Устройство для моделирования перемежающихся дуговых замыканий Советский патент 1988 года по МПК G06G7/63 

t со to

СП О5 05

: Язобретепие относится к устройст- |вам электрического моделнропапия, а iHMeiiHO к устройствам моделирования 1еремежатщихся дуговых замыканий (п.д.з.).

Цель изобретения повышение точности моделирования.

Иа фиг. 1 показана блок-схема уст :ройства, на фиг. 2 - временные диаг- ;раммы.

I Устройство (фиг.1) содержит фаз- |Пую шину 1, масштабные резисторы 2 и 3, узлы 4(-4f( сравненияJблок моделирования времени горения дуги, со- стоящий из ждущих мультивибраторов , элементы 2И ),(, сдвигающий |регистр 7, элемент ИЛИ 8, генератор |9 прямоугольных импульсов, амплитуд- |ный модулятор 10, усилитель 11 мощ- 1ности, узел развязки по изоляции, со |Стоящий из (импульсных) разделитель- ных трансформаторов ), двуна-. правленный управляемый электрический ;вент1шь, состоящий из тиристоров , Подключенных к выходу .(двух полуперподного) выпрямительного мос- та 14, узел моделирования сопротивления столба дуги, выполненньш в виде ограничительного резистора 15, тирис(тор 16 и ключ 17, при этом число ти

j

:ристоров 13 определяется из расчета,

чтобы вентиль выдерживал 4-кратные ;перенапряжения, возникающие на поврежденной фазе при п.д.з.

На фиг,. 2 обозначены; Пер - напря- на фазной шине 1 Ци, Ug , Ug , Ufg и Uj - напряжения в соответствующих точках блок-схемы Uy - напряжение на управляющих электродах тирис- торов-, ii, - ток замыкания.

Устройство работает следукяцим образом.

Б исходном состоянии па выходе 1 сдвигающего регистра 7 находится логическая 1, на всех остальных выходах - логические О. При достижении и уставки срабатьшания узла 4 на выходе последнего появляется логическая 1. Наличию логических 1 в точках 1 -и. l соответствует появле- 1ше логической 1 в точке l ( на фиг.2), которая запускает ждущий мультивибратор 5.. Импульс последнего через элемент 1-ШИ 8 поступает на . вход сдвигамцего регистра 7 и на пер- Bi.ui вход амплитудного модулятора 10 (Uj, на фиг. 2), на второй вход кото

„

д

0

5

5

рого постоянно поступают высокочастотные прямоугол1 ные импульсы с генератора 9 (UQ). При появлении на первом входе модулятора 10 модулирующего импульса Ug па вьсходе модулятора 10 появляется пачка высокочастотных импульсов (DIO) . .Число импульсов в пачке определяется длительностью модулирующего импульса Ug. С выхода модулятора 10 через усилитель 11 мощности пачка высокочастотных импульсов поступает на первичные обмотки импульсньк разделительных трансфор маторов (и. Импульсы, получающиеся на вторичных обмотках, выпрямляются по однополупериодной схеме и в качестве управляющего сигнала иу поступают на управляющие электроды тиристоров . Тиристоры одновременно отпираются и замыкают фазу на землю. Появляется ток замыкания 13. Время, в течение которого тиристоры отперты, определи.ется числом

Коротких импульсов в пачке. При первом после окончания пачки импульсов прохождении з.д через пуль происходит восстановление электрической прочности тиристоров, что является имитацией погасания дуги. Этому моменту соответствует начало восстановления напряжения Uqi. Импульс Ug, поступивший в сдвигаюш ш регистр 7, своим задним фронтом переключает логическую 1. Поэтому Uqp, при котором управляемьй вентиль отпирается во второй раз, и время, в течение кото- рого он отперт, определяются уставкой узла 42. сравнения и длительностью импульса ждущего мультивибратора 5ц. которые связаны с вторым выходом регистра. В случае, представленном на фиг. 2, второй пробой происходит при напряжении, равном 0,9 от амплитудного, и гаснет дуга при втором про хождении через нуль свободной составляющей i. При первом прохождении через нуль свободной составляняцей ig (момент t) тиристоры пе восстанавливают свою прочность, так как в этот момент времени на их управляющих электродах имеется управляющий сигнал. Как и при первом пробое, второй импульс Uj задним фронтом переключает логическую 1 с выхода 2 на выход 3 регистра, пoэтo ry параметры третьего пробоя определяются узлами 4з и 5j. Подобным образом имитируются остальные пробои.

