Устройство для моделирования тока короткого замыкания через электрическую дугу Советский патент 1989 года по МПК H02H3/08 

14

Изобретение относится к электротехнике, а именно к области релейной защиты электрических систем, и может быть использовано при лабораторных испытаниях устройств релейной защиты с

Целью изобретения является повьше- ние точности моделироваш л процесса короткого замыкания через электри ческую дугу, а также повышение кратности тока короткого замыкания.

На фиг, 1 приведена принципиальная электрическая схема устройства для моделирования тока короткого замыка -

ния, а на фиг. 2 и 3 - осцилограммы, иллюстрирующие процессы в модели.

Устройство содержит лабораторньй автотрансформатор 1, первргчная обмотка которого подключена к сети пе- 20 ременного тока, а к вторичной обмотке подключена последовательная цепь, вьптолненная в виде фазовключающего блока 2, индуктивности 3, резистора 4,

Уравнение процесса в сети при коротком зам1,1кании через дугу аналогично (1), только под L и R следует понимать индуктивность и активное сопротивление петли короткого замыкания соответственно. Напряжение на дуге при болы шх токах слабо зависит от тока и может быть принято постоян- ньЕм, . так же, как и напряжение на аккумуляторной батарее.

На фиг. 2 приведены осциллограммы, иллюстрирующие процессы в модели. Введем отношение падения напряжения на дуге к амплитуде питающего напряпервичной обмотки трансформатора 5 25 жения Utj/E. Это отношение завитока, к вторичной обмотке которого подключается испытуемое устройство, релейной защиты 6, ключевого элемента 7 , диодный мост 8, подключенный одной диагональю параллельно ключе- ЗО вому элементу 7, аккумуляторную батарею 9, тиристор 10, стабилитрон 11 и потенциометр 12, подключенный основными выводами к другой диагонали положить U диодного моста 8, а регулировочным выводом через стабилитрон 11 - к управляющему электроду тиристора 10, подключённого катодом к положительному полюсу аккумуляторной батареи 9, отрицательный полюс которой подключен к одному основному вьгооду потенциометра 12.

Устройство работает следующим образом.

При разомкнутом состоянии ключе- д5 вого элемента 7 и нулевом уровне напряжения, задаваемом потенциометром 12 и стабилитроном 11, уравнение процесса в модели имеет вид

сит от падения напряжения на дуге, причем в модели можно заменять как количество последовательно включенных элементов аккумуляторной батареи (Uj,), так и изменять Е, перестраивать L и R.

При замкнутом состоянии ключевого элемента 7 в уравнении (1) следует

О,

а значит, устрои35

40

ство моделирует ток в сети с последовательно соединенными L и R, т.е. ток металлического короткого замыкания или короткого замыкания через переходное активное сопротивление контактов (увеличением R).

При нулевом уровне напряжения, задаваемом потенциометром 12 и стабилитроном 11, устройство работает следующим образом.

Заряд аккумуляторной батареи начинается каждый полупериод не сразу, а после достижения напряжением уровня, заданного потенциометром 12 и напряжением стабилизации стабилитрона 11, значение этого уровня и определит напряжение зажигания дуги U у Тиристор 10 открывается и падение напряжения определяется напряжением UO,K аккумуляторной батареи 9.

sin( u. t + iv.)

L

cJt

и

L

R

at

iR + sign i, (1)

-напряжение на аккум-улятор- ной батарее;

-индуктивность модели;

-резистор модели;

Е - амплитуда напряжения ня

вторичной обмотке лабораторного автотр-ансформатора 1; - начальная фаза короткого замыкания, задается установкой на фазовключающем блоке;

w - угловая частота напряжения.

Уравнение процесса в сети при коротком зам1,1кании через дугу аналогично (1), только под L и R следует понимать индуктивность и активное сопротивление петли короткого замыкания соответственно. Напряжение на дуге при болы шх токах слабо зависит от тока и может быть принято постоян- ньЕм, . так же, как и напряжение на аккумуляторной батарее.

