RU2163382C1 - Device recording commutation wear of switches - Google Patents

Device recording commutation wear of switches Download PDF

Info

Publication number
RU2163382C1
RU2163382C1 RU99112965A RU99112965A RU2163382C1 RU 2163382 C1 RU2163382 C1 RU 2163382C1 RU 99112965 A RU99112965 A RU 99112965A RU 99112965 A RU99112965 A RU 99112965A RU 2163382 C1 RU2163382 C1 RU 2163382C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
resistor
rectifier
voltage
diode
output
Prior art date
Application number
RU99112965A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU99112965A (en
Inventor
Л.А. Герман
А.В. Шаров
Original Assignee
Горьковская дистанция электроснабжения Горьковской железной дороги
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Горьковская дистанция электроснабжения Горьковской железной дороги filed Critical Горьковская дистанция электроснабжения Горьковской железной дороги
Priority to RU99112965A priority Critical patent/RU2163382C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2163382C1 publication Critical patent/RU2163382C1/en
Publication of RU99112965A publication Critical patent/RU99112965A/en

Links

Landscapes

  • Control Of Eletrric Generators (AREA)

Abstract

FIELD: electrical engineering, high-voltage oil-immersed switches of electrical networks in particular. SUBSTANCE: invention is aimed for elongation of overhaul periods of switches. It is achieved by insertion of diode-resistor converter to calculate power function of short-circuit current. Device has transreactor 3 connected with primary winding to current transformer 2 controlling current of high-voltage oil- immersed switch 1, rectifier 10 whose input is connected through adjustment resistor 4 to secondary winding of transreactor, pulse generator 38-47 connected through coincidence circuit based on elements 30-32, 34-37 to pulse counter 33, storage capacitor 21 connected by make contact 20 of output of fault relay and by break contact 22 of fault relay through linearization converter assembled on compound transistor 23 and elements 24-28 to emitter-base junction of input transistor 30 of coincidence circuit. Voltage divider based on resistors 9, 19 is connected in parallel to output of rectifier. Four diode-resistor networks 5-18 are placed in parallel to one of them, anodes of all diodes are linked to output of rectifier and common point of resistor of voltage divider is connected to input of make contact of fault relay. All cathodes of diodes of diode-resistor networks are connected through additional resistor to stabilizing voltage. EFFECT: prolonged overhaul periods of switches. 1 dwg

Description

Изобретение относится к электротехнике, в частности к высоковольтным масляным выключателям электрических сетей. The invention relates to electrical engineering, in particular to high-voltage oil circuit breakers.

Известны устройства для фиксации величин токов короткого замыкания в электрических сетях и оценки коммутационного износа масляных выключателей [1, 2] , содержащие трансреактор, выпрямитель, запоминающий конденсатор, линеаризирующий преобразователь, генератор импульсов, соединенный через схему совпадения со счетчиком импульсов. Known devices for fixing the values of short-circuit currents in electric networks and evaluating the switching wear of oil switches [1, 2], containing a transreactor, a rectifier, a storage capacitor, a linearizing converter, a pulse generator connected through a matching circuit with a pulse counter.

Недостаток этих устройств в том, что они не позволяют оценить реальный коммутационный износ (КИ) масляного выключателя. В соответствии с новыми исследованиями, проведенными в ЛПО "Электроаппарат" и Научно-исследовательском центре высоковольтной аппаратуры (НИЦ ВВА) зависимость КИ от значений токов КЗ определяется соотношением [3]:)

