Устройство для защиты от перенапряжений высоковольтного распределительного устройства Советский патент 1984 года по МПК H02H9/04 

. 1 Изобретение относится к электротехнике, в частности к защите от перенапряжений распределительных устройств высокого напряжения. Известно распределительное устройство высокого напряжения, содержащее линии, трансформаторы, реактор и соединяющие их коммутапяонные аппараты, которые защищаются от-перенапряжений разрядниками, подключен(ными к защищаемым объектам и выполненными в виде нелинейных тервитовых резисторов с искровыми промежутками имеющими магнитное гашение дуги ll. Недостатками защиты от перенапряжений такого распределительного устройства являются невозможность данным типом разрядников ограничить перенапряжения относительно земли ниже .Um, где Чф - амплитуда наибольшего рабочего фазного напряжения, распределительного устройства, необходимость устанавливать в разветвлен ном распределительном устройстве большое количество разрядников и недостаточно эффективное ограничение восстанавливающихся напряжений на контактах коммутационных аппаратов, что приводит к их удорожанию. Наиболее близким к изобретению по технической сущности является устройство для защиты от перенапряжений высоковольтного распределительного устройства, содержащее в каждой фазе ограничитель перенапряжений (ОПН) с резколинейной вольт-амперной харак теристикой, выполненный из двух элементов с промежуточным выводом и под ключенный между землей и фазой щунти рующего реактора, которая через ком мутационный аппарат присоединена к соответствующей.фазе, распределительного устройства. Использование ОПН с резконелинейной вольт-амперной характеристикой позволяет достичь огра ничения перенапряжений на фазах распределительного устройства относительно земли до уровня 1,6-1,8 Uq, 2 Однако для известного устройства характерны необходимость устанавливать в разветвленном распределительном устройстве большое количество разрядников и недостаточно эффектив ное ограничение восстанавливающихся напряжений на контактах коммутационных аппаратов, что приводит к их удорожанию. 48 Цель изобретения - повышение экономичности при увеличении количества защищаемых объектов и облегчение условий работы ограничителя перенапряжений при отключенном, реакторе. Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для защиты от перенапряжений высоковольтного распределительного устройства, содержащем в каждой фазе ограничитель перенапряжений с резконелинейной вольт-, амперной характеристикой, выполненный из двух элементов с промежуточным выводом и подключенный между землей и фазой шунтирующего реактора, которая через коммутационный аппаграт присоединена к соответствующей фазе распределительного устройства, в ограничитель перенапряжения дополнительно введен Третий элемент, включенный между его промежуточным выводом и фазой рас-; пределительного устройства, к которой подключена данная фаза шунтирующего реактора. Кроме того, в цепь соединения элемента ограничителя перенапряжений с землей дополнительно введен пороговый элемент для воздействия на включение коммутационного аппарата в цепи шунтирующего реактора. На чертеже приведена в однолинейном исполнении схема подключения трехэлементного ограничителя перенапряжений к реакторному присоединению. К линии 1 электропередачи через коммутационный аппарат 2 (выключатель или включатель-отключатель) подключен щунтирующий реактор 3. Это присоединение защищено от перенапряжений ограничителем 4 перенапряжений, элемент 5 которого включен между линией 1 и средней точкой 6 ограничителя 4. Элемент 7 ограничителя 4 включен между точкой 6 и землей, а элемент 8 между точкой 6 и реактором 3. В цепь заземления элемента 7 введен пороговый элемент 9, воздействующий на включение коммутационного аппарата 2. Ограничение перенапряжений в различных режимах достигается следующим образом. В режиме эксплуатации линии 1 с отключенным реактором 3 перенапряжения на линии ограничиваются только элементами 5 и 7 ограничителя 4, поскольку цепь элемент 5 - элемент 8 реактор 3 обладает заведомо более высоким сопротивлением. Когда реактор 3 3 подключен к линии 1 выключателем 2, возможны два режима работы ограничителя 4, Если элементы 5 и 8 одинаковы, при включенном выключателе 2 перенапряжения ограничиваются соединеннйши параллельно элементами 5 и 8, включенными на землю через элемент Если элементы 5 и 8 выполнены с различньми защитными уровнями, перенапряжения ограничиваются через элемент с брлее низким защитным уровнем (обычно это элемент 5) и элемент 7. Еще один режим работы устройства име ет место в процессе коммутации отклю чения реактора 3 выключателем 2. Пер вый пик высокочастотных перенапряжений на реакторе 3, которые возникают .при срезе тока реактора, ограни чивается элементами 7 и 8. Пик восстанавливаюи1егося на выключателе 2 напряжения ограничивается элементами 5 и 8. Таким образом, в различных режимах эксплуатации реакторного присоединения перенапряжения ограничиваются различным сочетанием элементов ограничителя 4, Для улучшения условий работы элементов 5 и 7 ограничителя при защите линии 1 с отключенными реакторами 3 в цепи заземле кия элемента 7 может быть включен -пороговый элемент 9, например датчик тока, которьй при появлении в нем тока вьше заданного уровня дает команду на включение выключателя 2. В качестве установки может быть принят ток, соответствующий либо току утечки при повьпиении напряжения на линии выще 1,1-1,2 UQJ, либо току срабатывания при коммутадионйых перенапряжениях . 484 Таким образом, ограничитель перенапряжений с тремя элементами в фазе по своим защитным функциям аналогичен трем стандартным ограничителям перенапряжений. Как показали оценочные расчеты, число резисторньк дисков, из которых комплектуется трехэлементный ОПН, составляет примерно 1,1-1,5 от числа дисков в стандартном ОПН того же класса напряжения. Ограничителем перенапряжений с тремя элементами можно защищать не только реакторные присоединения. Его можно использовать также с выключателями, которые не .осуществляют синхронизацию и на которых не может длительно существовать режим противофазы.; Кроме того, трехэлементным ОПН можно защищать цепи с различным номинальным напряжением, например обмотки среднего и высокого напряжения трансформаторов и автотрансформаторов. Принципиально число элементов ОПН может быть и больше трех, однако в этом случае возникают определенные сложности с распределением напряжения по элементам в нормальных режимах работы электропередачи в зависимости от включенного или отключенного состояния защищаемых объектов. Эффективность звездообразного ОПН состоит также и в том, что благодаря принудительному ограничению значения восстанавливающегося напряжения, прикладываемого к защищенному им выключателю до 1,&-2 и,, появляется возможность облегчения конструкции выключателя вплоть до уменьшения числа модулей в полюсе.

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАП1ИТЫ ОТ ПЕРЕНАПРЯЖЕНИЙ ВЫСОКОВОЛЬТНОГО РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНОГО УСТРОЙСТВА, содержащее в каждой фазе ограничитель перенапряжений с резконелинейной вольт-амперной характеристикой, выполненный из звух элементов с промежуточным выводом и подключенный между землей и фазой шунтирующего реактора, которая через коммутационный аппарат присоединена к соответствующей фазе распределительного устройства, отличающееся тем, что, с целью повышения, экономичности при увеличении количества защищаемых объектов, в ограничитель перенапряжения дополнительно введен третий элемент, включенный между его промежуточным выводом и фазой распределительного устройства, к которой подключена данная фаза шунтирующего реактора. i 2, Устройство по п. 1, отличаю щ ее с я тем, что, с целью облегчения условий работы ограничителя перенапряжений при отключенном реакторе, в цепь соединения элемента ограничителя перенапряжений с землей дополнительно введен пороговый элемент для воздействия на включение коммутационного аппарата в цепи шунЮ тирующего реактора. О 4а 00