Устройство для формирования восстанавливающегося напряжения

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИ Я

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ i ц 69l789

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 01.03.77 (21) 2458953/24-07 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет (43) Опубликовано 15.10.79. Бюллетень № 38 (45) Дата опубликования описания 15.10,79 (51) М. Кл.э

G 01К 31/32

Государственный комитет (53) УДК 621.316.542..027 (088.8) по делам изобретений и открытий (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ФОРМИРОВАНИЯ

ВОССТА НАВЛ И ВАЮЩЕГОСЯ НАП РЯЖЕН ИЯ

Изобретение относится к области испытания высоковольтных выключателей на коммутационную способнбсть на установках по синтетическим схемам.

В настоящее время испытания мощных выключателей высокого напряжения производятся на установках по синтетическим схемам.

Для получения апериодической (либо четырехпараметрической) кривой восстанавливающегося напряжения (ВН) с нормируемой амплитудой и временем ее достижения при снижении стоимости установокдля испытаний выключателей высших классов напряжений используются трехконтурные схемы с двумя контурами восстанавливающегося напряжения (КВН), в которых

ВН, прикладываемое к испытуемому выключателю после нуля тока, формируется как сумма восстанавливающихся напряжений двух КВН (1). Применение в этихсхемах дополнительного (второго) КВН вызывает увеличение индуктивности испытательной цепи установки после гашения дуги на контактах испытуемого выключателя, что не всегда допустимо.

Наиболее близким из известных технических решений к данному изобретению является устройство для формирования восстанавливающегося напряжения при испытаниях высоковольтных выключателей на коммутационную способность по синтетическим схемам, содержащее реактор и последовательно соединенные батарею конденсаторов и резистор (2).

При испытаниях выключателей напряжения на 330 —:1200 кВ по этой схеме потребуется существенное удорожание КВН и контуров регулирования ВН.

Цель изобретения — упрощение и удешевление испытаний.

Это достигается тем, что известное устройство для формирования восстанавливающегося напряжения при испытаниях высоковольтных выключателей на коммутационную способность по синтетическим схемам, содержащее реактор и последовательно соединенные батарею конденсаторов и резистор, согласно данному изобретению, снабжен двумя дополнительными резисторами и коммутирующим элементом, два из последовательно включенных конденсаторов указанной батареи предварительно заряжены до равных по величине напряжений противоположнои полярности, один из дополнительных резисторов, реактор и коммутирующий элемент соединены в последовательную цепочку, подключенную параллельно одному из указанных предваритель30 но заряженных конденсаторов, а второй дополнительный резистор включен 1тараллельно реактору.

На фиг. 1 представлена схема предлагаемого устройства; на фиг. 2.— диаграмма напряжений и токов, протекающих по элементам схемы (фиг. 1) в развертке по времени, Устройство содержит контур отключаемого тока (ОТ) с источником 1 и включающим устройством 2, вспомогательный 3 и испытуемый 4 выключатели, контур восстанавливающегося напряжения, состоящий из основной конденсаторной батареи 5, включающего аппарата 6, реактора 7, устройство для формирования ВН, состоящее из последовательно включенного резистора 8 и, например, трех последовательно включенных конденсаторов 9, 10 и 11, два из которых (10 и 11) заряжены равным напряжением противоположной полярности. Емкость цепи BH может выполняться и из двух последовательно включенных предварительно заряженных конденсаторов, например конденсаторов 10 и 11. К этому же устройству относятся также включающий элемент 12 (например, управляемый искровой промежуток), рсактор 13 и резисторы

14 и 15.

При воспроизведении режима неудаленного короткого замыкания в цепь КВН включается искусственная линия 16.

Кривые токов и напряжений, приведенные на фиг. 2, поясняют работу установки с предложенным устройством, где обозначено:

iI — ток от источника тока (отключаемый ток);

iIz — ток КВН;

4 — ток через вспомогательный выключатель 3; 11 — момент включения аппарата 6;

4 — гашение дуги в выключателе 3;

t3 — гашение дуги в испытуемом выключателе 4;

t4 — момент включения элемента 12;

U,I — составляющая восстанавливающегося напряжения, формируемая в цепи ВН под воздействием напряжения последовательно включенных контуров ОТ и КВН;

V

U II — напряжение на предварительно заряженном конденсаторе 11 до и после включения элемента 12;

U,2 — составляющая восстанавливающегося напряжения, формируемая в цепи ВН лг обусловленная перезарядом конденсатора

11 после замыкания элемента 12;

U, — полное восстанавливающееся напряжение на испытуемом выключателе 4.

