Искусственная линия передачи для испытания высоковольтных выключателейна коммутационную способность в режиме отключения неудаленных коротких замыканийллп я (^ ул-'"~т^т* г^фипд simujs^t'iyb

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ааьяоь

Союз Советских оциалистических

Республик (61) Зависимое от а вт. свидетельства (22) Заявлено 21.06.72 (21) 1799899/24-7 с етрисоед инением .заявки № (32) Приоритет

Опубликовано 30.04.74. Бюллетень № 16

Дата опубликования описания 09.10.74 (51) М. Кл. 6 Olr 31(02

Гасударственный комитет

Совета Министров СССР по делам изобретений н открытий (53) УДК 621.316.542.064.

241 027 3 001 4 (088.8) (72) Авторы изобретения

М. М. Акодис, П. А. Корзун, А. Н. Мясцов, Ю. Д. Панкрашов и Ю. А. Хлюпин

Уральский политехнический институт им. С. М. Киров (71) Заявитель (54) ИСКУССТВЕННАЯ ЛИНИЯ ПЕРЕДАЧИ

ДЛЯ ИСПЪ|ТАНИЯ ВЫСОКОВОЛЪТНЪ|Х ВЫКЛЮЧАТЕЛЕЙ

НА КОММУТАЦИОННУЮ СПОСОБНОСТЬ В РЕЖИМЕ

ОТКЛЮЧЕНИЯ НЕУДАЛЕННЫХ КОРОТКИХ ЗАМЫКАНИЙ

300000

41„

Изобретение относится к области испытаний высоковольтных выключателей на отключающую способность в режиме отключения неудаленных к. з.

При отключении линейным выключателем коротких замыканий на небольшом удалении от него (неудаленное короткое замыкание) на выключателе восстанавливается напряжение, создаваемое колебаниями остаточного заряда на отрезке линии между выключателем и местом короткого замыкания и восстанавливается напряжение, определяемое параметрами и строением сети.

Составляющая восстанавливающегося напряжения (в.н,) со стороны отрезка линии имеет форму пилообразных колебаний, характеризу ющихся частотой, которая близка к величине где 4 — длина отрезка линии между выключателем и местом короткого замыкания (к.з.).

Так при отключении к.з. на расстоянии

1 км от выключателя частота составляющей в.н. со стороны отрезка линии примерно равна 75 кгц. При больших мощностях к.з. на шинах подстанции отключение неудаленных к.з. сопровождается большими скоростями восстановления напряжения при значительных амплитудах первого пика в.н. и мощности отключения, близкой к предельной, что для

5 большинства типов современных воздушных выключателей является одним из наиболее тяжелых режимов работы, определяющих работоспособность выключателей.

Известно, что в реальных линиях при одно10 фазных замыканиях индуктивность линии вследствие вытеснения тока в земле уменьшается с ростом частоты и при частотах в несколько десятков килогерц (имеющих место на отрезке линии между выключателем и ме15 стом к.з. при отключении неудаленных к.з. отключаемый выключателем ток определяется индуктивным сопротивлением отрезка линии с частотой 50 гц, а волновое сопротивление (следовательно и скорость восстановления

20 напряжения) определяется индуктивностью, меньшей на 15 — 20%.

Современные мощные выключатели испытываются на отключающую способность в режиме отключения неудаленных к.з. только

25 на однофазных установках, использующих обычно в качестве отрезка линии искусственную линию из элементов с сосредоточенными параметрами, в которых зависимость индуктивности от частоты отсутствует. При этом

426205 возникает проблема уменьшения индуктивности искусственной линии в процессе восстановления напряжения на 15 — 20% по сравнению с ее значением при протекании отключаемого тока с частотой 50 гц аналогично тому, как это имеет место при отключении короткого замыкания на реальной линии, без чего испытания могут не воспроизводить действительного процесса отключения неудаленного к.з.

Изобретение предназначено для автоматического уменьшения индуктивности искусственной линии на высокой частоте относительно индуктивности линии при протекании тока промышленной частоты. С целью уменьшения индуктивности отрезка искусственной линии при высокой частоте восстанавливающегося напряжения на 15 — 20% по сравнению с ее значением при коротком замыкании, т. е. при частоте 50 гц, реакторы ячеек предлагаемой искусственной линии выполнены с разомкнутыми ферромагнитными сердечниками.

На чертеже изображена искусственная линия, выполненная в виде цепочной схемы, набираемой из П-образных ячеек.

Линия содержит реакторы 1 отдельной ячейки линии и конденсаторы 2 отдельной ячейки линии.

Суммарная индуктивность реакторов ячеек (с разомкнутыми ферромагнитными сердечниками) отрезка искусственной линии выбирается равной индуктивности отрезка реальной с частотой 50 гц.

Сердечник может выполняться в виде железного стержня или цилиндра из листового железа.

Суммарная индуктивность искусственной линии с реакторами, имеющими сердечники, должна быть равна индуктивности воспроизводимого отрезка реальной линии при частоте 50 гц.

Суммарная индуктивность искусственной линии с реакторами без сердечников должна быть равна индуктивности воспроизводимого отрезка реальной линии с частотой восстановления напряжения.

Размеры сердечника подбираются такими, чтобы при частоте 50 гц индуктивность реактора без сердечника была на 15 — 20% ниже индуктивности реактора с сердечником. В рабочем режиме при протекании тока короткого замыкания, реакторы 1 искусственной линии обладают индуктивным сопротивлением, соот40

Искусственная линия передачи для испытания высоковольтных выключателей на коммутационную способность в режиме отключения неудаленных коротких замыканий, содержащая соединенные между собой реакторы и конденсаторы, отличающаяся тем, что, с целью снижения ее индуктивности в процессе восстановления напряжения при отключении неудаленного короткого замыкания по сравнению со значением индуктивности при протекании по ней отключаемого тока с частотой

50 гц, каждый реактор выполнен с разомкнутым ферромагнитным сердечником. ветствующим индуктивности линии электропередачи при частоте 50 гц, и этим обеспечивается правильное соотношение между индуктивностями сети и отрезка линии перед нулем отключаемого тока. В то же время при высокой частоте восстановления напряжения, которое возникает после отключения тока неудаленного короткого замыкания, достигающей нескольких десятков килогерц, наличие ферромагнитного сердечника в реакторе практически Hp. сказывается на его индуктивности.

Последняя равна индуктивности реактора без сердечника.

Отсутствие влияния ферромагнитного сер15 дечника на индуктивность реактора при высокой частоте объясняется малой глубиной проникновения электромагнитной волны в сердечник. Так, например, при частоте 50 кгц глубина проникновения электромагнитной

20 волны в;келезный сердечник составляет всего 0,15 мм (на этой глубине электромагнитная волна практически уже полностью затухает), т. е. при частотах в десятки кгц индуктивность реактора с сердечником будет практи25 чески равна индуктивности его без сердечника.

Таким образом, полная индуктивность отрезка искусственной линии при частоте восстановления напряжения будет ниже, чем при

30 частоте 50 кгц и будет точно соответствовать реальной линии при отключении неудаленного короткого замыкания. Следовательно, и процесс восстановления напряжения и параметры восстанавливающегося напряжения будут точно соответствовать таким процессам при о ключении неудаленного к.з. в реальной сети.

Предмет изобретения

426205

Составитель В. Кадлубинский

Техред Г. Дворина

Корректор T. Хворова

Редактор В. Левятов

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 275!/17 Изд. № 1534 Тираж 678 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, 5К-35, Раушская наб., д. 4/5