Устройство для испытания выключателей на отключение зарядного тока

 

Союз Советских

Социалистических республик (>699453 (61 ) Дополнительное к авт. свнд-ву (22) Заявлено 19.08,77 (21I ) 2517441/24-07 с присоединением заявки И— (23) Приоритет

Опубликовано 25.11.79. Бюллетень М 4-3

Дата опубликования описания 28.11.79 (51) М. Кл.

& 01 R 31/02

Гееуднрстненнй неинтет

СССР нп делам нзобретеннй н етнрытнй (53) УДК 621.З16..57 (088.8) М. М. Акодис, П. А. Корзун, P. М. Шагеев и Ю. Д. Панкрашов (72) Авторы изобретения р (Б

gag у,%Юнн 1

Уральский ордена Трудового Красного Знамени политехнический институт имени С. М. Кирова (73) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ ВЫКПОЧАТЕЛЕЙ

НА ОТКЛЮЧЕНИЕ ЗАРЯДНОГО ТОКА

Настоящее изобретение относится к электротехнике, а именно, к области испытания высоковольтных выключателей в режиме отключения ненагруженных (холостых) линий.

Известно устройство для испытания высоковольтных выключателей на отключение емкостных токов ненагруженных линий, в которых отключаемый выключателем ток получают от контура большого тока, а высокое напряжение — от контура высокого напряжения (1) . Испытания выклюнателей в этих устройствах являются синтетическими.

Недостатком известного устройства является невозможность правильного воспроизведения условий работы выключателя.

Наиболее близким по технической сущности к предложенному изобретению является устройство для испытания выключа,телей на отключение зарядного тока, содержащее последовательно соединенные батарею конденсаторов, элемент включения и реактор, образующие колебательный контур промышленной частоты, конденсатор, имитирующий отключающую линию, который связан с указанным контуром и. блоком питания постоянного тока (2)

Недостатком известного. устройства является то, что оно не создает условий испытания эквивалентных реальным условиям;

Цель предложенного изобретения-воспроизведение реальных условий работы и сохранение промышленной частоты в колебательном контуре после отключения выключателем зарядного тока.

Поставленная цель достигается тем, что устройство для испытания выключателя на отключение аарядного тока, со держащее последовательно соединенные батарею конденсаторов, элемент включения и реактор, образующие колебательный контур промышленной частоты, ко цгнсатор, имитирующий отключающую линию, который связан с указанным контуром и блоком питания постоянного тока, снабже но первым дополнительным реактор ом и РС-цепочкой, подключенными между собой параллельно и включенными между батареей конденсаторов и блоком питания. Кроме того известное устройство снабжено вторым дополнительным реактором и отключающим элементом, например, предохранителем, подключенным взаимно-параллельно и включенным в колебательном контуре между батареей конденсаторов и реактором, Схема устройства представлена на чертеже и содержит конденсатор 1, имитирующий отключаемую линию, блок питания постоянного тока 2, испытуемый выкl5 лючатель 3, элемент включения 4, конденсатор на я батаре я 5, пе рвый дополни= тельный реактор 6, реактор 7, резистор

8 и конденсатор 9 РС-цепочки для регулирования формы восстанавливаюшегося

20 напряжения со стороны сети, второй дополнительный реактор 10, отключающий элемент 11.

Конденсаторная батарея 5, элемент включения 4, реактор 7, дополнительный реактор 10 включены последовательно и при включении элемента включения 4 образуют колебательный контур высокого напряжения промышленной частоты, ЗО

Цепочка из последовательно включенных реактора 6, испытуемого выключателя 3 и конденсатора 1 подключена параллельно конденсаторной батарее 5. Дополнительный реактор 10 шунтирован эле35 ментом отключения 11. Реактор 6, воспроизводящий индуктивность реальной сети шунтирован последовательно включенным резистором 8 и конденсатором 9, Предлагаемое устройство работает следующим образом.

Перед опытом испытуемый выключатель 3 и элемент отключения 11 включены, а элемент включения 4 отключен.

