SU1583888A1 - Устройство дл синтетических испытаний выключател с воспроизведением апериодической составл ющей тока отключени - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к электротехнике и предназначено дл  синтетических испытаний выключателей переменного тока высокого напр жени . Цель изобретени  - повышение достоверности испытаний и надежности устройства. В начальный момент контакты аппаратов 5,12 и 17 разомкнуты, а 6,11,15 и 19 замкнуты. Контакты испытуемого выключател , подключенного к выводам 23 и 24, также замкнуты. При проведении опытов замыкаютс  контакты аппарата 5 и происходит зар д индуктивного накопител  энергии 16. Затем размыкаютс  контакты аппарата 6, замыкаютс  контакты 17 и начинают размыкатьс  контакты блока 15, на которых загораетс  дуга. Под действием падени  напр жени  дуги в блоке 15 ток в контуре 13 снижаетс , и индуктивный накопитель 16 разр жаетс  на испытуемый выключатель. После погасани  дуги на контактах 15 выпр митель 14 отсоедин етс  от накопител  16. Затем включаютс  контакты 12, и в контуре 25 наводитс  переменный ток. С этого момента через испытуемый выключатель проходит суммарный ток контуров 16 и 25. В требуемый момент времени размыкаютс  контакты испытуемого выключател  и контакты 19, а к выводам 23 и 24 подаетс  высокое напр жение. После погасани  дуги на контактах испытуемого выключател  на них блок 22 формирует восстанавливающеес  напр жение. Предложенное устройство позвол ет проводить испытани  высоковольтных выключателей с любым содержанием апериодической составл ющей тока короткого замыкани . 2 ил.

Description

Изобретение относитс  к электроехнике и предназначено дл  синтетиеских испытаний на отключающую способность мощных выключателей переменого тока высокого напр жени , устанавливаемых в энергосистемах с повышенным содержанием апериодической

составл ющей в токе короткого замыкани .10

Цель изобретени  - повышение достоверности испытаний и надежности устройства.

На фиг.1 представлена электрическа  схема предлагаемого устройст- f5

ва; на фиг.2 - временные диаграммы токов и напр жений на испытуемом выключателе.

Устройство дл  синтетических испытаний выключател  с воспроизведе- 20 нием апериодической составл ющей тока отключени  содержит трехфазный

ударный генератор 3, первый 2 и второй 3 однофазные ударные транс- . форматоры, контур 4, включающий в 25 себ  последовательно соединенные включающий аппарат 5, защитный выключатель 6, регулируемый, реактор 7

фазы А, первичную обмотку первого

трансформатора 2 и регулируемый ре- 30 актор 8 фазы В, контур 9, включающий в себ  последовательно соединённые регулируемый реактор 8 фазы В, первичную обмотку ударного трансформатора 3, регулируемый реактор 10, защитный выключатель 1 и включающий аппарат 12 фазы С, контур 13,- включающий в себ  вторичную обмотку ударного трансформатора 2, выпр мительные элементы 14, соединенные по 40 однофазной мостовой схеме и последовательно соединенные блок 15 размыкани , например, в виде выключател  и- индуктивный накопитель 16 энергии, параллельно которому под- 45 ключены последовательно соединенные блок 17 замыкани , например, в виде включающего аппарата, первый регулируемый резистор 18, отключающий элемент 19, управл емый дуговой про- JQ межуток 20 и источник 21 высокого напр жени . Параллельно управл емому дуговому промежутку 20 и источнику 23 высокого напр жени  подключены схема 22 формировани  восстанав-,-, ливающегос  напр жени  и клеммы 23 и 24 дл  подключени  испытуемого выключател . Контур 25 переменного тока включающий в себ  вторичную обмотку ударного трансформатора 3 и второй регулируемый резистор 26, подключен параллельно-последовательно соединенным отключающему элементу 19 и блоку 22 формировани  восстанавливающегос  напр жени . Цепи управлени  блоком 17 замыкани , блоком 15 размыкани  и включающим аппаратом 12 св заны с блоком 27 подачи импульса на управл емый дуговой про- межуток 20 и через блок 28 задержки импульсов.

Устройство работает следующим образом .

В начальный момент контакты включающих аппаратов 5 и 12 и блока 17 замыкани  разомкнуть а защитных выключателей 6 и 11, блока 15 размыкани , отключающего элемента 19 и испытуемого выключател , подключенного к клеммам 23 и 24 - замкнуты . .После подачи команды на проведение опыта в момент t0 (фиг.2) замыкаютс  контакты включающего аппарата 5 и в контуре 4 начинает проте- кать ток, который наводит ток во вторичной обмотке трансформатора 2. Этот ток выпр мл етс  выпр мительными элементами 14, проходит индуктивный накопитель 16 энергии и возвращаетс  через блок 15 размыкани  и выпр мительные элементы 14. Таким образом происходит зар д индуктив- рого накопител  энергии 16 до тррбу- гмой величины тока.