Figure 00000002
(*)
где I - отключаемый ток масляного выключателя MB;
IОНОМ - ток, для которого нормируется допустимое количество операций отключения MB;
nI, no - соответственно число операций отключения при токах I и IОНОМ;
γ - коэффициент, находящийся для различных MB в пределах 1,2-2,5, этот коэффициент определяет интенсивность износа MB.The disadvantage of these devices is that they do not allow to evaluate the real switching wear (CI) of the oil switch. In accordance with new studies carried out in the LPO "Electroapparat" and the Research Center for High-Voltage Equipment (SIC VVA), the dependence of the KI on the values of short-circuit currents is determined by the relation [3] :)
Figure 00000002
(*)
where I is the disconnected current of the MB oil switch;
I ONOM - current for which the permissible number of shutdown operations MB is normalized;
n I , n o - respectively, the number of shutdown operations at currents I and I ONOM ;
γ - coefficient, which is for various MB in the range of 1.2-2.5, this coefficient determines the wear rate of MB.

Как видно, интенсивность КИ зависит от отключаемого тока в степени γ. В то же время устройства [1, 2] не учитывают эту степенную зависимость, что приводит к большой погрешности оценки коммутационного износа выключателей и уменьшению их межремонтного срока
Целью настоящего изобретения является увеличение межремонтных сроков выключателей.
As can be seen, the intensity of the IC depends on the switched-off current to the power of γ. At the same time, devices [1, 2] do not take into account this power-law dependence, which leads to a large error in the assessment of switching wear of circuit breakers and a decrease in their overhaul life
The aim of the present invention is to increase the turnaround time of circuit breakers.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для фиксации коммутационного износа масляного выключателя, содержащее трансреактор, подключенный первичной обмоткой к трансформатору тока, контролирующему ток высоковольтного масляного выключателя, выпрямитель, вход которого подключен через регулировочный резистор ко вторичной обмотке трансреактора, генератор импульсов, соединенный через схему совпадения со счетчиком импульсов, запоминающий конденсатор, соединенный с выходом замыкающего контакта реле повреждения, а размыкающим контактом реле повреждения подключен через линеаризирующий преобразователь, собранный на составном транзисторе, к переходу эмиттер - база входного транзистора схемы совпадения подключен параллельно выходу выпрямителя делитель напряжения на резисторах, к одному из которых, соединенному с плюсовым выводом выпрямителя, включены параллельно четыре диодно-резисторные цепочки, причем аноды всех диодов соединены с плюсовым выводом выпрямителя, а общая точка резисторов делителя напряжения подключена к входу замыкающего контакта реле повреждения, все катоды диодов диодно-резисторных цепочек через дополнительные резисторы подключены к стабилизирующему напряжению. This goal is achieved by the fact that in the device for fixing the switching wear of the oil switch, containing a transrector connected by the primary winding to a current transformer that controls the current of the high-voltage oil switch, a rectifier, the input of which is connected via an adjustment resistor to the secondary winding of the transreactor, a pulse generator connected via a circuit coincidence with the pulse counter, a storage capacitor connected to the output of the make contact of the damage relay, and the disconnect the contact of the damage relay is connected through a linearizing converter assembled on a composite transistor to the emitter-base of the input transistor of the matching circuit connected to the rectifier output is a voltage divider across resistors, one of which connected to the positive output of the rectifier has four diode-resistor circuits connected in parallel, moreover, the anodes of all diodes are connected to the positive terminal of the rectifier, and the common point of the resistors of the voltage divider is connected to the input of the NO contact of the relay Wait, all the cathodes of the diodes of the diode-resistor circuits are connected to the stabilizing voltage through additional resistors.

Такое выполнение устройства, при котором параллельно выходу выпрямителя включен делитель напряжения на резисторах, к одному из которых, соединенному с плюсовым выводом выпрямителя, включены параллельно четыре диодно-резисторные цепочки, причем аноды всех диодов соединены с плюсовым выводом выпрямителя, а общая точка резисторов делителя напряжения подключена к входу замыкающего контакта реле повреждения, все катоды диодов диодно-резисторных цепочек через дополнительные резисторы подключены к стабилизирующему напряжению позволяет повысить точность фиксации коммутационного износа выключателей и увеличить их межремонтные сроки. Such an embodiment of the device, in which a voltage divider across resistors is connected parallel to the output of the rectifier, one of which is connected to the positive output of the rectifier, four diode-resistor chains are connected in parallel, the anodes of all diodes connected to the positive output of the rectifier, and the common point of the resistors of the voltage divider connected to the input of the closing contact of the damage relay, all the cathodes of the diodes of the diode-resistor chains through additional resistors connected to the stabilizing voltage allows vysit accuracy fixation switching switch wear and increase their turnaround time.