От источника постоянного напряжения 2 предварительно до нужного (зависит от класса напряжения испытуемого выкпючателя) напр яже ния одинаков ой поляр ности заряжаются конденсаторная батарея 5 и конденсатор 1. В некоторый момент времени срабатывает элемент включения

4 и подается команда на откл|очение испытуемого выключателя 3. Через испытуемый выключатель начинает протекать емкостный ток. После размыкания контактов испытуемого выключателя и обрыва разрядного тока конденсатора 1, на конденсаторе 1 остается напрыкение, которое имитирует остаточный заряд оч99453 ключаемой линии. После отключения испытуемого выключателя конденсаторная батарея 5 и реактор 7 по прежнему образуют колебательный контур, поэтому конденсаторная батарея 5 через полупериод перезарядится и полярность ее заряда будет противоположной полярности заряда конденсатора 1. При этом после гашения тока на составляющую восстанавливающегося напряжения промышленной частоты накладывается высокочастотная быстрозатухающая составляющая напряжения, обусловленная падением напряжения на индуктивнасти реактора 6. Для правильного воспроизведения на испытуемом выключателе после обрыва тока восстанавливающего напряжения со стороны сети реактор 6 зашунтирован резис-. тором 8 и конденсатором 9. Частота и затухание этих колебаний зависят в реальной сети от индуктивности источника питания, емкости шин и волнового сопротивления отходящих линий, В предлагаемой схеме частота и затухание колебаний зависят соответственно от индуктивности реактора 6 и величины сопротивления резистора 8 и емкости конденсатора 9.

Включение цепочки 8-9 параллельно реактору 6 позволяет снизить стоимость конденсатора 9 в несколько раз, Так как она может выполняться лишь на паденйе: напряжения на индуктивности, которое значительно меньше номинального напряжения выключателя (индуктйвность реактора 6 соответствует индуктивности реальной сети воспроизводимой мощности).

В результате на испытуемый выключатель воздействует с одной стороны напряжения остаточного заряда конденсатора 1, а с другой стороны напряжение промышленной .частоты, создаваемое колебательным контуром из батареи 5, реакторов 7 и 10, на которое накладывается высокочастотная затухающая составляющая, обусловленная падением напряжения на индуктивности реактора 6. При развитии частичного пробоя межконтактного промежутка, подвод энергии будет определяться суммарным напряжением конденсатора 1 и батареи 5 и индуктивным сопротивлением реактора 6, которое точно соответствует индуктивному сопротивлению реальной сети воспроизводимой мошнск:ти. Аналогично схема работает, если вместо конденсатора 1 применяются реальные линии, или цепочные схемы замещения линий.

Частота тока через испытуемый выключатель в основном определяотс я кондеп5 69 саторной батареей 5, конденсатором 1 и реактором 7, так как емкость конденсатора 1 может быть соизмерима с емкостью батареи 5, то частота в колебательном контуре из батареи 5 и реактора 7, после обрыва тока выключателем будет выше промышленной.

Для предотвращения повышения частоты в момент нуля отключаемого тока

I размыкается элемент отключения ll и в колебательный контур из батареи 5 и реактора 7 вводится дополнительный реактор 10.

Таким образом, данная схема правильно воспроизводит как величину и промышле иную частоту отключаемого испытуемого выключателем емкостного тока, так и процессы восстановления напряжения на контактах испытуемого выключателя, а также и условия развития повторного пробоя, если таковой возникает.

Формула изобретения

1. Устройство для испытания выключателей на отключение зарядного тока, содержащее последовательно соединенные батарею конденсаторов, элемент включения и реактор, образующие колебательный

9453 контур промышленной частоты, конденсатор, имитирующий отключающую линию, который связан с указанным контуром и блоком питания постоянного токе, о т—

5 л и ч а ю rrr е е с я тем, что, с целью воспроизведения реальных условий работы выключателя при его испытаниях, оно снабжено первым дополнительным реактором и ЯС-депочкой, подключенными меж

И ду собой параллельно и включенными между батареей конденсаторов и блоком питания.

2. Устройство по п. 1, о т л и ч а—

15 ю ш е е с я тем, что, с целью сохранения промышленной частоты в колебательном контуре после отключения выключателем зарядного тока, оно снабжено вторым дополнительным реактором и отключающим элементом, например предохрани20 телем, подключенными взаимно-параллельно и включенными в колебательном контуре между батареей конденсаторов и реактором.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент ФРГ № 1150756, . кл. 21е 37/03, 22.10.66, 2. Патент Японии 48-9612, кл. 59 А 01, 10.11.68, ЦНИИПИ Заказ 10288/53 Тираж 1073 Подписное

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