera donné par l'intermédiaire
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des bornes 30 et de l'oscillateur il* Le nouveau blocage sert '#
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suivi, comme décrit précédemment, par une nouvelle t'.oOMIx1on.
.110..
Si le défaut en ligne est encore présent après un certain nombre de blocages et de 040=0xiO"t par exemple de . fez à 3, la ligne devrait être bloquée en permanence. ce qui sur- vient 4 l'aide d'un thyristor 13, Pour commander cette opération
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1* oscillateur il a -été doté d'un enroulement f14 dans lequel une t'D'QD."1 induite et elle charte, par l'intermédiaire d'une résistance 135 et d'une diode 13b, un condensateur 132. Celui-ci est prévu pour se décharger par l'intermédiaire du air- -cuit de courant d'un transistor unijonction bzz7, dont le circuit de tension est connecté par des résistance$ 1, 133' a une amour oe de tension positive.
Le 4cndansatsur nu.? a. une valeur suffi* samnent grande pour que sa tension atteigne la tension de bloca- ge préréglée dans le transistor 131 après le nombre désiré de blocage et de reconnexion de la station redresseuse. Lorsque la tension du condensateur dépasse cette tension de blocage, le condensateur 132 sera decnargé dans le transistor 131 et une impulsion d'amorçage sera envoyée par la diode 139 au thyristor 13.
Ceci survient par exemple au milieu d'un blocage de la trans missionalors que le thyristor 12 est conducteur, et par conté- quent' les thyristor$ 12 et 13 recevront un courant de maintien
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permanent a partir ae la borne 120, la borne 19 recevant une tension positive et la.transmission étant bloquée en permanence.
Le condensateur 132 prend ainsi le caractère d'un élément comp- teur. Il est doté d'une résistance de décharge 134 qui a toute- fois une valeur suffisamment élevée pour que la décharge pen-
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dant les reconnexions temporaires soit négligeable.
L'on a agencé convenablement en série avec le thy-
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ristor 13 un émetteur d'alerte, par exemple un relais '13. Dans le même circuit, l'on doit aussi prévoir un dispositif, par
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exemple un contact !de rupture 138, pour annuler l'ordre de blo- cage envoyé à la borne 13 lorsque le défaut en ligne a été sup- primé* @
Le système de protection suivant l'invention permet ainsi la sélection!entre les défauts en ligne et les défauts de valve* ainsi qu des possibilités de reoonnexions et de blo- cages répétés pour' des défauts en ligne permanente
REVENDICATIONS
1.
Moyens de protection pour une ligne de transmissi@ en courant continu entre des stations de convertisseurs, carao. térisésen ce qu'ils comprennent des dispositifs sensibles à la tension influencés par la tension en ligneun dispositif de re@ tard à deux étages influencé par le premier desdits dispositifs sensibles à la tension et fournissant un retard de temps en deu étapes, la première étape correspondant au temps d'amortisse- ment pour les oscillations de tension survenant dans la ligne pour un défaut en ligne, la seconde étape correspondant à la période d'un réseau à courant alternatif connecté à une station de convertisseurs, et un dispositif de déclenchement influencé en partie par le dispositif de retard et en partie par l'autre dispositif sensible à la tension,
ledit premier dispositif son. sible à la tension actionnant les moyens protecteurs pour une certaine variation dans la tension en ligne, tandis que l'autr< dispositif sensible à la tension connecte le dispositif de dé.' clenchement au dispositif de retard pendant la seconde étape du retard de temps,pour un certain niveau faible de la tension en ligne.
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against a V406 earthed daM trMiHM <$ oont1Au current.
,
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your prdoonte invention this related to a promotion of 1isnl for a direct current transmission utr4b 41 .... converter tions # of pr <f4Mno <high dog '# COM4 indication of an earth leakage at ut Itffl 41 transmission 4llctL'ique. They usually have very useful this, <Mttr $ to take advantage of the voltage in the lîsnet so that "dUO- keeping the line voltage below a certain" is interpreted as a leakage or grounding and asèa by con-
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s required a line protection device to trigger the required measures & cause of the leak t.
earth $ In a direct current transmission with convertiaaeura, ot process if p18 is less suitable, because valve faults in a <converter station as well as faults * in line can cause $ drops. voltage of. same order of magnitude *
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In order to avoid and disadvantage, he proposed to obtain a selective reading of a trace line fault * at a so-called t-derivative protection. In the event of a valve fault in a corrugating station% the line voltage drops relatively slowly.
