Схемам для высокого напряжения

Схемам для высокого напряжения
Схемам для высокого напряжения
Схемам для высокого напряжения

 

ОП ИСАЙ

ИЗОБРЕТЕН

К АВТОРСКОМУ СВИДИТЕЛ

Сее3 Саеетекмк

Сециалистнчесюа республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 15.11.73 (21) 19708 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет (43) Опубликовано 15.08.76 Бюлл (45) Дата опубликования описани

31/02

Гвсудврвтвенный квинтет

Свватв Мннвтров GCGp вв двлвм нзобретеннй и 9TKpblTNN

1 316 542

27.3.001.4

88. 8) (72) Автор изобретения

И. П. Шеглов (71) Заявитель (54) СИНТЕТИЧЕСКАЯ СХЕМА ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ ВЫКЛКНАТЕЛЕЙ

ВЫСОКОГО НАПРЯЖЕНИЯ

Изобретение относится к установкам для испытания на отключающую способность выключателей переменного тока высокого напряжения, в особенности выключателей с большой отключающей способностью, 5

И:- за ограниченной мощности прямых испытательных установок испьггания указанных выключателей проводятся синтетическик схемах.

Известны синтетические схемы для испйтания выключателей высокого напряжения на отключающую способность, содержащие источник пониженного напряжения промышленной частоты, подключенный к последовательно соединенным испытуемому и вспомогательному выключателям, источник высокого напряжения, подключенный параллель» но одному из указ-. —:хх выключателей, например испыгуемому, и состоящий из последовательыо соединенных заряженной конуужсаторной батареи, коммутирующего элемента и реактора, и формирующего устройства, подключенного параллельно одному из указанных выключателей, например ис2 пьггуемому, и состоящего, по крайней мере, из конденсатора.

Недостаток известных схем заключается в том, что для испытания выключателей с большой отключающей способностью, особенно выключателей, для испытания которых требуется воспроизвести восстанавливаюшееся напряжение с нормированным временем от начала процесса восстановления до мо мента наступления амплитуды напряжения порядка нескольких сотен микросекунд, необходима конденсаторная батарея источника высокого напряжения с запасом энергии в нескольких единиц мегаджоулей. Это обусловлено в основном большой энергией, затрачиваемой на заряд конденсаторов формирую,щего устройства. Стоимость такой батареи высока,а для ее размещения требуются боль шие площадки.

Увеличение эквивалентной мещности синтетической схемы без увеличения энергии, запасаемой в заряженной конденсаторной ,батарее, и упрощение формирования четырех-! параметрического восстанавливающегося напрящения могут быть обеспечены, если после525036 довательно с формирующим устройством включить параллельно соединенные дополнительное формирующее устройство, состоящее, например, из конденсатора, и отключающий элемент, а узел соединения формирующего устройства и отключающего элемента подключить через последовательно соединенные дополнительный реактор и включающий элемент к заряженной конденсаторной батарее.

На фиг. 1 изображена предлагаемая син- 10 тетическая схема (вариант с подключением источника высокого напряжения параллельно испытуемому выключателю); на фиг. 2— стилизованные осциллограммы токов и напряжений, поясняющие принцип работы указанного варианта схемы; на фиг, 3 — предлагаемая схема (вариант с подключением источника высокого напряжения параллельно вспомогательному выпрямителю, а формирующих устройств — параллельно испытуе« у) мому выключателю); на фиг. 4 — предлагаемая схема (вариант с подключением источника высокого напряжения и формирующих устройств параллельно вспомогательному выклю чателю ) . И

На фиг. 1,3 и 4: 1 — источник тока промышленной частоты; 2 — испытуемый выключатель, 3 — вспомогательной выключатель, 4 — конденсатор, формирующий восстанавливающееся напряжение на выводах 30 источника тока, 5 — конденсаторная батарея источника высокого напряжения, 6 — коммутирующий элемент, 7 — реактор, 8 — формирующее устройство, например конденсатор, 9 — включающий элемент, 10 — дополни- 35 тельный реактор, 11 — дополнительное формирующее устройство, например конденсатор, 12 — отключающий элемент; на фиг. 2:

11 — ток источника тока промышленной частоты перед подходом к нулю; L — ток 40 источника высокого напряжения (ток наложения); L — ток в испытуемом выключателе

- ток в формирующем устройстве 8; — ток в формирующем устройстве 11; — напряжение на формирующем устройстве 8; U> - напряжение на формирующем устройстве 1 1.

U — восстанавливаюшееся напряжение на испытуемом выключателе; моменты времени.

Изображенная на фиг. 1 предлагаемая синтетическая схема работает следующим образом.

