Устройство для защиты подстанций от перенапряжений

 

-К ласс 21с, 72

1,/

АВТОРСКОЕ СВИДЕТЕЛЬСТВО.ОПИСАНИЕ устройства для защиты оконечных (тупиковых) подстанций от перенапряжений.

К авторскому свидетельству .Е. Е. Шпятальскпго и А. Н. Голощапова, заявленному 13 декабря 1932 года (спр. о перв. № 120211).

0 выдаче авторского свидетельства опубликовано 31 декабря 1933 года.

Вонрос защиты проходных подстан.ций без применения специальных разрядникдв вентильного типа в настоящее время разрешается ослаблением изоляции линии вблизи подстанций.

Защитить же тупиковые подстанции таким способом не представляется возможным в виду того, что волна перенапряжения в большинстве случаев достигает подстанции и. испытывает удвоение раньше, чем успеет пробиться ослабленный участок на линии, и для обеспечения действия последнего пришлось бы весьма сильно снижать его электрическую крепость.

Дпя защиты тупиковых подстанций предлагается, согласно, изобретению, устанавливать вспомогательный разрядник в конце специально продолженной на некоторое расстояние линии (порядка

50 — 150 метров).

На чертеже- изображена электрическая схема линии, снабженной предлагаемым устройством, где NA. обозначает подходящую к подстанции линию, П— . подстанцию, А. — вспомогательную линию, d и d2 — ослабленные участки линии (напр., электрические разрядники).

Для уяснения действия настоящей защиты следует рассмотреть случай набегания на подстанцию волны, для простоты, с прямоугольным фронтом и .амплитудой Ее. (197) 1Тусть на участке ИС движется волна E. Если ее амплитуда выше пробивного напряжения разрядника 41, то он будет пробит. В случае же амплитуды, меньшей пробивного напряжения d„ волна с некоторым, изменением формы фронта пройдет с линии мимо подстанции на вспомогательный участок, где будет испытывать отражение.

Если обозначить t — время, прошедшее с момента достижения волной пбдстанции, т — время пробега волны на участке АВ, W — волновое сопротивление линии (считаем волновое сопротивление участков NA u AB одинаковым), С вЂ” действующую емкость подстанции (при набегании волны с крутым фронтом подстанцию можно рассматривать, как емкость), то будет иметь место следующее выражение для напряжения (до пробоя разрядника): на подстанции будет напряжение Е, величина которого в пределах времени

t=0 —:2т... E„=E, 1 — е .... (1) и

2t си

2т —....E„= E 1 — e +

+E 1 — е ....(2) Ф"

На разряднййе d — .напряжение Е, ве-, личина которого в пределах времени

t =т — . «О равна-......; ". -,.„ — т

Ев=2Е 1 — е: f,... (3)

Как видно из формулы (1), в течение времени 1 = 2 т значение Е„напряжения на подстанции не может превысить .величины Е„т.-е. перекрытия подстанционной изоляции заведомо не произойдет, так.как иначе произошел бы пробой на разряднике d>. В это же время на разряднике d> напряжение Ев может

- значительно превышать значение Е, что может привести разрядник d в действие, даже если импульсная крепость его такая же, как и изоляции подстанции.

Например, для подстанции с емкостью

С=1000 рр F и при волновом сопротивлениии линии В = 500 9 и длине добавочной линии А.B=100 метров (т=0,33 р. sec) для времени t= 2ò, имеем

Ба 0,9 Ео

Ев 14 Ео.

При времени, большем 2т, напряжение Е, хотя не в такой степени, но все же значительно превышает Е„; так, для времени 1=3т

Е,=1,7 Е, Езй2 Е.

Для защиты от прямого удара молнии дополнителвной линии и участка линии от подстанции до первого ослабленного места может быть применен заземленный

/ трос.

П р е, д м е т. и з о б р е т е н и я. чэ . устройство для защиты оконечйых (тупиковых) подстанций от перенапряжений, в котором электрическая линия снабжена перед подстанцией местом, имеющим ослабленную изоляцию относительно земли (напр., электрическим разрядником), отличающееся применением второго подобного места, располо женного за подстанцией на конце вспомогательного участка линии, с той целью, чтобы, в случае отказа в действии первого из названных мест (напр., если амплитуда бегущей волны недостаточна для пробоя этого-места, но удвоенное ее значение опасно для подстанциф волна перенапряжения могла пройти с линиимимо подстанции на вспомогательный участок линии н, получив отражение в конце его и удвоив свою амплитуду, пробить второе из названных мест.

2. При устройстве по п. 1 применение заземленного троса для защиты от прямых ударов молнии участка линии между обоими названными местами линии, имеющими ослабленную изоляцию относйтельно земли.

- Эк@щрт П. П. Гурьянов

Редактор О. C. Шайкина

Лснпромпечатьсоюэ. Тип. „Печ. Труд". Зак. 2353 — 10GO