Aside from the energy stored in the choke of the undulating station # while in the case of a low ohmic insulation fault in line. online tenancy will drop very quickly #
Such a derivative form of protection can be used, for example, for an air duct which passes through
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regions with low resistance to earth.
01 # all t.to1s, the air duct passes through * regions with high resistance to earth or if $ 'is a question
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transmission made up of a combination of lines in the air and long aous-aarina cables, which have a strong load because of their capacity, the voltage derivative can draw so weak for an earth leakage of relatively strong reaffirmation that the selectivity of the protection device between an earth leakage and a valve fault is low or possibly nonexistent.
The present invention, on the contrary, is based on the ob-
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This is due to the fact that for line faults the oscillations in the line voltage are damped in a short time, after which the line voltage assumes a very low value, while a valve fault of any kind causes oscillation constant voltage on the line with a frequency
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which corresponds to that of the alternating current restaurant which is
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connected to the co-warning station if 0 'the valu fault occurs.
The amplitude of such an oscillation of t.1111oa can therefore be very 61 * Vdot A line protection according to the invention Ooapf.D4 of the Means * for measuring the line voltage and the trigger points provided. long time delay, L. time delay for this last device # and divided into two intemallest of which It first cbrptopond to the exit time of the line for the voltage oscillations in or fault of the line, while the The other is the period of the alternating current reed which is connected to the transmission.
The release means are provided to provide a signal if the line voltage during the last part of the delay time has been continuously lower than a certain value * Bn choosing a value lower than the value of the amplitude of the delay time. Line voltage while an oscillation occurs due to a fault in the valve, the protection will only give a signal for a line fault.
Usefully, the arrangement is provided with a device for indicating the variation in the line voltage, which device is provided for actuating the trigger means and another device for indicating the level of the line voltage during the time delay. means * of triggering. Said other device will in practice be a kind of holding circuit for the triggering means during the last half of the time delay. As noted, line faults as well as valve faults will cause voltage oscillations on the line.
In the latter case, when the line is devoid of
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taut these oscillations will cause, as mentioned above, a continuous oscillation on the line supplied by the ac side of the converter station where the
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the fault, with the consequence that the amplitude value of the line voltage exceeds said predetermined value, said sustaining influence consequently ceasing its action and the triggering means becoming inactive.
On the other hand this ', $' there is a fault in the line itself, for example an accidental earthing, said oscillation will disappear quickly and the trigger means will be kept in the sc position.
operation until the trigger signal is supplied
The tripping signal for a line is usefully suited to the measures which must be taken in the event of a leak or a fault and in this case it is usefully a blocking order for the rectifier station or even a transfer. in a ripple mode of operation, with the consequence that the energy stored in the transmission is absorbed by the rectifier station.
The voltage variation which actuates the protection device can either be constituted by a certain negative derivative of the line voltage, or by the drop in the line voltage below a certain level. In the latter case, the preset operating level must be lower than that which corresponds to the line steady voltage, which occurs during a bypass connection of a rectifier group in order to prevent such a bypass connection from tripping the protection device. In such a case, the sensitivity of the protection positive di can be modified but considering that such a branch connection may be temporary, it may be disadvantageous to modify the protection device for such a reason.
Other details and features of the invention will emerge from the description below, given by way of non-limiting example and with reference to the accompanying drawings, in which!
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The figure 1 represents a * volume of realization, of a
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protection device according to the invention.
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FIG. 2 represents an additional part on-zoot40 to the protection device and which gives possibilities for a rapid connection of the redo station to the t1e 1, two sensitive devices' 1..en.ion 1 and 5 have been represented and it $ are influenced * by a voltage proportional to the line voltage $ oonotated at terminals 20. device 1 is intended to make 4 '# a1rlr 1 ..,. t'. ' protection for some variation in the line voltage, while the device 5 is intended to indicate the line line during the last part of the time delay.