Перед началом испытаний выключатели 56

2 и 3 находятся во включенном положении; коммутирующий элемент 6 и включающий элемент 9 — в отключенном положении; отключающий элемент 12-во включенном положении. 60

До момента времени работа предлагаемой схемы аналогична работе известной двухконтурной синтетической схемы с подключением источника высокого напряжения параллельно испытуемому выключателю. После включения оперативного выключателя (на чертеже не показан), установленного в цепи источника тока 1, через выключатели 2 и

3 протекает ток промышленной частоты. В момент 1 перед достижением этим током ((на фиг. 2 ) одного из нулевых значений включается коммутирующий элемент

6 и через выключатель 2 кроме тока б начинает протекать синусоидальной ток L2

В момент1, когда ток L > достигнет нулевого значения, отключается выключатель

3, после чего выключатель 2 оказывается только в цепи источника высокого напряжения. В момент1, когда TQKLg достигнет нулевого значения, отключается выключатель 2, и на его контактах начинает восстанавливаться напряжение.

В интервале времени t — 1 форма кривой восстанавливаюшегося напряжения Б. обуславливается тоЛько напряжением 0 на формирующем устройстве 8, через которое, а следовательно и через коммутирующий элемент 6, протекает ток

В момент t<, когда ток 1 4 проходит через нулевое значение, одновременно отключаются коммутирующий элемент 6 и отключающий элемент 12. В этот же момент (или с запаздыванием на несколько единиц микросекунд) включается включающий элемент 9 и на формирующем устройстве 11 появляется напряжение U .

Так как формирующие элементы 8 и 11 соединены последовательно, после момента восстанавливающееся напряжение 0 на

3 испытуемом выключателе 2 представляет собой сумму постоянного напряжения Ц на формирующем устройстве 8 и нарастающего до момента t напряжения У на формирующем устройстве 11.

Работа изображенных на фиг. 3,4 вариантов предлагаемой синтетической схемы до момента отключения тока, протекающего че рез формирующее устройство 8, коммутирующим 6 и отключающим 12 элементами ана« логична работе известной двухконтурной синтетической схемы. Далее процессы развиваются аналогично описанным выше применительно к варианту схемы на фиг. 1 с той разницей, что в цепи помимо напряжения на батарее 5 действует э. д . с. источника тока 1 промышленной частоты.

Существенный выигрыш, получаемый в предлагаемой синтетической схеме в отношении требуемого запаса энергии конденса5250 торной батареи источника высокого напряжения, достигается благодаря возможности применения батареи меньшей емкости, заряженной до более низкого напряжения, чем s известных двухконтурных синтетических схемах.

Как известно, емкость конденсаторной батареи должна существенно превышать емкость конденсатора (конденсаторов) формирующего устройства. При испытаниях выключателей с большой отключающей способностью в известных двухконтурных синтетических схемах это требование является определяющим при выборе емкости батареи. В предлагаемой синтетической схеме емкость конденсатора формирующего устройства 8 д выбирается из ус. овий воспроизведения начальной части восстанавливающего напряжения сравнительно высокой частоты в интервале 1 — t<, в связи с чем эта емкость в несколько раз меньше емкости конденса- 20 торов формирующего устройства в известных двухконтурных синтетических схемах.

Емкость конденсатора дополнительного формирующего устройства 11 также мала, так как низкая частота колебаний напряже- 2о ния U2 достигается за счет большой индуктивности реактора 10. Это позволяет соответственно уменьшить емкость конденсаторной батареи 11.

В известных двухконтурных синтетичес- 30 ких схемах напряжение заряда батареи конденсаторов должно быть практически равно установившемуся значению восстанавливаюшегося напряжения на испытуемом выключателе. В предлагаемой схеме установив- 35 шееся значение восстанавливающегося напряжения существенно превышает напряжение заряда и, следовательно, последнее может быть значительно ниже, чем в известных двухконтурных схемах. Чтобы при этом ско- 4О рость подхода к нулю тока наложения оставалась неизменной, индуктивность реактора 7 должна быть также соответственно снижена. Требуемое значение полного входного сопротивления цепи в начальной ста- 45 дии процесса восстановления напряжения сохраняется путем соответствующего подбора элементов формирующего устройства 8.

По сравнению с указанной известной трехконтурной синтетической схемой экономичность предлагаемой синтетической схемы достигается использованием только одной конденсаторной батареи с таким же запасом энергии (при сопоставимых условиях испытаний), как в одной из батарей известной трехконтурной схемы.

Как видно из принципа работы предлагаемой синтетической схемы, она позволяет легко формировать четырехпараметрическое восстанавливаюшееся напряжение, которое

36

6 характеризуется быстрым нарастанием напряжения в начальной стадии процесса восстановления и более медленным нарастанием в последующей более продолжительной стадии.