Принципиальная схема устройства представлена на чертеже. Schematic diagram of the device shown in the drawing.

Устройство содержит трансреактор 3, подключенный первичной обмоткой к трансформатору тока 2, контролирующему ток высоковольтного масляного выключателя 1; выпрямитель 10, вход которого подключен через регулировочный резистор 4 ко вторичной обмотке трансреактора; генератор импульсов 38-47, соединенный через схему совпадения, собранную на элементах 30-32, 34-37 со счетчиком импульсов 33; запоминающий конденсатор 21, который соединен с выходом замыкающего контакта реле повреждения 20, а размыкающим контактом реле повреждения 22 подключен через линеаризирующий преобразователь, собранный на составном транзисторе 23 и элементах 24-28, к переходу эмиттер - база входного транзистора 30 схемы совпадения; параллельно выходу выпрямителя подключен делитель напряжения на резисторах 9, 19, к одному из которых, соединенному с плюсовым выводом выпрямителя, включены параллельно четыре диодно-резисторные цепочки 5-18, причем аноды всех диодов соединены с плюсовым выводом выпрямителя, а общая точка резисторов делителя напряжения подключена к входу замыкающего контакта реле повреждения; все катоды диодов диодно-резисторных цепочек через дополнительные резисторы подключены к стабилизирующему напряжению. The device comprises a transreactor 3 connected by a primary winding to a current transformer 2, which controls the current of the high-voltage oil switch 1; a rectifier 10, the input of which is connected through an adjustment resistor 4 to the secondary winding of the transreactor; a pulse generator 38-47 connected via a matching circuit assembled on elements 30-32, 34-37 with a pulse counter 33; a storage capacitor 21, which is connected to the output of the make contact of the damage relay 20, and the disconnect contact of the damage relay 22 is connected through a linearizing converter assembled on a composite transistor 23 and elements 24-28, to the emitter-base of the input transistor 30 matching circuit; parallel to the rectifier output, a voltage divider is connected across the resistors 9, 19, to one of which connected to the rectifier’s positive terminal, four diode-resistor chains 5-18 are connected in parallel, the anodes of all diodes connected to the rectifier’s plus terminal, and the common point of the voltage divider resistors connected to the input of the make contact of the fault relay; All the cathodes of the diodes of the diode-resistor chains are connected to the stabilizing voltage through additional resistors.

Устройство работает следующим образом. The device operates as follows.

В нормальном состоянии транзистор 34 закрыт и сигнал с выхода генератора импульсов не проходит к счетчику импульсов 33. In the normal state, the transistor 34 is closed and the signal from the output of the pulse generator does not pass to the pulse counter 33.

