Устройство для испытания выключателей на отключение емкостного тока Советский патент 1989 года по МПК G01R31/327 

t

Изобретение относится к электротехнике, а именно к области испытания высоковольтных выключателей в режиме отключения емкостной нагрузки.

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей устройства путем воспроизведения условия работы выключателя в реальной сети при отключении фильтрокомпенсирующих цепей.

На чертеже представлена принципиальная схрма устройства.

Устройство содержит источник 1 зарядного напряжения, колебательный контур, воспроизводящий ток (и напряжение) промьшшенной частоты, состоящий из последовательно соединенных секций (по числу N воспроизводимых гармоник), каждая из которых образована последовательно соединенными конденсаторными батареями 2, реакторами 3 и 4 и элементами 5 включения, например искровыми промежутками. Конденсаторные батареи 2 объединены в последовательную цепь и образуют конденсаторную батарею колебательного контура. Элементы 5 включения соединены в последовательную цепь конденсаторами 6, емкость которых на 2-3 порядка меньше емкос0

ти конденсаторных батарей 2. В каждом контуре часть реактора 3 зашун- тирована дополнительньш отключающим элементом 7, например предохранителем, кроме того, параллельно части каждого реактора 3 и 4 включен дополнительный коммутирукяций элемент 8 например, разъединитель. В первой от низковольтного вывода конденсаторной батареи секции реакторы 3 и 4 включены между незаземленными выводами конденсаторной батареи 2 и элемента 5 включения.

Параллельно конденсаторной батарее подключена цепь из последова- . тельно соединенных отключаемого конденсатора 9,. второго реактора 10, испытуемого выключателя 11, являющегося основным отключающим элементом цепи первого реактора 12, воспроизводящего индуктивность источника и отделителя i 3. Параллельно второму реактЬру 10 включена цепь регулирования переходного восстанавливающе- го со стороны фильтра напряжения, состоящая из последовательно соединенных третьего конденсатора 14 и второго резистора 15. Параллельно первому реактору 12 включена состоящая из первого конденсатора 16 и первого резистора 17 цепь регулиро0

0

вания переходного восстанавливающего на пряжения со стороны источника. Параллельно отделителю 13 подключен вспомогательной включающий элемент 18, например тригатрон, управляющий электрод которого через второй конденсатор i 9 подключен к высоковольтному выводу последовательной цепи элементов 5 включения.

Устройство работает слёду1«щим образом.

В режиме отключения тока с гармоническими составляющими перед опытом испытуемый выключатель 11 и отключающие элементы 7 замкнуты, а элементы 5 включения, отделитель 13 и включающий элемент 18 разомкнуты. Кроме того, в одном или нескольких контурах, количество.которых зависит от числа и амплитуды воспроизводимых гармоник тока, замкнуты дополнительные коммутирующие элементы 8. От источника 1 зарядного напряжения конденсаторная батарея 2 и отключаемый конденсатор 9 заряжаются напряжением одинаковой полярности др величины, определяемой классом напря- жения испытуемого выключателя, числом испытываемых разрывов и режимом испытания,после чего отключается от- делитель 13.

Заряд . конденсатора 9 продолжается до величины, определяемой соотношением величин его емкости, емкости конденсаторной батареи и индуктивности реакторов 10 и 12, после чего источник 1 зарядного напряжения отключается. Затем подается команда на отключение испытуемого выключателя 11 и спустя заданное время на включение соединенного с заземленным выводом конденсаторной батареи 2 элемента 5 включения, например управляемого искрового промежутка. После пробоя управляемого искрового промежутка 5 нулевой потенциал через конденсатор 6 передается на нижний электрод второго включающего элемента - искрового промежутка 5, и напряжение на нем практически удваивается, что обеспечивает надежный его пробой.

После пробоя второго искрового промежутка 5 к третьему прикладывается напряжение заряда трех батарей 2 за вычетом падений напряжения на конденсаторах 6, величина которых выбирается, например, из условия

4569134

удвоения напряжения на каждом последующем промежутке 5. Аналогично пробиваются остальные искровые проме- g жутки 5. Последним пробъется включающий элемент 18, поджиг которого обеспечивается напряжением на реакторе 4, появившимся после пробоя искрового промежутка 5 в последней секции, 10 ив контурах с разомкнутыми коммутирующими элементами 8 протекает ток первой гармоники, а в контурах с замкнутыми коммутирующими элементами 8 - ток высших гармоник. В соот- 15 ветствии с величинами токов в каждом из колебательных контуров напряжение на конденсаторной батарее 2 имеет основную и гармонические составляющие . Если выключатель испытывается 20 в режиме отключения фильтрокомпенси- рующих устройств, сопротивление цепи, образованной конденсатором 9 и реактором 10, на частоте гармоники этого фильтра близка к нулю и через 25 выключатель 11 кроме тока первой гармоники протекает, в основном, ток этой гармонической .составляющей.

После обрыва тока выключателем 11 конденсатор 9 остается заряженньм 30 до напряжения, равного сумме напряжений конденсаторной батареи 2 и реакторов 10 и 12. Это напряжение с высокочастотной составляющей, частота которой определяется индуктив- 35 ностью второго реактора 10 и емкостью третьего конденсатора 14, воздействует на выключатель со стороны фильтрокомпенсирующего устройства. Со стороны источника после высокочас- 40 тотного процесса восстановления напряжения, определяемого образованной первым резистором 17 и первым конденсатором 16 цепочкой, на выключатель воздействует затухающее напря- 45 жение колебательного контура. Если отключение конденсатора 9 вызывает значительное увеличение частоты основной гармоники против промьшшенной, отключающий элемент 7 дешунтирует 50 часть индуктивности в соответствующих контурах. Через период напряжения промьшшенной частоты к выключателю прикладывается почти удвоенное напряжение заряда конденсаторной 55 батареи.

