SU1198644A1

SU1198644A1 - Распределительное устройство

Info

Publication number: SU1198644A1
Application number: SU833618226A
Authority: SU
Inventors: Kemal K Namitokov; Sergej V Dikan
Original assignee: Kh I Inzh Kommunalnogo Str
Priority date: 1983-07-12
Filing date: 1983-07-12
Publication date: 1985-12-15

Description

Изобретение относится ю электротехнике, а именно к устройствам распределения электрической энергии между параллельно включенными нагрузками, питающимися от общего источника переменного тока, и может быть использовано в агрегатах бесперебойного питания ответственных электроприемников.

Целью изобретения является повышение надежности и снижение массогабаритных показателей оборудования .

На фиг.1 приведена схема предлагаемого распределительного устройства; на фиг.2 - схема примера выполнения распределительного устροйсτва^ на фиг.З - временные диаграммы процессов при отключении ответвления .

В распределительном устройстве (фиг.1) ответвления подключаются к источнику питания через контактные коммутационные аппараты-выключатели

1-3. Входные и выходные клеммы подключены к входам соответствующих короткозамыкателей, выполненных в

^:виде диодных выпрямительных мостов 4-7 с общим блоком 8 принудительной коммутации, содержащим предварительно заряженный коммутирующий конденсатор, последовательно с которым включена цепь из параллельно соединенных ветвей (по числу ответвлений), каждая из которых содержит последовательно соединенные тиристор и катушку управления привода отключения (преимущественно индукционно-динамического), соответствующего ответвлению автоматического выключателя.

В распределительном устройстве (фиг.2) короткозамыкатель, установленный на входе распределительного устройства, используется с

2

принудительной коммутацией и содержит диодный выпрямительный мост 4 и аналогичный блок 8 принудительной коммутации, а на выходах распреде5 лительного устройства установлены короткозамыкатели с естественной коммутацией, которые выполнены на базе диодных выпрямительных мостов 5-7, на выходах которых установлены соответствующие тиристоры 9-11.

Кроме того, могут быть использованына ответвлениях тиристорные короткозамыкатели с естественной коммутацией и других типов.

•5 На фиг.З приведены временные диаграммы тока (ΐ_ε) и напряжения (и_с) перезаряда коммутирующего конденсатора в цепи блока 8 при отключениях тока в сети ί графически представлен ток в фазе с максимальным током в предкоммутационный период, а также расстояния между электродами размыкаемых контактов (х), причем 1₀, и₀ начальные значения тока в сети и напряжения на конденсаторе в предкоммутационный период. Эти временные диаграммы характерны для обоих рассматриваемых устройств.

30 в исходном состоянии в электроэнергетических системах при питании всех электроприемников на ответвлениях от общего источника электроэнергии автоматические вы35 ключатели 1-3 находятся во включенном состоянии (силовые контакты замкнуты), конденсатор в цепи блока 8 заряжен с указанной на фиг.1 и 2 полярностью напряжения.

40 Принцип действия распределительного устройства (РУ) при отключениях токов короткого замыкания в сети на одном из ответвлений, например, со стороны выходных клемм от45 ветвления ибо коммутационным аппа3

л в с,

ратом 3, у, —, состоит в следующем.

В РУ (фиг.1) под действием импульса управления выключается тиристор в цепи блока 8, соответствующий системе управления приводом размыкания силовых контактов выключателя 3.

В РУ (фиг.2) под действием импульсов управления синхронно включаются тиристор в цепи блока 8, соответствующий системе управления приводом размыкания силовых контактов выключателя 3, и тиристор 11, соответствующий аварийному ответвлению короткозамыкателя 7.

При этом коммутирующий конденсатор в цепи блока 8 перезаряжается через катушку, управления индукционно-динамического привода размыкания контактов выключателя 3 и диодные мосты, подключенные параллельно цепи блока 8 (мосты 4-6 в РУ на фиг.1 и мост 4 в РУ на фиг.2), благодаря чему обеспечивается размыкание . контактов выключателя 3, которые в реальных конструкциях РУ фиксируются в разомкнутом состоянии с помощью механизма защелки, и крат- 30 ковременное закорачивание входных и выходных клемм РУ.. Причем время закорачивания всех клемм РУ на фиг.1 определяется параметрами цепи блока 8 и коммутируемой выключателем 3 цепи, а время закорачивания выходных клемм в РУ на фиг.2 - временем естественной коммутации тиристоров 9-11.

Высокое быстродействие РУ обеспечивается одновременно за счет применения быстродействующего привода размыкания контактов автоматических выключателей 1-3, а также за счет применения бездуговой коммутации контактов при отключениях.

