SU1465839A1

SU1465839A1 - Device for testing switches for switching-off of capacitive current

Info

Publication number: SU1465839A1
Application number: SU874213025A
Authority: SU
Inventors: Владислав Иванович Бронников; Игорь Николаевич Пономарев
Original assignee: Уральский политехнический институт им.С.М.Кирова
Priority date: 1987-03-20
Filing date: 1987-03-20
Publication date: 1989-03-15

Abstract

Изобретение относитс к электротехнике и может быть использовано дл испытани высоковольтных выключателей в режиме отключени емкостной нагрузки. Цель изобретени - удешевление устройства и расширение его Функциональных возможностей путем снижени емкости конденсаторов и проведени испытаний вакуумных выключателей . Устройство содержит колебательный контур I из двух реакторов 3 и 5, первого конденсатора 2 и включающего элемента 4, а также третий реактор 6, испытуемый выключатель 7, отключаемый конденсатор 8, коммутирующий элемент 9, первый резистор 10, второй конденсатор 11, разр дник 12, второй резистор 13, трансформатор 14 с высоковольтной обмоткой и источник 15 экспоненциально нарастающего синусоидального напр жени . За счет того, что между отключаемым конденсатором 8 и колебательным контуром 1 включен коммутирующий элемент 9, параллельно которому подключены разр дник 12 и высоковольтна обмотка трансформатора 14, первична обмотка которого подключена к источнику 15 экспоненциально нарастающего напр жени , обеспечено расширение функциональных возможно стей и удешевление устройства. I ил. (С (ЛThe invention relates to electrical engineering and can be used to test high-voltage circuit breakers in the mode of disconnecting a capacitive load. The purpose of the invention is to reduce the cost of the device and expand its functionality by reducing the capacitance of capacitors and testing vacuum circuit breakers. The device contains an oscillating circuit I of two reactors 3 and 5, the first capacitor 2 and the switching on element 4, as well as the third reactor 6, the test switch 7, the switchable capacitor 8, the switching element 9, the first resistor 10, the second capacitor 11, the discharge switch 12, a second resistor 13, a transformer 14 with a high voltage winding, and a source 15 of an exponentially increasing sinusoidal voltage. Due to the fact that a switching element 9 is connected between the switchable capacitor 8 and the oscillatory circuit 1, parallel to which the discharge current 12 and the high-voltage winding of the transformer 14 are connected, the primary winding of which is connected to the source 15 of an exponentially increasing voltage, the device is cheaper . I il. (C (L

Description

Изобретение относится к электротехнике, а именно к испытанию высоковольтных выключателей в режиме отключения емкостной нагрузки»The invention relates to electrical engineering, namely to testing high-voltage circuit breakers in the mode of disconnecting capacitive load

Цель изобретения - удешевление устройства и расширение его функциональных возможностей путем снижения емкости конденсаторов в результате того, что между отключаемым конденсатором и колебательным контуром включен .коммутирующий элемент, параллельно которому подключены разрядник и высоковольтная обмотка трансформатора, первичная обмотка которого подключена к источнику экспоненциально нарастающего синусоидального напряжения, что·позволяет также испытывать вакуумные выключатели,The purpose of the invention is to reduce the cost of the device and expand its functionality by reducing the capacitance of the capacitors due to the fact that a switching element is connected between the disconnected capacitor and the oscillating circuit. which also allows testing vacuum circuit breakers,

На чертеже приведена принципиальная схема предлагаемого устройства»The drawing shows a schematic diagram of the proposed device "