The protection system is equipped with a delay time delay 8, 9 and if the line voltage during the last part of the time delay has been constantly inside = 0 c.rta1n "Va1eUfer'Bl '. in device 5 $ the starting pulse supplied by device 1 is transmitted, through two thyristors 6 and 40 to de- elonohoment oyons From borcey 20, a voltage obtained is applied to device 5 * which has two avoo level circuits * of treneittOM 5 and 54 i reopeetiveMntt these two transistors are
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powered from a positive and tarnished voltage source
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in their control circuit for a Zoner diode '1,
t 55 respectively connected to a corresponding voltage divider $ 5 * 56 and 57 # 58 # respectively * As long as the voltage at terminal 20 is aaaei high so that the point of the corresponding voltage divider is marked with a diode of Zener is greater than the voltage of Zonorg the corresponding transistor e2 and 54 <respectiv4montt aera conductor and the output voltage of 41.in .. tit 5) via the diodes> 9 and 5919 reapeotiveaent, aera practically zero If , on the other hand, the tension in
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and therefore the voltage across terminals 20 falls below a certain value, one of the Zoner diodes and for a certain.
lower value the other Zoner diode also will be
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blocked! and therefore transistors # auaai, and dixpoeitif 5 will give a positive output voltage, which allows it to supply a holding current to one or both of thyriitors 4 and 6.
Device 1 contains a so-called unijunction transistor 11, the voltage circuit of which in series with resistor 12, 12 is connected in the position shown * of a contact system
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15 between the terminals. 20 and whose current flow is connected by a resistor 13 to a positive voltage source $ In addition the current circuit is connected in parallel with a capacitor 14, which will be charged from said source of voltage. positive tension.
If the voltage across terminals 20 drops to a * certain
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value, the blocking voltage of the unijonation transistor 11 will be internal to the charging voltage of the capacitor 14, the latter then discharging itself through the transistor
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unijunction In this way, a voltage pulse will be transmitted through diode 17 to device 8.
In order to ensure that there is always some tension
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control ion across transistor 11, lnl "lI1tl * UP6- rieur * of its voltage ouit has been connected by a diode
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18 to a voltage source linked @ to terminal 19 *
When the capacitor 14 has been discharged, the transistor 11 will be 4 again blocked, after which the capacitor 14 is recharged * If the line voltage after this charge this again
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low,
the capacitor goes out again discharged through the transistor inter- mediate and a new voltage pulse is sent through the diode 17 $ pulse which is also repeated 10nt1- '. that the line voltage is less than a certain value.
Instead of influencing means 1 and therefore triggering the protection system by the level of the
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line voltage; the derivative of the line voltage can be used as an indication of a fault or accidental grounding. For this purpose, bypass means 7 have been provided, comprising a transformer, the primary winding 71 of which is connected in series with a capacitor 73 at terminals 20.
The winding 71 @and further connected in parallel with a resistor 74.
The secondary winding 72 is connected by a diode 75, resistor 76, and a contact in the switch system 15 to the current circuit of the transistor 11.
15 will therefore be moved to its contact / right position, for which the left contact is made and the voltage circuit of transistor 11 is connected through the right position of the changeover contact, at a voltage. fixed positive ion chosen such that the blocking voltage of the transistor is greater than the charge voltage of the capacitor 14.
If the line voltage and therefore the voltage across terminals 20 drops to a derivative of a certain value, the capacitor 73 will be discharged through the primary winding 71 and in the secondary winding 72 will be induced. voltage pulse which is greater than the blocking voltage of the transistor reads In this way, the capacitor 14 will be discharged in the current circuit of the transistor and, as in the previous case, a voltage pulse will be sent by the die- of 17 to device 8.
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i) the voltage pulse coming from diode 17 is Added 7 note sent to the 000 = electrode of a transibtor 81 with a blocked f + 1 4 tl1b 'psoillftteuï1 included in 16 device 8. DO 19 .on. , 1 t <(! 'This transistor will be ononduettur and. A current coming from a. Positive voltage source will flow in a winding 82 1 \ 11' Il. Un tran8ta: matl \ U 'provided with a polarization winding 85 oon *
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connected to a voltage source 87. The fluxes from * windings 82 and 85 are mutually opposite * From the output, a voltage is induced across a winding 83 on the transformer, which voltage is incorporated through a diode. and a resistor, in the control circuit of transistor 81.
