RU214350U1

RU214350U1 - Генератор частичных разрядов

Info

Publication number: RU214350U1
Application number: RU2022112420U
Authority: RU
Inventors: Владимир Дмитриевич Купцов
Original assignee: Владимир Дмитриевич Купцов
Filing date: 2022-05-05
Publication date: 2022-10-25

Abstract

Полезная модель предназначена для использования в КРУ (Комплектных распределительных устройствах) 6-35 кВ для имитации частичных разрядов на высоковольтных шинах. Технический результат заключается в обеспечении генератора частичных разрядов, в дальнейшем ГЧР, который изготовлен из кремнийорганического компаунда, в который помещены два конденсатора, к одному из которых параллельно подключен газовый разрядник, двух резисторов, варистора. Внешний ключ управления подключен к выходу ГЧР, и при разомкнутом состоянии инициирует генерацию токового импульса через газовый разрядник и конденсатор. Один из резисторов выполняет функцию защиты разрядника от превышения тока разряда, при котором зажигается дуга, другой защищает выход ГЧР от скачков тока, в том числе и при высоковольтных испытаниях. ГЧР находится в непосредственной близости к системам мониторинга частичных разрядов (ЧР), емкости сети в точках подключения ГЧР и систем мониторинга ЧР практически равны. Системы сигнализации фиксируют сгенерированный сигнал как эталонный, предельно допустимый. При наличии аналогичного сигнала в режиме мониторинга сети, генерируется сообщение в диспетчерский центр о предельно допустимом уровне ЧР. 1 ил.

Description

Генератор частичных разрядов, в дальнейшем ГЧР, изготовлен из кремнийорганического компаунда и используется в КРУ (Комплектных распределительных устройствах) 6-35 кВ для имитации частичных разрядов на высоковольтных шинах.

Термины и определения:

Частичный разряд - разряд в газовых включениях в изоляции на стадии тлеющего разряда.

Тлеющий разряд - стадия развития газового разряда, следующая за коронным разрядом, при которой ток разряда остается в пределах единиц Ампер и не вызывает лавинообразное образование свободных носителей заряда.

Дуговой разряд - возникает из тлеющего разряда в газе, при токах, как правило, более одного Ампера, ток зажигания дуги зависит от типа газа.

Напряжение - действующее значение переменного напряжения.

Ток - действующее значение переменного тока.

Фронт ЧР - длительность фронта импульса тока частичного разряда, как правило, около 10 нс.

Рассмотрим ГЧР, изображенный на фиг. 1, который состоит из кремнийорганического компаунда 1, в который помещены конденсатор 4, имеющий емкость С4, конденсатор 9 с емкостью С9, газовый разрядник 11 с емкостью менее 1 пФ, напряжением срабатывания Ul1, напряжением тлеющего разряда Ut l1, максимальным током тлеющего разряда Atl1=1А и длительностью фронта токового импульса 10 нс, резисторы 8 с сопротивлением R8 и 18, с сопротивлением R18, варистор 17 с напряжением срабатывания U17. Напряжение между шинами 2 и 5 равно 6 кВ. Внешний ключ управления 14 подключен к выходу 7 ГЧР и имеет два состояния 13 и 12. ГЧР крепится к шинам 2 и 5 болтами 3 и 6.

Подбирая параметры конденсаторов 4 и 9, можно добиться того, что амплитуда напряжения в точке 16 будет превышать при разомкнутом ключе управления 14 положение 13, напряжение срабатывания разрядника Ul1.

ГЧР находится в непосредственной близости к системам мониторинга ЧР, емкости сети в точках подключения ГЧР и систем мониторинга ЧР мало отличаются, и этим отличием можно пренебречь.

Пусть амплитуда напряжения в точке 16 больше или равна 230 В, Ul1=230 В, С4=100пФ, С9=1000 пФ. Напряжение срабатывания варистора - U17=300 В. Разрядник 11 генерирует импульс тока, соответствующий изменению заряда (U11-Ut11)⋅С4=9000 пК (пико Кулон). Системы сигнализации фиксируют сгенерированный сигнал как, например, эталонный предельно допустимый. При наличии аналогичного сигнала в режиме мониторинга сети генерируется сообщение в диспетчерский центр о предельно допустимом уровне ЧР.

Варистор 17 и резистор 8 предназначены для защиты от высокого напряжения на выходе 7, так как время задержки срабатывания разрядника 11 составляет около 100 нс, а у варистора 17 - не более 0,5 нс. При С9=1000 пФ, R8=1000 Ом напряжение на выходе не превышает 300 В при максимальном токе 0,3 А, что гарантирует при высоковольтных испытаниях и испытаниях на грозовой импульс, не выход из строя внешнего ключа управления 14.

Рассмотренный вариант использования генератора частичных разрядов ГЧР, не исчерпывает все возможные варианты его использования и технического исполнения.

Claims

Генератор частичных разрядов, выполненный с возможностью подключения между высоковольтными шинами комплектных распределительных устройств 6-35 кВ, состоящий из кремнийорганического компаунда, в который помещены последовательно соединенные первый конденсатор и газовый разрядник, последовательно соединенные второй конденсатор и первый резистор, подключенные параллельно газовому разряднику, варистор, подключенный параллельно газовому разряднику, второй резистор, включенный между общим выводом первого конденсатора и варистора и выходным выводом генератора, предназначенным для подключения ключа управления, при этом соотношение параметров конденсаторов установлено таким образом, что при разомкнутом ключе управления амплитуда напряжения на общем выводе первого конденсатора и варистора превышает напряжение срабатывания газового разрядника.