Нарастание тока 29 зар да про- 1сходит по экспоненциальному закону (фиг.2). При достижении током 29 требуемой величины (момент t(),размыкаютс  контакты защитного выключател  6, замыкаютс  контакты блока 17 замыкани  и начинают расходитьс  контакты блока 15 размыкани , между которыми загораетс  электрическа  дуга (или увеличиваетс  сопротивление блока). Падение напр жени  на дуге (или рост сопротивлени ) обуславливает снижение тока 29 в контуре 13 и одновременно заставл ет индуктивный накопитель 16 энергии разр жатьс  на цепь, состо щую из блока 17 замыкани , первого регулируемого резистора 18, отключающего эле- мента 19 и испытуемого выключател  подключенного к клеммам 23 и 24.

Таким образом, через испытуемый выключатель начинает протекать ток 30. В момент t. дуга в блоке 15 размыкани  гаснет (сопротивление дости гает максимального значени ) и отде-( л ет выпр митель 14 от контура, содержащего индуктивный накопитель 16 энергии, блок 17 замыкани , первый регулируемый резистор 18 и испытуемый выключатель, подключенный к клеммам 23 и 24. В этот же момент в максимум напр жени  замыкаютс  контакты включающего аппарата 12, замыка  цепь контура 9, в котором начинает протекать ток, обтекающий первичную обмотку трансформатора 3 и навод щий в его вторичной обмотке и контуре 25 ток 31.

С момента t через испытуемый выключатель проходит суммарный ток 32, имеющий апериодическую составл ющую (ток 30 от индуктивного накопител  16 энергии) и периодическую составл ющую (ток 31 от ударного генератора 1). Посто нна  времени затухани  тока в цепи испытуемого выключател  определ етс  индуктивностью накопител  16 и величиной сопротивлени  регулируемого резистора 18.

Величину зар дного тока 29 можно мен ть путем изменени  длительности интервала времени t0-t , величины индуктивности регулируемых реакторов 7 и 8, коэффициента трансформации ударного трансформатора 2. Величину синусоидального тока 31 можно измен ть не только изменени ми напр жени  генератора 1, но и путем изменени  величины реактивности регулируемых реакторов 8 и 10, коэффициента трансформации ударного трансформатора 3. Различные сочетани  указанных величин позвол ют создавать режимы испытаний с различными содержани ми апериодической сос- тавл ющей в.точках короткого замыка1- ни , причем амплитуда тока 30 может превышать амплитуду тока 31.

В требуемый момент времени, например t, размыкаютс  контакты от- , ключающего элемента 19 и испытуемого выключател , подключенного к клеммам 23 и 24, и в них возникают электрические дуги. Незадолго до подхода суммарного тока 32 к нулю блок 27 подачи импульса поджигает (момент t4) управл емый дуговой промежуток 20 и, таким образом, подключает параллельно контактам испытуемого выключател , , подключенного к клеммам 23

и 24,-источник 21 высокого напр - |жени  с током 33-повышенной частоты, .

Таким образом, с момента t через испытуемый выключатель текут суммарные токи 32 и 33, а через отключающий элемент 19- только ток 32. Когда ток 32 в отключающем элементе 19 пройдет через нулевое значение (момент tf) и дуга в нем погаснет, а испытуемый выключатель оказывает- с  подключенным к источнику 21 высоко го напр жени  и все дальнейшие процессы определ ютс  только параметра- ми-этого источника, после гашени  1 дуги в испытуемом выключателе (при t ) на его контактах восстанавливаетс  напр жение, которое определ ете.: элементами блока 22 формировани  напр жени .

Согласно ГОСТу врем  от момеьга t s погасани  дуги в отключающем элементе 10 до момента t6 погасани  дуги в испытуемом выключателе должно

5

удовлетвор ть условию

isooo- -e

0

0

5

где Т - период колебани  тока 33 повышенной частоты. С момента tsзагорани  электрической дуги в отключающем элементе 19 и испытуемом выключателе под ее воздействием апериодическа  составл ю5 ща  (ток 30) будет вытесн тьс  в параллельную ветвь, т.е. в контур 25. - Этому процессу будет преп тствовать второй регулируемый резистор 26 После погасани  дуги в отключающем элемент- 19 (с момента t$) резистор 26 ограничит длительность воздействи  проникшей в контур 25 апериодической составл ющей на ударный трансформатор 3 и защитный выключатель 11. Спуст  некоторое врем  защитный выключатель 11 отключит остаточный ток контура 9.