Устройство содержит колебательный контур 1, являющийся источником тока промышленной частоты и состоящий из первого конденсатора 2 в виде конденсаторной батареи, первого реактора 3 и включающего элемента 4. Последовательно с первым конденсатором 2 при испытании выключателя в условиях с маломощным источником тока может быть включен второй реактор 5, компенсирующий высокочастотные колебания в отключаемом токе» Параллельно колебательному контуру 1 подключены последовательно соединенные третий реактор 6, испытуемый выключатель 7, третий (отключаемый) конденсатор 8 и дополнительный коммутирующий элемент 9. Цепь формирования переходного восстанавливающегося напряжения, состоящая, например, из последовательно соединенных резистора 10 и второго конденсатора 11, включена между выводом третьего реактора 6, общим с выключателем 7, и точкой соединения конденсаторной батареи 2 и коммутирующего элемента 9. Параллельно коммутирующему элементу 9 включен защитный разрядник 12 и цепь, состоящая из последовательно соединенных второго резистора 13 и высоковольтной обмотки трансформатора 14, В низковольтную обмотку трансформатора 14 включен источник 15 экспоненциально нарастающего синусоидального напряжения.The device contains an oscillating circuit 1, which is a source of industrial frequency current and consisting of a first capacitor 2 in the form of a capacitor bank, a first reactor 3 and a switching element 4. In series with the first capacitor 2, when testing a circuit breaker in conditions with a low-power current source, a second reactor 5 can be turned on compensating high-frequency oscillations in the switched-off current "Parallel to the oscillatory circuit 1 are connected in series to the third reactor 6, the test switch 7, the third (from switchable) capacitor 8 and an additional switching element 9. A transitional voltage generating circuit, for example, consisting of a series-connected resistor 10 and a second capacitor 11, is connected between the terminal of the third reactor 6, common with the switch 7, and the connection point of the capacitor bank 2 and the switching element 9. In parallel with the switching element 9, a protective arrester 12 is connected and a circuit consisting of a second resistor 13 and a high-voltage winding of the transformer 14, V connected in series the low-voltage winding of the transformer 14 includes an exponentially increasing sinusoidal voltage source 15.

Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.

Перед опытом испытуемый выключатель 7 и коммутирующий элемент 9 включены, а включающий элемент 4 отключен. После заряда первого конденсатора 2 и третьего конденсатора 8 подаются команды на отключение выключателя 7 и коммутирующего элемента 9 и срабатывает включающий элемент 4 колебательного контура 1, Через испытуемый выключатель 7 начинает протекать емкостный ток. После обрыва тока выключателем 7 со стороны конденсатора 8 на выключатель воздействует постоянное напряжение (с наложенными высокочастотными затухающими колебаниями в случае отключения фильтра), а с другой стороны затухающее синусоидальное напряжение колебательного контура и высокочастотные колебания, определяемые цепью формирования восстанавливающегося напряжения. Когда можно пренебречь влиянием дугогашения коммутирующего элемента 9 на испытуемый выключатель 7, контакты первого размыкают до гашения дуги вторым и дуга в обоих гаснет одновременно. Если это влияние велико, коммутирующий элемент следует разомкнуть в интервале одной четверти периода после гашения дуги выключателем, причем при испытании выключателя в режиме отключения фильтра не ранее чем затухнут высокочастотные колебания переходного процесса со стороны отключаемого фильтра. И в том и в другом случае размыкание контактов коммутирующего элемента 9 происходит без тока, восстанавливающееся на них напряжение возрастает медленно, т.е. коммутирующий элемент работает в легких условиях.Before the experiment, the test switch 7 and the switching element 9 are turned on, and the switching element 4 is turned off. After the first capacitor 2 and the third capacitor 8 are charged, commands are given to turn off the switch 7 and the switching element 9 and the switching element 4 of the oscillating circuit 1 is triggered. A capacitive current starts to flow through the test switch 7. After the current is cut off by the switch 7 from the side of the capacitor 8, a constant voltage is applied to the switch (with superimposed high-frequency damped oscillations in the case of a filter cut-off), and on the other hand, the damped sinusoidal voltage of the oscillating circuit and high-frequency oscillations determined by the formation circuit of the restored voltage. When it is possible to neglect the influence of the suppression of the switching element 9 on the test switch 7, the contacts of the first open before the extinction of the arc by the second and the arc in both extinguishes at the same time. If this effect is large, the switching element should be opened in the interval of one quarter of the period after the arc has been extinguished by the switch, and when testing the switch in the filter shutdown mode, not earlier than the high-frequency transient oscillations from the side of the switchable filter are damped. In both cases, the opening of the contacts of the switching element 9 occurs without current, the voltage restored to them increases slowly, i.e. The switching element operates in light conditions.