Таким образом, условия работы испытуемого выключателя в предлагаемом устройстве близки к условиям его работы в реальной сети.

51Если замкнуть все коммутирующие элементы 8 колебательных контуров, устройство позволяет исследовать поведение выключателя (например, срез тока) на одной гармонической состав- лянщей. Напряжение на выключателе в данном случае восстанавливается с частотой этой составляющей.

При испытаниях в режиме отключения емкостного тока промышленной частоты выключатель 11 и отключающие элементы 7 замкнуты, элементы 5 включения, отделитель 13 и коммутирующие элементы 8 разомкнуты, а реактор 10 запгунтирован накоротко.. После подачи команды на отключение испытуемого выключателя 11 и на включение управляемого искрового промежутка 5 остальные искровые промежутки срабатывают.

Таким образом, в предлагаемом устройстве воспроизводятся условия работы выключателя в реальной сети при отключении фильтрокомпенсирую- щих цепей, т.е. расширяются функциональные возможности устройства.

Формула изобретения

1. Устройство для испытания выключателей на отключение емкостного тока, содержащее источник зарядного напряжения, отключаемый конденсатор, первые реактор, резистор и конденсатор, отделитель, вспомогательный включающий элемент, второй конденсатор, дополнительньй элемент включения, второй и третий реакторы и конденсаторную батарею, первая обкладка которой заземлена и соединена с первым выводом источника зарядного напряжения и первой обкладкой отключаемого конденсатора, вторая обкладка которого соединена с первым выводом испытуемого выключателя, второй выво которого соединен с вторым выводом , источника зарядного напряжения,первы выводом первого реактора и первой обкладкой первого конденсатора, вторая обкладка которого через дервый резистор соединена с вторым выводом первого реактора и первыми выводами вспомогательного включающего элемента и отделителя, вторые выводы которых соединены между собой, а поджи- гакяций электрод вспомогательного включающего элемента соединен с первой обкладкой второго конденсатора.

69136

вторая обкладка которого соединена с первыми выводами второго реактора и дополнительного элемента включения, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, в него дополнительно введены по числу N воспроизводимых гармоник 2N дополнительных коммути- 0 РУющих элементов,N дополнительных отключающих элементов, N конденсаторов, 2N - 2 реакторов, N - 1 конденсаторных батарей и N - 1 дополнитель- ньпк элементов включения, образукщих

5 колебательный контур из однотипных ячеек, в каждой из которых первая обкладка К-й конденсаторной батареи соединена с вторым выводом (2К - 1)- го реактора и первым выводом (2К - 0 1)-го дополнительного коммутирующего элемента, второй вывод которого соединен с шунтирующим выводом (2К - - 1)-го реактора, причем вторая обкладка К конденсаторной батереи сое25 динена с первыми вьгоодами 2К-го реактора 4К-ГО дополнительного отключающего элемента и 2К-го дополнительного коммутирующего элемента, второй вывод которого соединен с шунтирую30 щим выводом 2К-ГО реактора, дополнительный шунтирующий вывод которого соединен с вторым выводом К-го дополнительного отключающего элемента, а второй вывод 2К-ГО реактора соединён

эс с вторым вьгоодом К-го дополнительного элемента включения и первой ладкой К-го конденсатора, вторая обкладка которого соединена с первым выводом (2К + 1)-го реактора и пер40 вым выводом (К + 1)-го дополнительного элемента включения (К+1)-й ячейки, второй вывод (2К + 1)-го реактора которой соединен с первым выводом 2К-ГО реактора К-й ячейки, причем

45 в последней ячейке колебательного контура первый вывод (2N - 2)-го реактора .соединен с второй обкладкой (N - 1)-го конденсатора (N - 1)-й ячейки, первым выводом (2N .- 1)-го

50 дополнительного коммутирующего элемента и с первым вьшодом (N - 1)-го дополнительного элемента включения, второй вывод которого соединен с первой обкладкой конденсаторной басе тареи, вторая обкладка которой соединена с первым выводом (2N-3)-ro реактора (N - 1)-й ячейки и первыми выводами третьего реактора, N-ro дополнительного откпючамцего элемента

714569138

и 2N-ro дополнительного коммутирую- 2. Устройство по п. 1, о т л и щего элемента, второй вывод которогочающееся тем, что в него соединен с шунтирующим выводом треть- дополнительно введены второй резисего реактора, дополнительный шунти-тор, четвертый реактор и третий конруемый вывод которого соединен сденсатор, причем вторая обкладка

вторым выводом N-ro дополнительногоотключаемого конденсатора соединена

отключающего элемента, а второй вы- с первым выводом четвертого реактора

вод третьего реактора соединен си первой обкладкой третьего конденсато вторым выводом (2N - 2)-го реактора, ю ра,вторая обкладка которого соединена с

шунтирующий вьгоод которого соединен.первым выводом второго резистора,второй

с вторым выводом (2N - 1)-го допол-вывод которого соединен со вторым выводом

нительного коммутирующего элемен-четвертого реактора и первым выводомис пытуемого выключателя.

Изобретение относится к электротехнике к может быть использовано для испытания высоковольтных выключателей в режиме отключения емкостной нагрузки. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей устройства путем воспроизведения