Устройство для физического моделирования тока короткого замыкания

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Соаетеник

Социалистических

Республик

<11920933 (61) Дополнительное к авт. сеид-ву(22) Заявлено 030779 (21) 2791466/24-07

1 с присоединением заявки М2(54) М Кп -

Н 02 Н 3/08

Н 02 Н 3/16

Н 01 Н 69/Oi

Государствениый комитет

СССР по делам изобретений и открытий (23) ПриоритетОпубликовано 150482. Бюллетень М 14 (И УДК 621. 316. 925 (088.8) Дата опубликования описания 150482

Э.В. Подгорный, А.Д. Рыбалкин и В.Б. Стародубцев". . (1

) °Новочеркасский ордена Трудового Красного 3 амени политехнический институт им. Серго Орджоникидзе (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ФИЗИЧЕСКОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ

ТОКА КОРОТКОГО ЗАМЫКАНИЯ

Изобретение относится к электротехнике, а именно к релейной защите.

Известны способы, позволяющие получить наиболее достоверные результаты о поведении устройств релейнойзащиты путем натурных испытаний, опытами коротких замыканий в энергоси-. стеме, а также с помощью ударных генераторов и по данным эксплуата- щ ции (1).

Однако такие способы не являются экономичными и поэтому более целесообразно -производить испытание устройств релейной защиты путем моделирования процессов в энергосистемах.

В настоящее время для физическогО моделирования тока короткого замыкания через дугу собирают установку, содержащую среди прочего два электрода. Между этими электродами помещают тонкую проволочку и подают напряжение. Проволочка перегорает и возникает дуга.

Недостатки этой установки в том, что нет возможности регулировать фазу возникновения дуги и необходимо иметь довольно боЛьшое напряжение питания установки. Кроме того, существенные неудобства возникают из-за необходимости соблюдать прави .ЗО ла техники безопасности, связанные с наличием открытого огня и большого тока между электродами.

Известно устройство для физического моделирования тока короткого замыкания, содержащее лабораторный автотрансформатор, первичная обмотка которого подключена к сети переменного тока, к вторичной обмотке подключена последовательная цепь, выполненная в виде фазовключающего блока, линейной индуктивности, активного сопротивления и первичной обмотки трансформатора тока, к вторичной обмотке которого. подключен блок релейной защиты j2j.

Однако это устройство не моделирует ток при коротком замыкании через электрическую дугу.

Цель изобретения — расширение функциональных возможностей устройства путем моделирования тока при коротких, замыканиях через электричес.кую дугу.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для физического моделирования тока короткого замыка", ния, содержащее лабораторный автотрансформатор, первичная обмотка которого подключена к сети переменно920933

25 го тока„ ко вторичной обмотке подключена последонательная цепь, выполненная в виде фаэонключающего блока, линейной индуктивности активного сопротивления и первичной обмот» ки трансформатора тока,к нторичной обмотке которого подклю- ен блок релейной защиты, дополнительно введены ключевой элемент, полупроводниковый

Ь мост, стабилитрон, включенный в одну иагональ полупроводникового моста, к другой диагонали которого подключен ключевой элемент, включенный в укаэанную последонатепьную цепь между ныходными зажимами первичной обмотки трансформатора тока и вторичной обмотки лабораторного автотрансформатора.

На чертеже приведена принципиальная электрическая схема предлагаемого устройства.

Устройство для физического моделирования тока короткого замыкания содержит лабораторный автотрансформатор 1, первичная обмотка которого подключена к сети переменного тока, ко вторичной обмотке подключена последовательная цепь, выполненная в виде фазовключающего блока 2, линейной индуктивности 3, активного сопротивления 4, и первичной обмотки трансформатора тока 5, ко вторичной обмотке которого подключен блок релейной защиты б, полупроводниковый мост, выполненный на диодах 7, н одну диагональ которого включен стабилитрон 8, к другой его диагонали подключен ключевой. элемент 9„ включенный в указанную последовательную. цепь между выходными зажимами первичной обмотки трансформатора тока 5 и вторичной обмотки лабораторного автотрансформатора 1.

Устройство работает следующим образом.

При разомкнутом состоянии ключевого элемента 9 уравнение процесса в модели имеет нид

Е ° В„п(ийФЧ)ФЬ вЂ” ÔÏФОСт 1 (1)

6h

YA eke, где U - напряжение на стабилитроне;

- индуктивность модели;

R - активное. сопротивление модели;

Е,», — амплитуда напряжения на вторичной обмотке лабораторного автотрансформатора 1; начальная фаза короткого замыкания, задается установкой на фазовключающем блоке; ш - угловая частота напряжения.

Уравнение процесса в сети при коротком замыкании через дугу аналогично (1) только под L u R следует понимать соответственно индуктивность активное сопротивление петли корот30

65 кого замыкания, напряжение на дуге слабо зависит от тока и может быть принято постоянным, т.е. так же как и напряжение на стабилитроне. Введем отношение падения напряжения на дуге к амплитуде питающего напряжения

Щ

Е, (2)

Это отношение в сети зависит от падения напряжения на дуге, однако в модели удобнее изменять Е и пере»и страинать L и R, для чего и применены автотрансформатор и переменные

iL и R, При замкнутом состоянии ключевого элемента 9 в уравнении (1) следует положить U = О, а значит устройство моделирует ток в сети с последовательно соединенными L и R, т.е ° ток металлического короткого замыкания, или короткого замыкания через переходное активное сопротивление контактов (увеличением В).

Предлагаемое устройство позволяет моделировать ток при коротком замыкании через дугу.

Формула изобретения

Устройство для физического моделирования тока короткого замыкания, содержащее лабораторный автотрансформатор, первичная обмотка которого подключена к сети переменного тока, к вторичной обмотке подключена последовательная цепь, выполненная в виде фазовключающего блока, линейной индуктинности, активного сопротивления и первичной обмотки трансформа-, тора тока, к вторичной обмотке которого подключен блок релейной защиты, отличающеесятем,что,с целью расширения функциональных возможностей путем моделирования тока при коротком замыкании через электрическую дугу,в него дополнительно введены ключевой элемент, полупроводниковый мост, стабилитрон, включенный в одну диагональ полупроводникового моста, к другОЙ диагонали которогоподключен ключевой элемент, включенный в указанную последовательную цепь между выходными зажимами первичной обмотки трансформатора тока и вторичной обмотки лабораторного автотрансформатора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Майконар А.С. Дуговые замыкания на линиях электропередачи. Энергия, 1965.

2„ Куженов С.Л. и др..О способах воспроизведения первичных процессов для испытания устройств релейной защиты. — Известия высших учебных заведений. Электромеханика, 1978, 9.

920933

Составитель Л. Воропаева

Редактор К. Волощук Техред С. Мигунова Корректор Г, Решетник

Заказ 2365/67 . Тираж 670 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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