Способ включения емкостного накопителя энергии источника восстанавливающегося напряжения синтетической схемы Советский патент 1991 года по МПК H01T21/06 

Изобретение относится к сильноточной электротехнике и предназначено, в частности, для включения в испытательную цепь емкостного накопителя энергии источника восстанавливающегося напряжения синтетической схемы при испытании выключателей высокого напряжения

Цель изобретения - упрощение конструкции и повышение надежности работы синтетической схемы.

На фиг.1 представлена конструкция управляемого разрядника для реализации способа включения емкостного накопителя энергии источника восстанавливающегося напряжения синтетической схемы; на фиг.2 - схема механизма перемещения электродов

управляемого разрядника; на фиг.З - упрощенная синтетическая схема.

Одними из основных элементов управляемого разрядника (фиг 1) являются электроды 1 и 2, которые установлены на опорные изоляторы 3 и 4, один из которых является подвижным и укреплен посредством шарнира на корпусе 5, а другой - неподвижный закреплен на корпусе 6. Корпусы 5 и 6 являются подвижными относительно неподвижного блока 7. В последнем расположен механизм горизонтального перемещения электродов. Этот механизм включает в себя (фиг.2) редуктор 8 с двигателем 9, левый 10 и правый 11 ходовые винты, связанные гайками 12 и 13 с направляющими 14 и 15,

Оч

СО Оч

ю о

00

которые жестко укреплены на подвижных корпусах 5 и 6. С одним из ходовых винтов посредством зубчатой передачи 16 связан сервопривод 17 блока дистанционного контроля перемещения. Конечные положения элементов привода фиксируются путевыми выключателями 18.

В корпус 6 встроен передающий блок 19 оптического канала управления поджигающим устройством 20 (фиг.1). Привод, расположенный в корпусе 5, предназначен для поворота изолятора 3 электрода 1 и состоит из червячного редуктора 2.1 с двигателем 22 и кривошипно-шатунного механизма 23. Рабочие положения кривошипа и, следовательно, связанного с ним электрода 1 фиксируются путевыми выключателями 24. Разрядник работает следующим образом.

При помощи механизма горизонтального перемещения после включения двигателя 9 устанавливается необходимый рабочий зазор искрового межэлектродного промежутка А (фиг.1), величина которого зависит от величины коммутируемого напряжения и состояния окружающей среды, т.е. давления и влажности воздуха. Как правило, в синтетических схемах этот зазор принимается таким, при котором статическое разрядное напряжение промежутка на 20-50% (в зависимости от типа поджигающего устройства), превышает рабочее напряжение заряда емкостного накопителя. В связи с тем, что нет ограничения во времени на установку рабочего зазора, привод механизма горизонтального перемещения электродов может иметь большое передаточное отношение и, следовательно, маломощный двигатель и упрощенную конструкцию.

Перед включением зарядного устройства емкостного накопителя в автоматическом режиме включается двигатель 22 и редуктор 21 поворачивает кривошип вокруг своей оси на 180°, в результате чего изолятор 3 с электродом 1, уравновешенные пружиной 25 посредством рычага 26, поворачивается на угол а , определяемый , величиной дополнительного искрового зазора Б, Эта величина принимается такой, при которой суммарный межэлектродный промежуток А + Б исключает возможность образования самопроизвольного электрического разряда в нем при наивысшем рабочем напряжении в схеме.

Для облегчения и упрощения конструкции привода поворота изолятора 3 использован кривошипно-шатунный механизм, имеющий два фиксированных мертвых положения. В данной конструкции можно было бы использовать и кулисный механизм. Благодаря наличию двух мертвых положений в кривошипно-шатунном механизме обеспечивается четкая фиксация конечных положений подвижного электрода 1.

Синтетическая схема (фиг.З) содержит

источник 27 испытательного тока, состоящий, как правило, из ударного синхронного генератора 28, включающего аппарата 29 и токорегулирующего реактора 30, и источник

0 31 восстанавливающегося напряжения, состоящий, как правило, из емкостного накопителя энергии 32, реактора 33 и управляемого разрядника 34. Испытываемый выключатель 35 в цепь источника тока

5 подключается через вспомогательный выключатель 36, а в цепь источника напряжения, как правило, непосредственно.