The latter will therefore be conducting until the core of the transformer has been saturated. Simultaneously, a voltage is induced in the winding 84 and this voltage, through the diode 85 'and a capacitor 62 which is connected thereto in series while being connected in parallel with a resistor 63, supplies a starting pulse to the thyristor 6.
If the latter has become a conductor, the current from winding 84 will flow through the main circuit of the thyristor, through diode 61. Oscillator 8 is calculated so that the voltage pulse from 1 winding 84 is long enough that the voltage oscillations on the line during this Pulse are damped in the event of a line fault. This pulse thus represents the first part of the time delay of the protection system. If the line voltage at the end of this period is less than a preset value in device 5, tnyristor 6 will receive a holding current from device 5, through diode 59.
When the transformer has been saturated, the voltage induced in the winding 83 disappears and the translater 81 is blocked by a negative voltage 88, after which the transformer will be re-magnetized by the bias winding 85. Therefore, a directed voltage. in the opposite direction is induced in the winding 84 and a voltage pulse will be sent by the diode 86 to the device 9. The amplitude of this voltage is limited to a certain value thanks to a voltage
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69 'applied pu- i': l.nt.n'4iuJ: "of a diode 09.
The voltage pulse from diode 86 will charge a capacitor
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92 connected in the current circuit of a ut4donotian transistor 910 whose voltage e6té is connected by resistances 94, 94 'to a positive voltage source $ When the voltage at the terminal of Qond'It1, Ut 92 will become pre-set to the blocking toast in the unijunction transistor 91 the condenser and will discharge in the transistor and a voltage pulse will be transmitted through the diode 93 and a winding 65 to the main output of the thyristor 6.
The capacitor 92 is calculated such that the charge time at least matches the period of the AC networks connected to the converter stations and this charge time will therefore be the other part of the time delay of the system. protection.
If the line voltage during the entire charging time of the capacitor 92 has been so low that the transistor 54 has been blocked, the thyristor 6 has thus received during this entire period a holding current through the intermediary of the diode 59 and said pulse from diode 93 will pass through
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the winding 65 and the thyristor 6 and it will on the other hand generate in the winding 66 a voltage pulse which will ignite, via a diode 64, the thyristor 4.
If, on the other hand, in the event of a valve fault, the line voltage
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at a time when during said charging time the value which corresponds to the Zoner voltage for the Zoner diode 53 was exceeded, the holding current of the thyristor 6 was interrupted and this thyristor was blocked, so that the pulse from device 9 cannot pass through it.
In order to prevent the capacitor 92 from being recharged after the device 9 has supplied its pulse, the oonden-
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author 92 has been connected in parallel with a thyristor 93 controlled by the voltage pulse from device 9. Residual energy from winding 84 will therefore be discharged into thyristor 95, If this is not was not the case, the capacitor 92 would receive a new uncontrolled load which may remain as an initial load for the next moment of operation of the protection system.
the charge time for the capacitor 92 and therefore the other part of the operating time of the protection system would be shortened in an uncontrolled manner.
Device 3 is a point pulse generator of the same type as device 1, this device comprising, a unijunction transistor 31, the voltage circuit of which is connected, through the intermediary of thyristor 4 and resistors 32. , 32 'at terminals 20.
The current circuit of transistor 31 is resistor connected to a positive voltage source and connected in parallel with a capacitor 35 'This will be charged from said positive voltage source and if the voltage across terminals 20 drops to such an extent that the voltage across capacitor 35 becomes greater than the blocking voltage of transistor 31, capacitor 35 will discharge through transistor 31, resistor 32, and thyristor. 4. After capacitor 35 has discharged, transistor 31 will be off until capacitor 35 has been recharged.
From this output, a voltage pulse will appear at resistor 32 and this voltage pulse is transmitted to the output terminals 30 of the protection system, which are connected to the device for blocking the rectifier station * L ' one of the conditions for obtaining a trigger signal is therefore that the voltage on line during the last part of the time delay,
that is, while the capacitor 92 is being charged remains low enough for the device 5 to maintain the thyris.
