DE1938872A1 - Synthetische Pruefschaltung - Google Patents

Description

Aus der deutschen Auslegeschrift 1 270 683 ist eine synthetische Prüfschaltung bekannt, mit der das Ausschaltvermögen von Hochspannungsschaltern nach dem Verfahren der sogenannten Stromüberlagerung geprüft wird. Dabei wird der Hochstromquelle, die den Prüfling über einen Hilfsschalter zunächst mit dem erforderlichen Strom beansprucht, eine Hochspannungsquelle erhöhter Frequenz kurz vor dem Stromnulldurchgang zugeschaltet, um den letzten Teil der Strombeanspruchung und daran pausenlos anschließend den ersten Teil der Spannungsbeanspruchung zu erzeugen.

Die in der Auslegeschrift t 270 685 beschriebene Prüfschaltung weist noch eine vteitere, zweite Hochspannungsquelle auf. Diese soll, ohne einen nennenswerten Strom zu liefern, eine höhere Spannung zur Nachbildung der Spannungsbeanspruchung des Prüflings ermöglichen. Die zweite Hochspannungsquelle ist zunächst durch einen parallel liegenden Schalter kurzgeschlossen. Wird der Schalter geöffnet, so kann sich die Spannung der zweiten zu der Spannung der ersten Hochspannungsquelle überlagern.

Ziel der jiriindung ist eine Verbesserung der vorgenannten Früfschaltung, durch die eine einfachere Steuerung und ein besseres Betriebsverhalten ermöglicht v/ird. Dieses Ziel wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß in ßeihe mit der zweiten Hochspannungsquelle eine gesteuerte Funkenstrecke und parallel zu dem Schalter ein Kondensator liegt.

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Bei der Erfindung ist durch diese Funkenstrecke dafür gesorgt, daß der Kreis der zweiten Hochspannungsquelle vor der Beanspruchung des Prüflings geöffnet bleibt, obwohl der parallel zur zweiten Hochspannungsquelle liegende Schalter geschlossen ist. Die Ilochspannungsquelle,- die üblicherweise als geladener Kondensator ausgebildet ist, kann sich deshalb nicht vorzeitig "entladen.

Bei einer besonders vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung erfolgt die gesteuerte Zündung der Funkenstrecke in Reihe mit der zweiten Hochspannungsquelle durch eine Üeßiunkenstrecke, die parallel zum Prüfling liegt. Diese Funkenstrecke sorgt als ein einfaches, bewährtes Schaltgerät dafür, daß in Abhängigkeit von der Spannung am Prüfling eine für einen Zündimpuls ausreichende Spannung auf die mit der zweiten Hochspannungsquelle in Heihe liegende Funkenstrecke gegeben wird. Damit wird diese Hochspannungsquelle auf den parallel zum -Schalter liegenden Kondensator geschaltet. Mit Hilfe des Kondensators und gegebenenfalls weiterer Kapazitäten, Induktivitäten und Widerstände kann die von der zweiten Hochspannungsquelle, erzeugte Spannung so bemessen werden, daß sie sich mit äer Spa&nung der ersten Hdchspannungsquelie zu der gewünschten,, für die Schalterprüfung erforderlichen Spannung addiert. . " ^v ■ ;

Die Zuschaltung der zweiten Spannungsquelle erfolgt bei der Erfindung selbsttätig im definierten Augenblick,, ohne daß weitere mechanische Schalter benötigt werden und ohne daß eine vorherige Entladung der zweiten Hochspannungsquelle möglich ist.

Zur näheren Erläuterung der Erfindung wird im folgenden an Hand der beiliegenden Zeichnung ein Ausführungsbeispiel beschrieben. Dabei ist in Fig. 1 in einem Schaltbild die mit Stromüberlage-

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rung arbeitende synthetische Prüfschaltung und in Fig. 2 in einem Diagramm der Yerlauf von Strom und Spannung über der Zeit in.der Mähe des entscheidenden Stromnulldurchganges dargestellt.

In Fig. 1 ist der Ilochstromkreis mit etwas -stärkeren Linien gezeichnet. Zu ihm gehört die von einem G-enorator 3- gebildete Hoch stromquelle, die über eine Induktivität L und einen Hilfs- ' schalter S₁ -, den Prüfling S„ .mit dem .gewünschten Strom beanspruclit. Jer Prüfling. S ist ein iiocüspannungs-Hochleisiungs- |

schalter für beispielsweise 380 kV, 40 MVA mit Schwefelhexafluorid als Löschmittel. Parallel zu der Reihenschaltung des ^;iilfsschalters S-^-j und des Prüflings S_O liegt die Reihenschaltung aus einem Kondensator C und einem"ohmschen Widerstand B., die für den gewünschten Verlauf von. Strom und Spannung im Hochstromkreis sorgen.

Der Hochspannungskreis umfaßt den Kondensator C₁ -, als Hoch-' spannungsquelle und die Induktivität L· -i, die in iteihe -mit .der Funkenstrecke F-j den Kondensator C, ^ mit den Prüfling S verbindet. Parallel üum Prüfling S liegt im Hochspannungskreis die Reihonschaltung eines Kondensators C^ und eines ohmschen '

Widerstandes ii-i, die eine Einstellung der von der Hochspannungsquelle Ci₁-J gelieferten Schv/ingspannung gestatten.

