SU1417058A1

SU1417058A1 - Выключатель посто нного тока

Info

Publication number: SU1417058A1
Application number: SU864101599A
Authority: SU
Inventors: Вильвеж Рувимович Герчиков; Владимир Георгиевич Егоров; Константин Иванович Серяков
Original assignee: Всесоюзный Электротехнический Институт Им.В.И.Ленина
Priority date: 1986-05-05
Filing date: 1986-05-05
Publication date: 1988-08-15

Abstract

Изобретение относитс к выключател м посто нного тока высокого напр жени . Цель изобретени - сн -;; кен11е ммссогабарит- ных показателей путем умеш шепи суммарной емкости конденсаторов и ограничение перенапр жений . Выключатель содержит не менее двух многоразры; ;з х О1 ас11тельных камер, кажда из которы.к зашунтирована нелинейными резисторами 3 и 4 и цеп ми из последовательно соединенных конденсаторов 5 и 6, катушек индуктивности 7 и 8 и ключевых элементов 9 и 10. Блок 1 1 управлени вырабатывает сигналы, поступающие на управл юпдие входы ключевых элементов 9 и 10 с временной задержкой, значение которой определ етс выражени ми, приведенными в изобретении 1 ил.

Description

«

О СП

00

Изобретение относитс к электротехнике, а именно к коммутационной аппаратуре высокого напр жени и предназначено дл коммутации посто нного тока.

Цель изобретени - снижение массо- габаритных показателей путем уменьшени суммарной емкости конденсаторов и ограничение перенапр жений в линии.

На чертеже представлена схема выключател посто нного тока.

Выключатель состоит из двух групп дуго- гасительных разрывов 1 и 2, зашунтирован- ных нелинейными резисторами 3 и 4 и цеп ми , состо щими из после.цовательно соединенных конденсаторов 5 и 6, катушек 7 и 8 индуктивностей и ключевых элементов 9 и 10. В качестве ключевых элементов 9 и 10 могут быть использованы, например, управл емые разр дники. Блок 11 управлени вырабатывает сигналы на включение ключевых элементов 9 и 10 с временными сдвигами, значени которых определ ютс выражени ми

LI U(Kn77N T)

А

U(Kn2/N)()

U(Kn,-, /N) (Kn,/Nr n ( 1 +Kn,/N)

при i 3,

где Д(/ - врем задержки команды на включение ключевых элементов (г+1)-й группы дугогасительных разрывов по отношению к г -й группе; и - номинальное напр жение источника питани ;

/ - номинальный ток отключени выключател ;

L - индуктивность силовой цепи, дл отключени которой предназначен выключатель;

/ - пор дковый номер групп дугогасительных разрывов; п, - число разрывов в -й дугогасительной камере;

Л - полное число разрывов в выключателе;

а - показатель степени вольт-амперной характеристики указанного нелинейного резистора (/ cons/L L); К - допустимый коэффициент перенапр жений на одном разрыве. В отключенном положении выключател ключевые элементы 9 и 10 наход тс под различным потенциалом. Поэтому между указанными ключевыми элементами и командным блоком 11 управлени может быть устроена оптическа разв зка с использованием световодов, фото- и светодиодов. Выключатель работает следуюидим образом .

После размыкани контактов в дугогасительных камерах 1 и 2 между ними возникает дуга. В заданный момент времени блок 11 управлени подает команду на включение ключевого элемента 9. В цепи, содерпри

при i 3;

жаш,ей группу дугогасительных разрывов 1, емкость 5 и катушку 7 индуктивности, возникает колебательный ток, который суммируетс в разрывах 1 с отключаемым посто нным током. При достижении суммарным током нулевого значени происходит гашение дуги в разрывах 1 и ток после зар да конденсатора 5 до напр жени , равного падению напр жени на резисторе 3 при , этом токе, Перебрасываетс в этот резистор . При отключении номинального тока / отключени напр жение на резисторе равно К и ni//V, причем число п разрывов в первой группе дугогасительных разрывов 1 выбрано таким,чтобывыполн лосьусловие/( U 0 ;.

Так как напр жение на группе дугогасительных разрывов 1 превосходит напр жение источника, ток начинает снижатьс до значении , определ е.мого вольт-амперной г характеристикой резистора 1/1().

Спад тока к /i происходит асиг-птоти- чески. Врем снижени перенапр жени приблизительно в два раза определ етс выражением Ll/ (K.n UIN-Ij}.

