Устройство для моделирования перемежающихся дуговых замыканий Советский патент 1990 года по МПК G06G7/63 

Изобретение относится к электротехнике, а именно к устройствам электрического моделирования систем токовой защиты от замыканий на землю для высоковольтных сетей.

Целью изобретения является повышение точности моделирования высоковольтных дуговых замыканий.

На фиг.1 показана блок-дхема уст- ройствау на фиг.2 - схема блока управления .

Устройство для моделирования перемежающихся дуговых замыканий содер- жит блок 1 моделирования разряда,

включенный между фазой модели сети 2 и шиной нулевого потенциала и выпол- ненньй в виде двух встречно-парал- лельно включенных цепочек коммутирующих, тиристоров 3, и два блока 4 управления, каждый из которых состоит из генератора 5 импульсов, усилителя 6, умножителя 7 импульсов и фазорегулятора 8. Причем генератор 5 импульсов выполнен в виде релаксационного генератора, собранного На ос-ч нове двухбазового диода 9 и состоит из ограничительного резистора 10, делителей 11 и 12 напряжения, RC-цеСП

. СП Ni

пи, состоящей из регулирующего резистора 13 и накопительного конденсатора 14, импульсного трансформатора 15 и разделительного диода 16. Усилитель 6 содержит накопительньм конденсатор 17, разделительный диод 18, ограничительный резистор 19 и комму-i тирующий тиристор 20, Умножитель 7 ;импульсов выполнен в виде импульсного трансформатора и состоит из первичной обмотки 21 и вторичных обмоток 22. Устройство также содер- |жит источники 23 питания. ; Устройство работает следующим

образом.

I В цепь источника 23 питания через фазорегулятор 8 подают питающее нап- ряжение. При положительном полуперио- :де через диод 16, резистор Ю и ре- :зистор 13 заряжается конденсатор, 14. Одновременно поданное напряжение делится с помощью делителей 11 и 12 напряжения. Это напряжение конденса- |тора 14 подается на эмиттер двухба- |зового диода 9 генератора 5. Когда I конденсатор 14 заряжается до напря- жения срабатывания двухбазового диог да, последний срабатьшает и конден- :сатор 14 разряжается йа первичную об- мотку импульсного трансформатора 15,- : Индуцированное напряжение с вторичной обмотки импульсного трансформа- : тора 15 подается меясду управляю1цим электродом и катодом тиристора 20 усилителя.6. Тиристор 20 открывается и заранее заряженньш конденсатор 17 разряжается в первичную обмотку 21 умножителя 17.

Так как конденсатор 17 усилитехш - б заряжается, на другом полупериоде питающего напряже 1ия, поэтому вырабатывание .импульса генератора и зарядка конденсатора смещены по фазе.

Подбирая ешсость конденсатора 17, можно регулировать Мощность импульса, достаточного для срабатывания блока 1, Частота, скважность и другие характеристики импульсов регулируются изменением характеристик питающего напряжения.

В предлагаемом устройстве процесс моделирования соответствует теор1ди Петерсена и Белякова и осуществляется следу5о1и 1м образом.

Допустим, что при определенном фазовом угле требуется замкнуть фазу А на землю. Для этого -вырабатывают управлякиций импульс, соответст10

t5

20

25

1594571 - .

вующий этой фазе, и подают в первичную обмотку 21 импульсного трансформатора , индуцированными напряжениями с вторичных обмоток 22 трансформатора одновременно открывают тиристоры 3 одного плеча и фазу А замыкают на землю через тиристоры. Во время срабатывания этих тиристоров от фазы сети через тиристоры протекает ток переходного процесса. Когда ток переходного процесса переходит через нулевое значение, эти тиристоры автоматически размыкают цепь, восстанавливая напряжение в фазе.

Если необходимо в .процессе восстановления опять замкнуть фазу на землю, то подается управляющий импульс на правое плечо блока 1. Необходимость подачи управляющего импульса на правое плечо .обусловлено тем, что. во время замыкания и размыкания в положительном полупериоде промьшшен- ной.частоты в сети появляется отрицательное смещение, следовательно,.левое плечо не открывается -так как анод относительно катода имеет отрицательный потенциал.

Характер процесса моделирования дуги в устройстве может регистрироваться с помо1и;ью осциллографа.

Формирование блока 1 моделирования разряда, т.е. требуемое количество пар тиристоров 3, зависит от нош нального напряжения в сети. Например, если надо моделировать сеть 6 кВ,-то исходя из наибольшего перенапряжения в сети, выбирают количество элементов, зная наибольшее напряжение каждого элемента. Если тиристоры рассчитаны на 3 кВ, то при пятикратном перенапряжении линии в 6 кБ н а каждом плече блока 1 требуется установить 25/3 ;t 9 тиристоров. При выборе номинального тока . тиристора нужно учитывать величину волнового тока (тока разряда коммутирующей фазы) замыкакия на землю.

Формула изобретения

Устройство для моделирования пере- межающихся -дуговых замыканий, содержащее блок моделирования разряда, включенный между фазой модели сети и шиной нулевого потенциала устройства, первый источник питания, первый генератор импульсов, отличающееся тем, что, с целью

3ff

35

40;

45

50

55

5159

повышения точности моделирования вы- соковольтных дуговых замыканий, блок моделирования разряда выполнен в виде двух встречно-параллельно включенных цепочек из m коммутирующих тиристоров, а в устройство введены первый и второй фазорегуляторы, два .усилителя, два умножителя импульсов, второй источник питания и второй генератор импульсов, выходы первого и второго фазорегуляторов г подк.лючены соответственно к входам запуска первого и второго генераторов импульсов, каждый умножитель импульсов выполнен в виде импульсного трансформатора,причем выводы первичной обмотки первого импульсного трансформатора подключены к выходам первого усилителя , выводы первичной обмотки второго им- Ъульсного трансформатора соединены

г

с входами второго усилителя, выводы каждого из m вторичной абмотки первого импульсного трансформатора подключены соответственно к управляющему электроду и катоду каждого из m коммутирующих тиристоров первой цепочки, выводы каждой из m вторичной обмотки второго импульсного трансформатора подключены соответственно к управляющему электроду и кат тоду каждого из m коммутирующих тиристоров второй цепочки, выход первого генератора импульсов подключен к входу первого усилителя, выход второго генератора импульсов подключен к входу второго усилителя выходы первого и второго источников питания соединены соответственно с входами первого и второго фазорегуляторов

Изобретение относится к электротехнике, а именно к устройствам электрического моделирования систем токовой защиты высоковольтных сетей от замыканий на землю и решает задачу создания процессов, максимально приближающихся к реально протекающим процессам по гипотезам Петерсона и Белякова. Целью изобретения является повышение точности моделирования высоковольтных перемежающихся дуговых замыканий. Для достижения поставленной цели устройство включает блок моделирования дуги в виде встречно-параллельно включенных тиристоров, в результате чего обеспечивается возможность производить замыкания фазы на землю в обоих полупериодах фазы, а также два фазорегулятора, два генератора импульсов, два усилителя и два умножителя импульсов, выполненных в виде импульсных трансформаторов, что позволяет гальванически развязать управление и силовую часть устройства. 2 ил.

Шуг./