Для получения в начальной стадии процесса восстановления линейно нарастающего напряжения, характерного для условий работы выключателей в реальных сетях, формирующее устройство 8, представлено на фиг. 1 конденсатором, может быть выполнено из последовательно соединенных конденсатора и резистора или из комбинации конденсаторов, реакторов и резисторов. Наличие двух формирующих устройств в предлагемой синтетической схеме позволяет независимо регулировать форму кривой восстанавливаюшегося напряжения в начальной и второй стадиях процесса восстановления напряжения, что придает данной схеме до— полнительные технические преимушества.

Регулирование напряжения Ц2 осуществляется также путем подсоединения включающего элемента 9 ко всей батарее 5 или только к ее части, как показано на фиг. 1, 3 и 4.

Предлагаемая синтетическая схема пригодна как для испытания выключателей в режиме отключения короткого замыкания на выводах выключателя, так и в режиме отключения неудаленных коротких замыканий. В последнем случае между узлами а и б схемы, показанными на фиг, 1, 3, 4, должна быть включена короткозамкнутая линия, В вариантах предлагаемой синтетической схемы, показанных на фиг. 1 и 3, могут быть испытаны выключатели, снабженные шунтирующим резистором. Для этого резистор должен быть отделен от вывода испытуемого выключателя, соединенного с отключающим устройством 12, и подключен к узлу в. При этом после отключения коммутирующего элемента 6 напряжение на формирующем устройстве 8 будет быстро снижаться, но это снижение может быть скомпенсировано напряжением на формирующем устройстве 11.

При осуществлении предлагаемой синтетической схемы в качестве коммутирующего элемента 6 могут быть использованы управляемый дуговой промежуток, последовательно соединенный с быстродействующими механическими выключателем, например вакуумным; управляемый дуговой промежуток, снабженный устройством для ускорения деионизации продуктов распада плазмы и шунтированный полупроводниковым вентилем; тиристор, соединенный встречно-параллельно с полупроводниковым вентилем.

525039

Фиг1

В качестве отключающего элемента 12 могут быть использованы быстродействующий механический выключатель, например вакуумный; полупроводниковый вентиль; соединенный встречно-параллельно с тиристором. 5 формула изобретения

Синтетическая схема для испытания выклю чателей высокого напряжения на отключаюшую способность, содержащая источник пониженного напряжения промышленной частоты, подключенный к последовательно соединенным испытуемому и вспомогательному выключателям, источник высокого напряжения, ц подключенный параллельно одному из указанных выключателей, например испытуемому, и состоящий из последовательно соединенных заряженной конденсаторной батареи, коммутирующего элемента и реактора, и фор 20

8 мирующего устройства, подключенного параллельно одному из указанных выключателей,. например испытуемому, и состоящего, по крайней мере, из конденсатора, о т л ич а ю щ а я с я тем, что, с целью увели чения эквивалентной, мощности синтетической схемы без увеличения энергии, запасае мой в указанной заряженной вонденсаторной батарее, и упрощения формирования четырехпараметрического восстанавливающегося напряжения, последовательно с указаяпп4м формирующим устройством включены параллельно соединенные дополнительное формирующее устройство, состоящее, например, из конденсатора, и отключающий элемент, а узел соединения указанных формирующего устройства и отключающего элемента подключен через последовательно соединенные дополнительный реактор и включающий элемент к заряженной конденсаторной батарее

525036

Фиг. 5

Составитель В. Каблубинский

Редактор П Шанаурова ТехредА. Демьянова Корректор Н. Ковалева

Заказ 5109/563 Тираж 1029 Подписное

ЫНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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

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

Синтетическая схема для испытания выключателей высокого напряжения Синтетическая схема для испытания выключателей высокого напряжения Синтетическая схема для испытания выключателей высокого напряжения Синтетическая схема для испытания выключателей высокого напряжения Синтетическая схема для испытания выключателей высокого напряжения  Схемам для высокого напряжения Схемам для высокого напряжения Схемам для высокого напряжения Схемам для высокого напряжения Схемам для высокого напряжения Схемам для высокого напряжения Схемам для высокого напряжения Схемам для высокого напряжения Схемам для высокого напряжения Схемам для высокого напряжения Схемам для высокого напряжения Схемам для высокого напряжения Схемам для высокого напряжения

Статьи по теме:



Как сделать ручку двери на ладе калине

Как выровнять тон лица макияжем пошаговое фото

Люминесцентные лампы схема импульсного замедленного зажигания

Схема коробочки для печенья

Узоры для вязания спицами из шерстяных ниток