Управление коммутационными аппа0 ратами (включающими аппаратом 5, защитным выключателем 6, блоком 17 замыкани , отключающим элементом 19, испытуемым выключателем и защитным выключателем 11) может производитьс  от прибора управлени  опытом (не показан). Прибор управлени  опытом представл ет собой таймер, генерирующий последовательность сигналов управлени  коммутационными элементами

устройства и объектом испытани  в | соответствии с временной диаграммой (фиг.2)

Дл  исключени  аварийных ситуаций св занных с возможным отказом либо блока 17 замыкани , либо блока 15 размыкани , управление блоком 15 размыкани , включающим аппаратом 5 и поджигом управл емого дугового промежутка 20 сделано зависимым от срабатывани  блока 17 замыкани . При нормальном срабатывании блока 17 замыкани  подаетс  сигнал управлени  на размыкание блока 15 размыкани . В свою очередь, при нормальном срабатывании блока 15 размыкани  подаетс  импульс управлени  на включение включающего аппарата 5 и через блок 28 задержки импульсов на блок 27 пода чи импульса на поджиг управл емого дугового промежутка 20, Функци  блока 28 задержки импульсов состоит в том, чтобы полученный сигнал от блока 15 размыкани  (момент t2) задер- жать и выдать в момент t, Б случае отказов блока 17 и блока 15 контур 25 и источник 21 высокого напр жени  подключены не будут. Таким обра™ зом обеспечиваетс  надежность работы устройства.

Claims (1)

1. Изобретение позвол ет проводить испытани  выключателей высокого напр жени  с -различным содержанием апериодической составл ющей в токе ко- роткого замыкани  при посто нных времени затухани  апериодической составл ющей 0,1-1,0 с и более. Таким образом можно воссоздать любые ситуации , которые возникают в реальной мощной сети электропередачи при отключении коротких замыканий, Формула изобретени 

   Устройство дл  синтетических испытаний выключател  с воспроизведе- кием апериодической составл ющей тока отключени , содержащее трехфазный ударный генератор, два ударных трансформатора, выпр мительs индуктивный накопитель энергии, два реактора, пег ый резистор, первый включающий аппарат, отключающий элемент , -управл емый дуговой промажу- ток, блок сформировани  восстанавливающегос  напр жени , истрлШНК-высо- кого напр жени  и выводы подключени  (Испытуемого выключател , причем вывод первой йазной обмотки генератора подключен ic первому выводу первого включающего аппарата, вторична  обмотка первого ударного трансформатора подключена к выводам переменного тока выпр мител , первый вывод посто нного тока выпр мител  соединен с первым выводом дл  подключени  испытуемого выключател  и с первым выводом источника высокого напр жени , выводы дл  подключени  испытуемого выключател  зашунтированы блоком формировани  восстанавливающегос : напр жени , отличающеес  тем, что, с целью повышени  достоверности испытаний и надежности устройства, в него введены второй включающий аппарат, два защитных выключател , третий резистор, блек включени , блок отключени  и второй резистор,.причем второй вывод первого включающего аппарата через последовательно соединенные первый защитный выключатель и первый реактор соединен с первым выводом первичной обмотки первого трансформатора, второй вывод которого через второй реактор соединен с выводом второй фазной обмотки ударного генератора, второй вывод первичной обмотки первого трансформатора через первичную обмотку второго трансформатора, третий

   реактор, второй защитный выключатель к второй включающий аппарат соединен с выводом третьей фазной обмотки ударного генератора, второй вывод посто нного тока выпр мител , блок размыкани , блок замыкани , первый резистор, отключающий элемент, управл емый дуговой промежуток и второ вывод источника высокого напр жени  соединены в последовательную цепь, один из выводов индуктивного накопител  энергии подключен к точке соединени  блока размыкани  и блока замыкани , а другой вывод накопител  энергии соединен с первым выводом . посто нного тока выпр мител , второй вывод дл  подключени  испытуемого аппарата подключен к точке соединени  отключающего элемента и управл емого дугового промежутка, один из выводов вторичной обмотки второго трансформатора через второй резистор соединен с первым выводом дл  подключени  испытуемого выключател , а другой вывод вторичной обмотки второго трансформатора подключен к точке соединени  резистора и отключающего элемента.