В рассматриваемых схемах РУ бездуговая коммутация обеспечивается за счет того, что контакты при размыканиях шунтируются токопроводящими полупроводниковыми приборами, падение напряжения в которых (возникающее под действием перетекающего в них из размыкаемых контактов тока нагрузки) значительно ниже напряжения горения дуги. В свою очередь, в РУ на фиг.1 проводящее состояние диодных мостов 4-7,

1198644 <

шунтирующих размыкаемые контакты, обеспечивается под действием тока разряда конденсатора коммутирующей цепи блока 8, протекающего через 5 диоды мостов 4-7 на интервале его превышения тока нагрузки в фазе с максимальным током в предкоммутационнын период (интервал б„ на фиг’.З). При этом на интервале б₀10 входные и выходные клеммы РУ оказываются замкнутыми между собой.

В РУ на фиг.2 проводящее состоя, ние вентилей, шунтирующих размыкаемые контакты, обеспечивается 15 как под действием тока разряда конденсатора коммутирующей цепи блока 8, протекающего через диоды моста 4 на интервале б₀ (благодаря чему обеспечивается кратковре2о менное включение короткозамыкателя 4, установленного на входе РУ), так и под действием импульсов управления, избирательно, в зависимости от отключаемого выключателя 1-3,

25 поступающих на тиристоры 9-11 (благодаря чему обеспечивается кратковременное включение короткозамыкателя 4 на выходе РУ со стороны отключаемого ответвления^ При этом на интервале ί_ΰ закорачиваются клеммы полюсов РУ на входе и на одном из ответвлений.

Таким образом, на интервале б₀размыкаемые силовые контакты отключаемого выключателя 1-3 оказываются зашунтированными токопроводящими диодами, благодаря чему обеспечивается бездуговая коммутация данных контактов.

I

По истечении времени выключения . (б₆), при снижении величины тока разряда конденсатора цепи блока 8 ниже тока нагрузки в фазе с максимальным током в предкоммутационный 45 период (ί), на размыкаемых силовых контактах начинает восстанавливаться напряжение сети. Это достигается благодаря выключению всех короткозамыкателей 4-7 в РУ на фиг.1 и 50 короткозамыкателя 4, установленного на входе, в РУ на фиг.2 при С > б_#. Длительность стадии полного выключения указанных короткозамыкателей 4-7 равна времени спада до нуля то55 ка перезаряда конденсатора в блоке 8 принудительной коммутации, протекающего при б? б₆. Выключейие короткозамыкателя 4, установленного на

1198644

выходе РУ на фиг.2, осуществляется с задержкой на время спада до нуля остаточного тока нагрузки, протекающего в тиристорах 9—11 соответствующего выходного короткозамыкателя, т.е. на время естественной коммутация данного тиристора.

Выбор параметров коммутации цепи блока 8 РУ на фиг. 1 и 2 основан на том, что ток разряда конденсатора цепи блока 8 должен превышать ток нагрузки в фазе с максимальным током в предкоммутационный период при отключениях различных видов коротких замыканий на любом ответвлении (наиболее критическим случаем является отключение трехфазных коротких замыканий), к моменту С = б_вконтакты при отключениях должны разойтись на расстояние, превышающее минимально-допустимое для восстановления электрической прочности межэлектродньтх промежутков размыкаемых контактов (практически такое расстояние составляет порядка 1 мм), длительность времени шунтирования разомкнутых контактов токопроводящими вентилями должна превышать время

деионизации межэлектродных промежутков .

Практический выбор типа схемы

₅ РУ на фиг. 1. и 2 определен требованиями, предъявляемыми к данным устройствам. При повышенных требованиях к надежности схем РУ и к времени их восстановления (характеризующим вре10 мя автоматического повторного включения) более предпочтительной является схема РУ на фиг.1. При требованиях к гальванической развязке источника и нагрузки при отключениях,

15 а также при повышенных требованиях к массогабаритным показателям применяется схема РУ на фиг.2.

Быстродействие РУ определяется временем выключения автоматических

20 выключателей, установленных на от- ветвлениях (С&). При использовании индукционно-динамических приводов отключения С._в = 0,4-1 мс, благодаря чему недопустимы перерывы питания

25 всех известных групповых нагрузок при ликвидациях коротких замыканий на ответвлениях отсутствуют, т.е. повышается надежность электроснабжения групповых ответственных элек30 тропр'иемников.

А* г

1198644

Claims

1. РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО, содержащее головной фидер и фидеры ответвлений, подключенные к головному фидеру через контакты автоматических выключателей, снабженных приводами с катушками управления, причем к головному фидеру присоединен короткозамыкатель, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности и снижения массогабаритных показателей оборудования, оно дополнительно содержит короткозамыкатель и тиристоры по числу ответвлений и предварительно заряженный конденсатор, причем все короткозамыкатели выполнены в виде трехфазных диодных мостов, а к выходу диодного моста короткозамыкатели головного фидера через упомянутый конденсатор подключены параллельно соединенные цепочки из последовательно включенных тиристоров и катушек управления приводами.

ЗЦ „„ 1198644

1198644

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что выходы диодных мостов короткозамыкателей фидеров ответвлений присоединены параллельно выходу диодного моста короткозамыкателя головного фидера.

3.·Устройство по п.1, отличающееся тем, что оно содержит дополнительные тиристоры, включенные параллельно выходам диодных мостов каждого короткозамыкателя ответвлений.

1