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tor 6 in the conductive state * so that it becomes possible for device 9 to switch on thyristor 4.
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In order to obtain a value ux1rAUa defined for the voltage 4 * charge of the capacitor 959, this voltage was linked to the aid of a voltage source 34 connected by a diode 55. In the head way, the voltage at the terminals of transistor 31 has been 1-ted to a minimum value using a voltage source 39 oon- 'noctd * to resistor 32',
via a diode 38 In order to avoid that this limit voltage does not appear $ * at terminals 20 the eu has introduced a diode 2010
For very serious line faults which cause the voltage to decrease with very strong derivatives, for example for line faults * in the vicinity of the rectifier station, it may be desirable to trigger! directly and without delay For this purpose,
a device has been connected 10
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between devices 7 and 36 This device is made approximately in the same way as devices 1 and 3 and it takes a unijunotlom transistor 101, the voltage circuit of which is connected by resistance # to a positive voltage source. ve 105, while its current circuit is connected to a con. donoatour 102 charged to a certain voltage from a positive voltage turn 104, furthermore, the current rating of the trac. Antor 101 is connected by a resistor and a diode 75 to 11 bearing 72 of device 7.
When the voltage drops
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line with some high derivative, device 7 will therefore turn on transistor 101, after which capacitor 102, through diode 106, discharges into the aorta trfflistort, device 10, for example. the intermediary of a diode 103, will turn on the thyriabr 4, and which will cause, as previously indicated, the device 3 to supply a pulse to the terminals% 20.
For direct current transmissions, the signal
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from the protection system constitutes oomml indicated pre *
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It is useful to order the regulator of the rectifier station to control undulating operation, in order to bring as quickly as possible the current in the tram to zero and consequently from 46.1on1 "to point 461.0. Since it is often possible to eliminate the fault in this arrangement, it is then desirable to re-start the transmission as quickly as possible and the output signal of the device is therefore usefully adapted to such a design.
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Such temporary blocking and such rapid reconnection are usefully effected with the arrangement shown in
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figure it, which is inserted between the terminals 30 of fig 1 and the regulator of the rectifier station *
FIG. 2 represents a blocked oscillator 11 of the
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111814. type as that used in device 8. The oscillator includes a transformer with a bias winding 18
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and a primary winding they in series with a transistor 116.
This is energized by the pulse coming from terminals 30, which is transmitted by an isolation transformer 14 * When the transistor 116 has turned on, a current will appear in the winding 111, which generates a flow opposite to that generated by bias winding 113. Therefore, a voltage is induced in winding 110 and provides a continued control voltage for transistor 116, until the transformer core has been saturated. Then the trans-
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sistor 1016 is blocked and the transformer core is re-magnetized by the bias.
During the magnetization of tl'an.bl'ma1iew. '. a voltage pulse is induced in the winding 113 and it first turns on, through the diode 117, the resistor
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12> and the capacitor 1,21 ', a thyristor 12, in order to generate a current in the main circuit of the latter. during
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the V68im = tation of a voltage of opposite feeling is induced in winding 115 and, through
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diode 118, a variable resistor 129, a Zoner diode 12, and a capacitor 121, it supplies a voltage of 'PO'9al' and then a current of Hold for the thyriatoy 12. During the period for the voltage induced in winding 115, thyristor 1a will therefore be an inverter.
In order to give a rectangular shape to the other half-period of the voltage $ 'on. inserted a Zoner diode 123. Further, the length of this half period can be changed using resistor 124. Capacitors 121 and 121 'are provided with discharge resistor 112 and 122', respectively.
The output terminal 13 of the arrangement is connected to the regulator of the rectifier station and during the period
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or thyristor 12 is conducting, a positive voltage from a voltage source 120 will be applied to terminal 13, through a resistor 130.
During this period, the station will be blocked or made to operate in inverter and the air line will thus be blocked *
Oscillator 11 is calculated in such a way that said @
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blocking time wears out the d681onisatJ.on in a possible defective empiaotiobt * After this period, thyristor 1 <! aera blocked, since the resistance 15U is so high * that the voltage source 120 is not able to pass a hold current for / thyristor through it.