Через четверть периода промышленной частоты после гашения дуги включается источник 15 экспоненциально нарастающего напряжения в противофазе с напряжением колебательного контура 1, компенсируя затухание в последнем'. При повторных пробоях испытуемого выключателя 7 срабатывает разрядник 12, восстанавливая цепь тока. Вероятность повторных пробоев выключателей убывает со временем.Поэтому повторные пробои происходят при напряжении колебательного контура еще достаточном для поддержании дуги в выключателе и условия повторного пробоя близки к реальным. Компенса3A quarter of the industrial frequency period after the extinction of the arc, the source 15 of the exponentially increasing voltage is switched in antiphase with the voltage of the oscillatory circuit 1, compensating for the attenuation in the latter. With repeated breakdowns of the tested switch 7, the spark gap 12 is activated, restoring the current circuit. The probability of repeated breakdowns of circuit breakers decreases with time. Therefore, repeated breakdowns occur when the voltage of the oscillating circuit is still sufficient to maintain the arc in the circuit breaker and the conditions for repeated breakdown are close to real. Compensation3

146^-839 ция затухания напряжения колебательного контура дополнительно введенным трансформатором обеспечивает необходимую величину восстанавливающегося напряжения уже на первом его максимуме, поэтому необходимость в имеющемся в прототипе компенсирующем конденсаторе и включающем его элементе отпадает. Поскольку величина емкости компенсирующего конденсатора должна быть в несколько раз больше емкости конденсаторной батареи колебательного контура, стоимость ее может составлять десятки процентов стоимости последней. В известных испытательных устройствах наиболее дорогостоящим оборудованием являются конденсаторы, поэтому изобретение удешевляет устройство.146 ^ -839 the voltage attenuation of the oscillatory circuit by the additionally introduced transformer provides the necessary value of the recovering voltage already at its first maximum, therefore, there is no need for a compensating capacitor in the prototype and its switching element. Since the value of the capacitance of the compensating capacitor should be several times greater than the capacitance of the capacitor bank of the oscillatory circuit, its cost can be tens of percent of the cost of the latter. In known test devices, the most expensive equipment is capacitors, so the invention makes the device cheaper.

В предлагаемом устройстве в течение десятков полупериодов промышленной частоты амплитуда восстанавливающегося напряжения поддерживается практически постоянной, что позволя-. ет испытывать и вакуумные выключатели, т.е. достигается расширение функциональных возможностей устройства.In the proposed device for dozens of half-periods of industrial frequency, the amplitude of the restored voltage is maintained almost constant, which allows. test vacuum circuit breakers, i.e. The expansion of the device’s functionality

Claims

Claim

A device for testing circuit breakers for switching off capacitive current, comprising a power supply unit with a high voltage transformer, a first reactor, the first output of which is connected to the first output of the switching element, the second output of which is connected to the first output of the second reactor, the second output of which is connected to the first lining of the first capacitor, a third reactor, a first terminal ₅ coupled to a first terminal of a first resistor, a second terminal coupled to a first electrode of the second capacitor, the third capacitor, the compound the first lining with the 10th first output of the tested circuit breaker, the second output of which is connected to the first output of the third reactor, characterized in that, in order to reduce power consumption 15 and expand its scope, an additional source of exponentially increasing sinusoidal voltage, a second resistor switching element and arrester, the first terminal of which is connected to the first terminal of the switching element, the second lining of the second capacitor, the second lining of the first capacitor, the first output the house of the first reactor and the first terminal of the high-voltage winding of the power supply transformer, the second terminal of which is connected to the first terminal of the second resistor, the second terminal of which is connected to the second terminals of the spark gap and the switching element and the second lining of the third capacitor, the second terminal of the third reactor being connected to the first terminal the second reactor, and the low-voltage winding of the high-voltage transformer is connected in parallel with the output of the source of exponential increasing sinusoidal voltage.