SU656144A1 - Способ моделировани перемежающихс дуговых замыканий в электрической сети переменного тока и устройство дл его осуществлени - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к способам и устройствам электрического моделировани .

Известно, что замыкани  на землю в сет х с компенсированной и изолированной нейтралью часто нос т характер перемежающихс  дуговых замыканий. Исследование  влений, имеющих место в сет х при таких повреждени х, представл ет значительный практический интерес. Важными, например,  вл ютс  вопросы, св занные с определением максимально возможного уровн  перенапр жений при различных механизмах горени  переме 4ающихс  дуг, а также вопросы, св занные с исследованием поведени  устройств релейной защиты при наличии в сети дугового замыкани  на земле. Существующие способы моделировани  перемежаюдихс  дуговых замыканий состо т в том, что в реальной сети осуществл етс  искусственное зажигание дуги, например, между роговыми электродами или посредством размыкани  разъединител , один из ножей которого заземлен 1, 2.

Основным преимуществом известных способов моделировани   вл етс  максимальное приближение условий эксперимента к реальным.

Однако им присущи и существенные недостатки . Во-первых, известное моделирование требует значительных затрат средств и времени и, во-вторых, возбудить дугу, гор щую по требуемому механизму, весьма трудно, поскольку вс кий механизм горени  дуги представл ет собой  вление веро тностного характера.

Целью изобретени   вл етс  разработка способа, позвол ющего моделировать различные виды перемежающихс  дуговых замыканий в модел х электрических сетей, и создание устройства дл  осуществлени 

, этого способа, что позволит упростить процесс исследовани   влений, имеющих место

в сет х при горении в них перемежающихс  дуг.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что в способе моделировани  перемежающихс  0 дуговых замыканий в электрических сет х переменного тока, по которому между одной из фаз модели сети переменного тока и землей создают электрическую цепь, служащую моделью дугового разр дного промежутка. подают напр жение между фазой и землей, осуш.ествл ют пропускание через электрическую цепь тока при достижении этим напр жением напр жени  пробо  разр дного промежутка и прекращают пропускание тока через упом нутую цепь после прохождени  тока через нуль, в качестве указанной цепи используют последовательно соединенные резистор и двунаправленный управл емый электрический вентиль, на который дл  имитации пробо  дугового промежутка подают управл ющии импульс в момент достижени  пробо , причем длительностью этого импульса задают врем  горени  дуги, а также тем, что в устройство дл  осуществлени  способа по п. 1, ввод т включенный между поврежденной фазой модели сети и землей активный делитель напр жени , к нижнему плечу которого подключен двухполупериодный выпр митель, к выходу которого через стабилитрон подключен транзистор , в коллекторную цепь которого включен светодиод, причем фототранзистор подключен к входу ждущего мультивибратора , выход которого подключен к управл ющему входу двунаправленного управл емого электрического вентил , включенного между поврежденной фазой и заземленным резистором. На фиг. 1 представлена упрощенна  принципиальна  схема устройства, осуществл ющего предлагаемый способ глоделировани ; на фиг. 2 и фиг. 3 - осциллограммы, по сн юп1ие принцип, посредством которого реализуетс  моделирование перемежающихс  дуг по теории Петерсена и теории Петерса и Слеп на. На фиг. 2, 3 прин ты следующие обозначени : Ипф- напр жение поврежденной фазы, Urfp - напр жение пробо , Uy - напр жение на управл ющем элект-г роде, 1з - ток замыкани . Из фиг. 2 видно, что если длительность и.мпульса управл ющего напр жени  меньше длительности полупериода свободных колебаний, то реализуетс  моделирование дуги по теории Петерсена. Если же управл ющий импульс перекрывает во времени свободную составл ющую (фиг. 3), то осуществл етс  моделирование дуги по теории Петерса и Слеп на. В обоих случа х замыкани  происход т при неизменном во времени пробивном напр жении, что соответствует наиболее часто встречающемус  случаю перемежающихс  дуговых замыканий , происход щих при неизменной электрической прочности промежутка. В предлагаемом способе не учитываетс  изменение напр жени , которое имеет место на реальном дуговом промежутке в течение полупериода тока, определ емое вольтамперной характеристикой дуги, т. е. зажигани  заземл ющей дуги представл ютс  в виде замыканий через посто нное активное сопротивление, имитирующее сопротивление дуги. Однако высока  степень совпадени  осциллограмм токов и напр жений, полученных на модели, с соответствующими осциллограммами , сн тыми в реальных сет х, говорит в пользу возможности данного допущени . Информаци  о величине напр жени  на поврежденной фазе снимаетс  с нижнего плеча делител  напр жени , собранного на резисторах 1 и 2. Резистор 2 - переменный, что позвол ет измен ть величину пробивного напр жени . Напр жение, снимаемое с резистора 2, выпр мл етс  двухполупериодным выпр мителем 3 и через стабилитрон 4, способствующий больщему пороговому эффекту, подаетс  на базу транзистора 5. Транзистор 5 отпираетс  тогда, когда напр жение , снимаемое с выпр мител  3, достигает величины, при которой отпираетс  стабилитрон 4, т. е. подаетс  отпирающее напр жение на управл ющий переход транзистора . Открыва сь, транзистор 5 подает питание на светодиод 6, который, в свою очередь, засвечивает фототранзистор 7. Фототранзистор 7, отпира сь, запускает ждущий мультивибратор 8, подающий импульс управл ющего напр жени  соответствующей длительности на двунаправленный прибор 9, в качестве которого используетс  полупроводниковый симистор. Симистор отпираетс , закорачива  через резистор 10, и.митирующий активное сопротивление дуги , поврежденную фазу на землю. Нри первом , после сн ти  управл ющего импульса, прохождении тока замыкани  через нуль симистор восстанавливает электрическую прочность, имитиру  тем самым погасание дуги. Нор.мально замкнута  кнопка 1 и тиристор 12 предназначены дл  запуска устройства в работу. Использование в устройстве светодиода и фототранзистора обусловлено необходимостью гальванической разВЯЗКИ .между эле.ментами устройства, гальванически св занными с делителе.м напр жени  и элементами, гальванически св занными с управл ющим электродом симистора. Предлагаемый способ и устройство его осуществлени , дава  возможность моделировать перемежа ощиес  дуговые замыкани , упрощают процесс исследовани  различных  влений, которы.ми сопровождаютс  такие замыкани  в электрических сет х . В частности, предлагаемые способ и устройство могут примен тьс  дл  исследовани  поведени  устройств релейной защиты , дл  изучени  степени вли ни  параметров сетей на скорость восстановлени  напр жени  на поврежденной фазе после гащени  дуги и на предельно возможные уровни перенапр жений. Основным техническим эффектом предлагаемого изобретени   вл етс  возмож