На фиг. 2 приведены осциллограммы, иллюстрирующие процессы в модели. Введем отношение падения напряжения на дуге к амплитуде питающего напряположить U

сит от падения напряжения на дуге, причем в модели можно заменять как количество последовательно включенных элементов аккумуляторной батареи (Uj,), так и изменять Е, перестраивать L и R.

При замкнутом состоянии ключевого элемента 7 в уравнении (1) следует

О,

а значит, устроиположить U

ство моделирует ток в сети с последовательно соединенными L и R, т.е. ток металлического короткого замыкания или короткого замыкания через переходное активное сопротивление контактов (увеличением R).

При нулевом уровне напряжения, задаваемом потенциометром 12 и стабилитроном 11, устройство работает следующим образом.

Заряд аккумуляторной батареи начинается каждый полупериод не сразу, а после достижения напряжением уровня, заданного потенциометром 12 и напряжением стабилизации стабилитрона 11, значение этого уровня и определит напряжение зажигания дуги U у Тиристор 10 открывается и падение напряжения определяется напряжением UO,K аккумуляторной батареи 9.

Работа устройства в данном режиме иллюстрируется осциллограммами на фиг. 3.

Формула изобретения Устройство для моделирования тока короткого замыкания через электрическую дугу, содержащее лабораторный автотрансформатор, подключенный первичной обмоткой к клемме для соединения с сетью переменного тока, к вторичной обмотке которого подключены

повышения точности моделирования процесса короткого замыкания через электрическую дугу, а также повышения кратности тока короткого замыкания, дополнительно введены аккумуляторная батарея, тиристор и потенциометр, при этом потенциометр включен основными выводами в другую диагопоследовательно соединенные фазовклю- юнапь диол1ного моста, регулировочный

блок, .катушка индуктивности,вывод потенциометра через стабили-

резистор, первичная обмотка трансфор-трон подключен к управляющему электматора тока и ключевой элемент, ди-роду тиристора, подключенного катоодный мост, подключенный одной диаго-дом к положительному полюсу аккумуналью параллельно ключевому элементу, 15ляторной батареи, отрицательный пои стабилитрон, а параллельно вторичной обмотке трансформатора тока подключен блок релейной защиты, о т л и- чающееся тем, что, с целью

люс которой подключен к одному основному вьгеоду потенциометра, подключенного другим выводом также к аноду . тиристора,

повышения точности моделирования процесса короткого замыкания через электрическую дугу, а также повышения кратности тока короткого замыкания, дополнительно введены аккумуляторная батарея, тиристор и потенциометр, при этом потенциометр включен основными выводами в другую диаголюс которой подключен к одному основному вьгеоду потенциометра, подключенного другим выводом также к аноду . тиристора,

Изобретение относится к электротехнике, а именно к области релейной защиты электрических систем. Цель изобретения - повышение точности моделирования процесса короткого замыкания через электрическую дугу, а также повьппение кратности тока короткого замыкания. Устройство содержит лабораторный автотрансформатор 1 фазовключающий блок 2, линейную индуктивность 3, активное сопротивление 4, блок релейной защиты 6, полупроводниковый диодный мост 8, ключевой элемент 7. При моделировании процесса короткого замыкания через электрическую дугу и повышении кратности тока короткого замыкания дополнительно введена аккумуляторная батарея 9. С целью учета напряжения зажигания дуги дополнительно введены тиристор 10, стабипитро н 11 и потенциометр 12. При замкнутом состоянии ключевого элемента 7 устройство моделирует ток металлического короткого замыкания. При нулевом уровне напряжения, задаваемом потен1щометром 12 и стабилитроном 11, начинается заряд аккумуляторной батареи. После достижения напряжением уровня, заданного потенциометром 12 и напряжением стабилизации стабилитрона, открывается тиристор 10. При этом падение напряжения определяется натгряжением аккумуляторной батареи 9. 3 ил. ю (Л 4 О5 сд со ю 00

jlfi/e.Z

сриаЗ