При КЗ в электрической сети через выходные контакты 48 реле 50 срабатывает и своим контактом 20 подключает конденсатор 21 через делитель 9, 19 к напряжению выпрямителя 10, пропорциональному току короткого замыкания. Напряжение подпора U5 - U8 на каждом диоде диодно-резисторных цепочек зависит от значений сопротивлений делителя 11, 12...17, 18 и величины опорного напряжения UСТ. До тех пор пока напряжение выпрямителя меньше любого напряжения подпора, ток проходит только по резистору 9. Если напряжение увеличится, то после того, как оно станет больше величины U5, диод 5 отпирается и параллельно резистору 9 подключается резистор 12. По мере увеличения напряжения на входе открывается второй диод, третий и так далее. Подпорные напряжения на диодах и значения сопротивлений делителя выбираются так, чтобы обеспечить зависимость выходного напряжения на резисторе 19
U19 = k·U γ 1 0.
Таким образом конденсатор 21 заряжается до напряжения, пропорционального Iγ.
При отключении короткого замыкания реле 50 обесточится и конденсатор 21 разряжается через контакт 22 реле 50 и преобразователь 23. Напряжение на конденсаторе уменьшается линейно, так как он разряжается неизменным по величине током. Разрядный ток запирает транзистор 30, в результате чего выходной сигнал генератора импульсов проходит на транзистор 34 и управляет счетчиком импульсов 33.
When short circuit in the electric network through the output contacts 48 of the relay 50 is activated and its contact 20 connects the capacitor 21 through the divider 9, 19 to the voltage of the rectifier 10, proportional to the short circuit current. The backup voltage U 5 - U 8 on each diode of the diode-resistor chains depends on the resistance values of the divider 11, 12 ... 17, 18 and the value of the reference voltage U ST . As long as the voltage of the rectifier is less than any supply voltage, the current passes only through resistor 9. If the voltage increases, then after it becomes more than U 5 , the diode 5 is unlocked and resistor 12 is connected in parallel with resistor 9. As the voltage increases by the second diode opens, the third and so on. The reference voltage at the diodes and the resistance values of the divider are selected so as to ensure the dependence of the output voltage on the resistor 19
U 19 = k γ 1 0 .
Thus, the capacitor 21 is charged to a voltage proportional to I γ .
When the short circuit is disconnected, the relay 50 is de-energized and the capacitor 21 is discharged through the terminal 22 of the relay 50 and the converter 23. The voltage on the capacitor decreases linearly, since it is discharged with a constant current value. The discharge current locks the transistor 30, as a result of which the output signal of the pulse generator passes to the transistor 34 and controls the pulse counter 33.

При полном разряде конденсатора 21 транзистор 30 открывается и запирает транзистор 34, прекратив тем самым счет импульсов генератора. Следовательно, временной интервал разряда конденсатора преобразуется в число импульсов, пропорциональное коммутационному износу выключателя. When the capacitor 21 is completely discharged, the transistor 30 opens and locks the transistor 34, thereby stopping the pulse counting of the generator. Therefore, the time interval for the discharge of the capacitor is converted into the number of pulses proportional to the switching wear of the circuit breaker.

Технико-экономическая эффективность изобретения состоит в том, что оно позволяет учитывать уменьшение КИ при отключении MB малых токов короткого замыкания. На простом примере покажем эффективность нового метода нормирования. The technical and economic efficiency of the invention lies in the fact that it allows you to take into account the decrease in KI when you turn off the MB low short circuit currents. Using a simple example, we show the effectiveness of the new standardization method.

Пусть IОНОМ = 3500A, nо =30, а отключаемый ток КЗ I = 2000А. Тогда по существующим нормам "суммарных килоампер" [4] количество отключений тока I = 2000А составит

Figure 00000003

По новому методу нормирования при этих же условиях (принимая значение γ = 2) по формуле (*) определим
Figure 00000004

Таким образом допустимое число отключений MB повышается в 1,75 раза. Из предлагаемого примера также видно, что повышение точности фиксации коммутационного износа выключателей позволяет увеличить межремонтные сроки выключателей и, следовательно, уменьшить затраты на их эксплуатацию.Let I ONOM = 3500A, n o = 30, and the short-circuit breaking current I = 2000A. Then, according to existing standards of "total kiloamperes" [4], the number of current cuts I = 2000A will be
Figure 00000003

Using the new method of normalization under the same conditions (assuming the value γ = 2), using the formula (*)
Figure 00000004

Thus, the permissible number of MB outages is increased by 1.75 times. It can also be seen from the proposed example that increasing the accuracy of fixing the switching wear of circuit breakers can increase the turnaround times of circuit breakers and, therefore, reduce the cost of their operation.