Предложенное устройство работает следующим образом. После включенйя уст5

Q ,4 роиства 2 QT иcTQ IEIEIk3 foK3 1 Icpc3 мбгйтельный 3 и испытуемый 4 выключате- ли протекает ток 4ь Примерно за полупе- риод собственной частоты КВН до нулевого значения тока 4 с помощью включающего аппарата 6 замык" åòñÿ цепь КВН (4, фиг. 2), что обеспечивает погасание дуги в выключателе 3 на несколько сотен микросекунд до пуля отключаемого тока (tg, фпг. 2). С момента tq испытуемый выключатель 4 оказывается включенным в цепь контуров ОТ и КВН. После обрыва тока в выключателе 4 (t3, фиг. 2) начинается процесс восстановления напряжсния на нем (U,I, фиг. 2), определяемый параметрами последовательно включенных контуров ОТ и КВН и элементами 8, 9, 10 и 11 цепи регулирования ВН. Влияйие предварительного заряда конденсаторов 10 и 11 на процесс ВН не сказывается, так как онп заряжены встречно.

В нужный момент (t4, фиг. 2), определяепльлй требуемыми параметрами крутонарастающего участка воспроизводимой кривой ВН, с помощью включающего элемента

12 конденсатор 11 шунтируется реактором

13 и резисторами 14 и 15, вследствие чего начинается перезаряд конденсатора 11 по заданному закону (V,II, фиг. 2). Начиная с момента t4, восстанавливающееся напряжение на зажимах выключателя 4 будет равно сумме напряжений от действия контуров ОТ и КВН (U,I), а также напряжения, обусловленного предварительным зарядом конденсаторов 10 и 11 (Uz— = У,щ+

+U,II). Таким образом, с момента t4 (фиг, 2) на испытуемый выключатель 4 воздействует результирующее ВН (U„ фиг. 2), представляющее собой сумму составляющих ВН U„I и U„2.

Изменяя величину составляющей U,2, ее форму и параметры кривой перезаряда конденсатора 11 путем изменения величины напряжений предварительного заряда конденсаторов 10 и ll, индуктивности реактора

13 и сопротивления резисторов 14 и 15, а также момент включения элемента 12, можно в широких пределах регулировать параметры результирующей кривой ВН и время наступления ее максимума (4„фиг. 2).

При этом элемент 12 можно замыкать и до прекращения протекания остаточного тока (ликвидации остаточной проводимости дуговых промежутков), так как индуктивность цепи ВН не изменяется.

Величина напряжения предварительного заряда конденсаторов цепи формирования

ВН определяется величиной добавки, которая в сумме с восстанавливающимся напряжением, формируемым основными источниками установки, должна обеспечить получение нормированной кривой. При этом целесообразно емкость конденсатора 11 выбирать такой величины, чтобы при его включенлли последоваТельно с конденсатоÛ1Û9

8 рами 9 и 10 эквивалентная емкость цепи формирования BH несКолько отличалась от величины емкости последовательно включенных конденсаторов 9 и 10. В этом случае изменение напряжения предварительного заряда конденсатора 11 под воздействием напряжения контуров ОТ и КВН (до замыкания 12) будет незначительным.

Выбор величины индуктивности реактора 13 и резисторов 14 и 15, задающих ре- 10 жим перезаряда конденсатора 11, определяется требуемым временем достижения нормированным восстанавливающимся напряжением максимального значения.

Разумеется устройство можно применять 15 и при включении КВН параллельно испытуемому выключателю (синтетическая схема с суммированием токов).

Преимуществом устройства для формирования восстанавливающегося напряжения при испытаниях выключателей высокого напряжения на установках по синтетическим схемам по сравнению с трехконтурными и, тем более, двухконтурными синтетическими схемами является существенное удешевление КВН и сохранение индуктивности испытательной цепи неизменной в течение всего времени восстановления напряжения, что важно для обеспечения полноценности испытания. зо

ФормуЛа изобретения

Устройство для формирования восстанавливающегося напряжения при испытаниях высоковольтных выключателей на коммутационную способность по синтетическим схемам, содержащее реактор и последовательно соединенные батарею конденсаторов ti резистор, отличающееся тем, что, сцелью упрощения и удешевления испытаний, оно снабжено двумя дополнительными резисторами и коммутирующим элементом, два из последовательно включенных конденсаторов указанной батареи предварительно заряжены до равных по величине напряжений противоположчой полярности, один из дополнительных резисторов, реактор и коммутирующий элемент соединены в последовательную цепочку, подключенную параллельно одному из указанных предварительно заряженных конденсаторов, а второй дополнительный резистор включен параллельно реактору.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1, Патент Франции № 1601614, кл. G 01R

31/02, 1960.

2. Авторское свидетельство СССР № 473968, кл. G 01R 31/02.

Редактор В. Лукин

Составитель Е. Бочкова

Техред А. Камышникова

Корректор 3, Тарасова

Заказ 2652/5 Изд. ¹ 659 Тираж 1074 Подписное

НПО «Поиск» Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, 7К-35, Раушская наб., д. 4/5

Ти погр афия, п р. Сапунова, 2