The positive output voltage at terminal 13 will therefore disappear and the rectifier station will return ... to normal operation, O ". 11 - '. 4ir. A reconnection occurs,
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One could possibly have used as the blocking interval for the transmission only the first half period of the tension generated in the winding 115 # malt in
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rectifying and using the entire period,, an arrives at smaller dimensions for the oscillator transformer for a given blocking temple.
During the transmission blocking period, the
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device 3 is also blocked from oscillator they by a positive rectified voltage induced in winding 112.
This voltage is sent to terminal 37 of device 3 and therefore provides a control voltage to a transistor.
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tor 36 in the latter, oe transistor o short-oirouitant the capacitor 35 and consequently preventing its charging, At the end of the blocking time # the voltage at terminal z disappears, the transit tor 36 is blocked and the capacitor z5 is loaded while the! line voltage increases.
The capacitor 39 is then chosen in such a way with respect to the load circuit that the line voltage, if the line is free * of faults, increases more rapidly.
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that the voltage at the terminals of the capacitor A at a certain moment, namely when the line voltage has become one
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lives so that transistor 52 in device 5 is conductive.
the holding current applied by diode 59 'to t1..1 tor 4 will disappear * The capacitor 33 dead cats'. the value given by the voltage 34, but no discharge is possible given that the discharge line passing through the transit
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tor unijunction 31 and the thyristor * are ready to be blocked, No new blocking order will thus be given to the rectifier, but device 3 is prepared with capacitor 33 charged for the case of a new fault *
If the line was not free from faults during the blocking of the rectifier,
tendon in line will not increase to normal value and thyristor 4 will continue to receive
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a holding current and, when the capacitor 33 has been charged, a new blocking order will be given via
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terminals 30 and oscillator il * The new blocking serves' #
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followed, as described previously, by a new t'.oOMIx1on.
.110 ..
If the line fault is still present after a certain number of blockings and from 040 = 0xiO "t for example from. Fez to 3, the line should be permanently blocked. Which occurs 4 using a thyristor 13, To order this operation
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1 * oscillator it was provided with a winding f14 in which a t'D'QD. "1 induced and it chars, via a resistor 135 and a diode 13b, a capacitor 132. The one -ci is designed to discharge through the air -current circuit of a unijunction transistor bzz7, the voltage circuit of which is connected by resistor $ 1, 133 'to a positive voltage oe.
The naked 4cndansat.? at. a value large enough for its voltage to reach the preset blocking voltage in transistor 131 after the desired number of blocking and reconnection of the rectifier station. When the voltage of the capacitor exceeds this blocking voltage, the capacitor 132 will be disconnected in the transistor 131 and a starting pulse will be sent by the diode 139 to the thyristor 13.
This happens for example in the middle of a blockage of the trans mission while the thyristor 12 is conducting, and in turn the thyristors $ 12 and 13 will receive a holding current.
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permanent from terminal 120, terminal 19 receiving a positive voltage and the transmission being permanently blocked.
The capacitor 132 thus takes on the character of a counting element. It has a discharge resistor 134 which, however, has a sufficiently high value for the discharge to take place.
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before temporary reconnections is negligible.
One has suitably arranged in series with the thy-
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ristor 13 an alert transmitter, for example a relay '13. In the same circuit, a device must also be provided, for
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example a break contact! 138, to cancel the blocking order sent to terminal 13 when the online fault has been removed * @
The protection system according to the invention thus makes it possible to select between line faults and valve faults * as well as the possibilities of repeated reconnections and blockings for permanent in-line faults.
CLAIMS
1.
Means of protection for a direct current transmission line between converter stations, carao. terized in that they include voltage sensitive devices influenced by the line voltage a two stage delay device influenced by the first of said voltage sensitive devices and providing a two stage time delay, the first stage corresponding to the damping time for voltage oscillations occurring in the line for a line fault, the second step corresponding to the period of an AC network connected to a converter station, and a tripping device influenced by partly by the delay device and partly by the other voltage sensitive device,
said first sound device. Voltage responsive activating the protective means for some variation in line voltage, while the other voltage responsive device connects the die device. triggering at the delay device during the second stage of the time delay, for a certain low level of the line voltage.