Источники информации
1. А.с. СССР N 324584, МКИ G 01 R 9/10. Устройство для фиксации величин токов короткого замыкания. /Гатальский Г. И. - Открытия. Изобретения, 1972, N 2.
Sources of information
1. A.S. USSR N 324584, MKI G 01 R 9/10. Device for fixing the values of short circuit currents. / Gatalsky G.I. - Discoveries. Inventions, 1972, N 2.

2. Фигурнов Е.П., Курганов В.В. Устройство для прогнозирования ресурса масляных выключателей 27,5 кВ. - В кн.: Режимы работы, диагностика и контроль устройств электроснабжения железных дорог. Межвузовский сборник научных трудов, вып. 153. Ростов-на-Дону: РИИЖТ, 1979, с. 3-5. 2. Figurnov EP, Kurganov V.V. Device for predicting the life of oil switches 27.5 kV. - In the book: Operating modes, diagnostics and control of railway power supply devices. Interuniversity collection of scientific papers, vol. 153. Rostov-on-Don: RIIZHT, 1979, p. 3-5.

3. Бобыльков А.Н., Вишневский Ю.И., Загайкевич Б.Д., Шерман Я.Н., Шлейфман И. Л. Коммутационная износостойкость высоковольтных выключателей. - Электрические станции, 1986, N 4, с. 62-64. 3. Bobylkov AN, Vishnevsky Yu.I., Zagaykevich BD, Sherman Ya. N., Shleifman I. L. Switching wear resistance of high-voltage circuit breakers. - Electric stations, 1986, N 4, p. 62-64.

4. Инструкция по техническому обслуживанию и ремонту оборудования тяговых подстанций, пунктов питания и секционирования электрифицированных железных дорог. ЦЭ / 39 30.06.92 г. М., Издательский дом "ЮДЖИ", 1993. - 93с. 4. Instructions for maintenance and repair of equipment for traction substations, power points and sectioning of electrified railways. CE / 39 06/30/92, M., Publishing house "Yuji", 1993. - 93с.

Claims (1)

Устройство для фиксации коммутационного износа масляного выключателя, содержащее трансреактор, подключенный первичной обмоткой к трансформатору тока, контролирующему ток высоковольтного масляного выключателя, выпрямитель, вход которого подключен через регулировочный резистор к вторичной обмотке трансреактора, генератор импульсов, соединенный через схему совпадения с счетчиком импульсов, запоминающий конденсатор, соединенный с выходом замыкающего контакта реле повреждения, а размыкающим контактом реле повреждения подключен через линеаризирующий преобразователь, собранный на составном транзисторе к переходу эмиттер - база входного транзистора схемы совпадения, отличающееся тем, что параллельно выходу выпрямителя подключен делитель напряжения на резисторах, к одному из которых, соединенному с плюсовым выводом выпрямителя, включены параллельно четыре диодно-резисторные цепочки, причем аноды всех диодов соединены с плюсовым выводом выпрямителя, а общая точка резисторов делителя напряжения подключена к входу замыкающего контакта реле повреждения, все катоды диодов диодно-резисторных цепочек через дополнительные резисторы подключены к стабилизирующему напряжению. A device for fixing the switching wear of an oil circuit breaker, comprising a transreactor connected by a primary winding to a current transformer that controls the current of a high-voltage oil circuit breaker, a rectifier whose input is connected via an adjustment resistor to the secondary winding of a transreactor, a pulse generator connected through a matching circuit with a pulse counter, a storage capacitor connected to the output of the make contact of the fault relay, and the break contact of the fault relay is connected through a linearizing converter assembled on a composite transistor to the emitter-base input transistor of the matching circuit, characterized in that a voltage divider is connected to the rectifier output across the resistors, one of which connected to the rectifier's plus terminal has four diode-resistor circuits connected in parallel, and the anodes of all diodes are connected to the positive terminal of the rectifier, and the common point of the resistors of the voltage divider is connected to the input of the NO contact of the fault relay, all the cathodes of the diode rows of diode-resistor chains through additional resistors are connected to a voltage stabilizer.
RU99112965A 1999-06-15 1999-06-15 Device recording commutation wear of switches RU2163382C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU99112965A RU2163382C1 (en) 1999-06-15 1999-06-15 Device recording commutation wear of switches