Расчеты показывают, что спуст врем , Q равное 2Д/1, напр жение на выключателе практически уже не отличаетс от напр жени источника, а ток близок к }. Спуст врем , не меньшее Aii, происходит включение ключевого элемента 10 группы дугогасительных разрывов 2, благодар чему в ней 5 производитс гашение дуги. Так как отключаемый ток к этому моменту времени стал меньшим, то дл его отключени требуютс меньшие значени шунтируюш,ей емкости.

Выключатель может содержать более двух групп дугогасительных разрывов с соответствующими шунтирующими цеп ми.

Преимущества предлагаемого выключател можно проиллюстрировать на примере выключател напр жением ±750 кВ, каждый полюс которого содержит 6 разрывов, разделенных на две группы, по 4 и 2 разрыва в каждой.

Пусть, при отключении номинального тосматриваемом случае при отключении тока первой группы дугогасительных разрывов оно составл ет 1,13, а при отключении втог рой группой ,,57, что меньше

перенапр жении, возникающих на выключателе при одновременном включении ключевых элементов, как в прототипе. Еще боль- ....„, ..,. „.„.. .-шее ограничение перенапр жени наблюка отключени допустима кратность пере- даетс при трехступенчатой работе выклюнапр жени на разрыве достигает 1,7. В этомчател .

случае, если отключаетс первой группа из

четырех разрывов, после гашени дуги на

резисторе возникает напр жение, равное

--LJ 4-1,7 ,13и. При вольт -амперной ха-

Claims

Формула изобретени

Выключатель посто нного тока, содержащий по крайней мере два дугогасительных разрыва, каждый из которых защунти- рован нелинейным резистором и цепью, состо щей из последовательно соединенных конденсатора и ключевого элемента, отличающийс тем, что, с целью снижени массо- габаритных показателей путем уменьшени суммарной емкости конденсаторов и ограничени перенапр жений в линии, в выключатель введен блок управлени с двум или

рактеристике резистора, описываемой уравнением I constU y и при снижении напр жени с 1, до и ток снизитс более чем в 20 раз. Этот уменьшенный ток необходимо отключать второй группой дугогасительных разрывов. Необходима дл этого емкость (отнесенна к единично.му разрыву) уменьщаетс более чем в 20 раз, т. е. стано20

Выключатель посто нного тока, содержащий по крайней мере два дугогасительных разрыва, каждый из которых защунти- рован нелинейным резистором и цепью, состо щей из последовательно соединенных конденсатора и ключевого элемента, отличающийс тем, что, с целью снижени массо- габаритных показателей путем уменьшени суммарной емкости конденсаторов и ограничени перенапр жений в линии, в выключатель введен блок управлени с двум или

витс малой добавкой к емкост м первой

группь. Таким образом, в рассматриваемом25 большим числом выходов, указанные выходы

случае экономи в необходимых дл отклю-блока управлени подключены к управл ючени конденсаторах вл етс почти полу-щим входам указанных ключевых элементорной .тов, причем выходные сигналы блока управДругим преимуществом предлагаемоголени формируютс с временными сдвигами,

выключател вл етс снижение коммута-значение которых определ етс следующими

ционных перенапр жений в линии. В рас-30 выражени ми:

LI

U(Kn, /N-1) LI

U(Kn2/N)(Kn,/N)

A t i,

LI

U(Kni,,/N)(Kn,/Nf при i - 3 ,

е Д/, - врем задержки команды на включение ключевых элементов (;+1)-й группы дугогасительных разрывов по отношению к /-Й группе;

и - номинальное напр жение источника питани ;

/ - номинальный ток отключени вы- ключач ел ;

L - индуктивность силовой цепи, дл отключени которой предназначен выключатель;

сматриваемом случае при отключении тока первой группы дугогасительных разрывов оно составл ет 1,13, а при отключении втог рой группой ,,57, что меньше

Формула изобретени

Выключатель посто нного тока, содержащий по крайней мере два дугогасительных разрыва, каждый из которых защунти- рован нелинейным резистором и цепью, состо щей из последовательно соединенных конденсатора и ключевого элемента, отличающийс тем, что, с целью снижени массо- габаритных показателей путем уменьшени суммарной емкости конденсаторов и ограничени перенапр жений в линии, в выключатель введен блок управлени с двум или

при i 2;

при i 3;

fi (l+Kn./N) j

1 -

5 « - рывов;

/V -

0

а -

К

пор дковый номер группы дугогасительных разрывов; число разрывов в г -й группе раз- полное число разрывов в выключателе;

показатель степени вольт-амперной характеристики указанного нелинейного резистора (const t/), допустимый коэффициент перенапр жений на одном разрыве.