Упрлвленле началом и окончанием процесса моделирования осуществляется с помощью тиристора 16 и ключа 17, подключаемых к выходу узла 4 (фиг.1) В нормальном режиме ключ включен, поэтому тиристор 16 открыт, вследствие чего напряжение на выходе узла 4 равно нулю. Наличию логического О на выходе узла 4 .(в точке 1) соответствует логический О на выходе элемента 2И 6 (в точке l), чему соответствует отсутствие управляющего сигнала на тиристорном коммутаторе. При размыкании ключа тиристор 16 запирается, т.е. напряжение с выхода узла 4 начинает поступать на вход элемента 2И 6, и начинается процесс моделирования. Окончание процесса моделирования осуществляется посредством замыкания ключа 17.

Формула изобретения

Устройство для моделирования перемежающихся дуговых замыканий,-содержащее N узлов сравнения, узел развязки по изоляции, узел моделирования сопротивления столба дуги, выполнен- ный в виде ограничительного резистора, блок моделирования времени горения дуги, выполненньш в виде N ждущих мультивибраторов, усилитель мощности, сдвигающий регистр, элемент ИЖ, N элементов 2И, два масштабных резистора и выпрямительньш мост, один вывод первой диагонали которого соединен с первым выводом первого масштабного резистора и с фазной шиной, другой вывод первой диагонали выпрямительного моста соединен с первым выводом ограничительного резистора, второй вьшод которого подключен к шине нулевого потенциала, которая че-

0

5

0

0

5 5

рез второй масштабный резистор соединена с вторым выходом первогч) масштабного резистора и с входами N узлов сравнения, вторые входы которых являются соответствующими N входами задания пробивного напряже- 1НИЯ устройства, выходы N узлов срав- 1нения под.слючены соответственно к первым входам N элементов 2И, выходы которых через ждущие ryльтивибpaтopы подключены к входам элемента ИЛИ, выход которого соединен с входом сдвигающего регистра, разрядные выходы которого подключены соответственно к вторым входам N элементов 2И, отличающееся тем, что, с целью повьш1ения точности моделирования, в него введены генератор прямоугольных импульсов, амгшитудный модулятор, М выпрямительных диодов, цепочка из М последовательно соединенных тиристоров, и узел развязки по изоляции выполнен в виде М разделительных трансформаторов, причем первьй и второй входы амплитудного модулятора подключены соответственно к выходу элемента l-fflH и вытсоду генератора прямоугольных импульсов, выход амплитудного модулятора через усилитель мощности подключен к выводам первичных, обмоток М разделительных трансформаторов j первые выводы вторичных обмоток которого через выпрямительный диод, а вторые выводы непосредственно соединены с управляюш ими электродами М тиристоров., один вывод второй диагонали й,т:рямительного моста соединен с анодом первого тиристора цепочки из М последовательно соединенных тиристоров, катод М-го тиристора которой подключен к другому вьшоду второй диагонали выпрямительного моста.

Й/г/

Изобретение относится к устройствам электрического моделирования. а именно к устройствам моделирования перемежающихся дуговых замыканий. Цель изобретения - повышение точности моделирования. Цель достигается тем, что в устройство введены генератор прямоугольных импульсов, выпрямительные диоды, цепочка из последовательно соединенных тиристоров, амплитудный модулятор. Узел развязки по ляции выполнен в виде разделительных трансформаторов. Устройство обеспечивает возможность моделирования перемещающихся дуговых зaмыkaний в реальных сетях 6-35 кБ, что позволяет отказаться от затрат на моделирование сети. 2 ил.

t,i

V

.

0