Diο Werte der vorgenannten Elemente der synthetischen Prüfschaltung-sind so gewählt, daß die Ilochspannungsquelle C-.^ beim Zünden der Funkenstrecke F-,, das mit einem stromabhängigen Steuergerät St^ vor dem letzten Nulldurchgang des Ilochstromes vorgenommen wird, einen Strom höherer Frequenz liefert, der sich dem Strom im Hochstromkreis kurz vor dem Nulldurchgang so überlagert, daß der Strom im Prüfling S^ mit der richtigen Steilheit im richtigen Zeitpunkt Null wird/ '" '

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In iieihe mit der Hochspannungsquelle C^ ist ein Schalter angeordnet, dem ein Kondensator Crο parallel geschaltet ist. Der Kondensator gehört zu einem zweiten Hochspannungskreis, der einen Kondensator Cj^ ^al^s zweite Hochspannungsquelle und eine Induktivität I^ sowie einen z.B. zu dieser parallel liegenden oiimschen Widerstand I^ ^zur Einstellung der »Kennwerte der Spannung'und eine aweite Funkenstrecke F^ umfaßt.

Die Funk ens trecke F9 wird von einem Steuergerät St ρ gezündet, das spannungsabhängig arbeitet. Die Steuerspannung wird von einer parallel zum Prüfling S_O liegenden Meßfunkenstrecke F-abgenommen, die in Heih-e mit einem Widerstand liegt. Der Widerstand gestattet die Einstellung der Zündspannung, so daß man bei verschiedenen Prüfspannungen stets die optimale Zündspannung für die Funkenstrecke I^ erhält.

Eine Prüfung des AusschaltVermögens des Prüflins S„ verläuft folgendermaßen:

Zunächst wird der Prüfling S über-die gewünschte Zeitdauer '.-. · mit dem vom Generator G gelieferten Hochstrom beansprucht. Dieser Strom ist in Fig. 2 mit i^ bezeichnet. Kurz vor dem Nulldurchgang, an den sich die Spannungsbeanspruchung durchdie wiederkehrende Spannung anschließen soll, schaltet das Steuergerät St-j im Zeitpunkt t^ über die Funkenstrecke Fj den ersten Hochspannungskreis zu, Dieser liefert einen höherfrequentcn Schwingstrom I_n, der über den zunächst geschlossenen Schalt er S^ zum irrü-fling' S fließt. Dadurch ergibt sich im Prüfling S eine Überlagerung der Ströme I₁. und i y die die gewünschte Steilheit des Stromes durch den Prüfling sichert. Im.Zeitbereich der Schwingstromüberlagerung erhält der Schalter Sk2 sein Ausschaltkommando, so daß er noch vor dem'WuIldurchgang des Schwingstromes lüschbereit ist.

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Unmittelbar nach dem Nülldurchgang tritt am Prüfling S infolge

des Kondensators Q^ nahezu die volle wiederkehrende Spannung der ersten Hochspannungsquelle auf. Biese Spaönung- ist in der Figur 2 mit uvα bezeichnet. Sie entspricht nur in ihrem ersten \ Teil dem gewünschten Verlauf der wiederkehrenden Spannung Ui , Bevor sie jedoch nach_: dem Zeitpunkt t~, unter die gewünschten Werte absinkt, zündet in diesem Zeitpunkt die Meßfunkenstrecke ?_m, so daß über das Steuergerät St2 die Funkenstrecke F2 einen Zündimpuls erhält. Dadurch wird im Zeitpunkt tν die Spannung *

^uh2 ^^{er zv/e}i^^en Hochspannungsquelle wirksam, die in Fig* 2 strichpunktiert gezeichnet ist. Die Spannung u^-? überlagert sich zu der Spannung u·.-, der ersten Hochspannungsquelle C^₁ so daß am Prüfling S insgesamt die Spannung u, = u^-, -h u^o auftritt, die den Prüfling S in der gev/ünscht en Weise beansprucht.

Man erkennt, daß die neue Prüfschaltung mit einfachen Steuermitteln eine Zuschaltung der zweiten Hochspannungsquelle C^ in dem Äugenblick ermöglicht, νιο kurz darauf die erste Hochspannung s quelle C₁^, nicht mehr ausreicht, die gewünschte Prüfspannung u, zu liefern. Der Zeitpunkt der Zuschaltung (tv) kann,· da er spannungsabhängig ist, gut eingestellt werden.

2 Figuren
2 Ansprüche

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Claims (2)

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   1 .J Synthetische Prüfschaltung zur Prüfung des Ausschalt Vermögens von Hochspannungsschaltern mit einer Hochstromquelle, die den Prüfling über einen"Hilfssehalt er mit dem erforderlichen Strom beansprucht, und mit einer Hochspannungsquelle erhöhter Frequenz, die kurz vor dem Stromnulldurchgang zugeschaltet v/ird, um den letzten Teil der Strombeanspruchung und daran pausenlos anschließend den ersten Teil der Spannungsbeans-pruchung zu erzeugen, wobei eine zv/eite Hochspannungsquelle mit einem parallel liegenden Schalter vorgesehen ist, die nach dem Stromnulldurchhang-zugeschaltet v/ird, um die Spannungsbeanspruchung des Prüflings durch eine Überlagerung der Spannungen der beiden ■Hochspannungsquellen-'zu erhöhen, dadurch gekennzeichnet, daß in lieihe mit der zv/eiten Hochspannungsquelle (C_v η) eine ge~\ steuerte Funkenstrecke (Fp) und daß parallel zu dem Schalter (S^) .pin Kondensator -(C^) liegt.
2. 2. Synthetische Prüfschaltung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Funkenstrecke (F ),. die parallel zum Prüfling (S^) liegt und bei ihrem Ansprechen in Abhängigkeit von der Spannung am Prüfling einen Zündimpuls für die der "zweiten .Hoch* spannungsquelle (Cup) zugeordnete Funkenstrecke (F^) liefert*

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   Le e rse it e