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU99112965A RU2163382C1 (en) 1999-06-15 1999-06-15 Device recording commutation wear of switches

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2163382C1 true RU2163382C1 (en) 2001-02-20
RU99112965A RU99112965A (en) 2001-03-10

Family

ID=20221390

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU99112965A RU2163382C1 (en) 1999-06-15 1999-06-15 Device recording commutation wear of switches

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2163382C1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2696328C2 (en) * 2015-01-09 2019-08-01 Абб Швайц Аг Method of determining operating condition of medium-voltage electromagnetic switching device
RU203512U1 (en) * 2020-10-07 2021-04-08 Акционерное общество "Авиаавтоматика" имени В.В. Тарасова" DETERMINATOR OF DEVICE SYMPTOM CODE

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
БОБЫЛЬКОВ А.Н. Коммутационная износостойкость высоковольтных выключателей. Ж. "Электрические станции". 1986, с. 62 - 64. *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2696328C2 (en) * 2015-01-09 2019-08-01 Абб Швайц Аг Method of determining operating condition of medium-voltage electromagnetic switching device
RU203512U1 (en) * 2020-10-07 2021-04-08 Акционерное общество "Авиаавтоматика" имени В.В. Тарасова" DETERMINATOR OF DEVICE SYMPTOM CODE

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11456592B2 (en) Method for the fault management of a fault in a DC voltage line and converter assembly for carrying out the method
US20210057911A1 (en) Arrangement for regulating a power flow in an ac voltage grid and method for protecting the arrangement
RU2163382C1 (en) Device recording commutation wear of switches
RU2071427C1 (en) Rectifier substation for power supply of dc rail vehicles
RU2231903C2 (en) High-level voltage converter
RU2768361C1 (en) Method for automatically limiting the increase in voltage of high-voltage equipment of an electrical network node
CN210806729U (en) Electric leakage locking control circuit of high-voltage frequency converter
SU1465992A1 (en) Switching device
SU1534624A1 (en) Overvoltage limiter
RU2303271C1 (en) Device for recording commutation wear of switches
RU2103778C1 (en) Monitoring device for power capacitor bank
RU2223581C1 (en) Dc low-voltage power system
RU2184044C2 (en) Track circuit
SU744840A1 (en) Device for automatic regulation of voltage in networks with double-side power supply
SU612332A1 (en) Arrangement for protection against shorting to the housing of electric apparatus in ac network
RU2158996C2 (en) Device for protection and monitoring of resistance of insulation of electric equipment
SU355608A1 (en) POWER SUPPLY WITH SIGNALING MINIMUM PERMISSIBLE VOLTAGE
SU1117760A2 (en) Device for protecting three-phase power network against incomplete phase operation
SU1399851A1 (en) Apparatus for interlocking from repeated energization of electric installation in failure
SU1042127A1 (en) Disconnection process in electric mains
SU982135A1 (en) Device for protective disconnection electric installation with earthing main line connected to protective line of distribution station
RU24324U1 (en) UNIVERSAL DEVICE FOR PROTECTING ELECTRIC RECEIVERS FROM HIGH VOLTAGE IN ELECTRICAL NETWORK
SU291167A1 (en) DEVICE FOR THE CONTROL OF INSULATION RESISTANCE IN SYSTEMS WITH GROUNDED F.LZOA
SU1684745A1 (en) Device for testing of insulation for puncture
SU928559A1 (en) Device for connection of switching apparatus contactor