Схема работает следующим образом. В зависимости от испытательного на0 пряжения (напряжения зарядки накопителя 32) устанавливают рабочий зазор разрядника 34 путем взаимного перемещения электродов. Замыкают испытуемый 35 и вспомогательный 36 выключатели. Заряжа5 ют конденсаторы накопителя 32 (зарядное устройство не показано) и возбуждают (работающий на холостом ходу, без возбуждения) генератор 28, который, как правило, может работать в возбужденном состоянии

0 не более 1 мин. От системы автоматического управления опытом, в соответствии с режимом испытаний, подается команда на включение включающего аппарата 29, а через выключатели 36 и 35 начинает протекать

5 переменный ток короткого замыкания промышленной частоты. После этого подается команда на отключение выключателей 36 и 35, за некоторое время до перехода тока в выключателях 36 и 35 через нуль от следя0 щей системы (не показана) подается команда на поджиг разрядника 34, В результате на ток промышленной частоты, протекающий через выключатель 35, накладывается ток повышенной частоты, генерируемый

5 контуром с накопителем 32 и реактором 33, причем фаза подключения источника 31 напряжения выбирается таким образом, чтобы переход суммарного тока от источников 27 и 31, протекающего в выключателе 35, про0 изошел на несколько десятков микросекунд позже, чем произойдет переход через нуль тока от источника 27 в выключателе 36. После отключения тока от обоих источников выключателями 36 и 35 ударный генератор

5 28 развозбуждается, а конденсаторы накопителя 32 разряжаются. Схема готова к следующему опыту.

Момент срабатывания разрядника 34 определяет точность воспроизведения режима испытаний, поэтому к работе разрядника предъявляются очень жесткие требования с точки зрения времени запаздывания срабатывания и его разброса после подачи команды от следящей системы. Как правило, в синтетических схемах рабочий зазор разрядника выбирается таким, при котором статическое разрядное напряжение на 20-50% превышает рабочее напряжение заряда емкостного накопителя.

В этих условиях, в момент зарядки конденсаторов накопителя или переключения секций конденсаторной батареи, в силу статического разброса возможен неуправляемый пробой разрядника, что создает аварийные режимы работы емкостного накопителя. Мерой защиты от последствий неуправляемого пробоя разрядника обычно является установка последовательно с ним быстродействующего разъединителя и шунтирующего его высокоомного резистора, рассчитанных на наивысшее напряжение заряда накопителя.

Применение предлагаемого способа включения емкостного накопителя с использованием разрядника позволяет повысить надежность работы синтетической схемы и упростить устройство для включения накопителя, так как отпадает необходимость включения последовательно с разрядником разъединителя и шунтирую щего его резистора.

|-

Формула изобретения

Способ включения емкостного накопителя энергии источника восстанавливающе5 гося напряжения синтетической схемы с помощью управляемого разрядника, согласно которому устанавливают рабочий зазор основного искрового промежутка разрядника с помощью перемещения по

10 крайней мере одного из основных электродов приводом плавного возвратно-поступательного перемещения, заряжают конденсаторы накопителя, отключают зарядное устройство и осуществляют комму15 тационное переключение секций накопителя, отличающийся тем, что, с целью упрощения схемы и повышения на; дежности ее работы, после установки рабочего зазора основного промежутка

20 разрядника перед зарядкой конденсаторов накопителя увеличивают промежуток между основными электродами путем перемещения одного из этих электродов с помощью быстродействующего привода углового пе25 ремещения с двумя фиксированными крайними положениями, а после указанного переключения секций накопителя осуществляют возврат основного электрода с помощью указанного привода углового 30 перемещения в исходное положение.

Изобретение относится к электротехнике. Цель изобретения - упрощение синтетической схемы и повышение надежности ее в работе. Источник восстанавливающегося напряжения содержит в качестве коммутатора управляемый разрядник, имеющий привод плавного горизонтального перемещения основного электрода и быстродействующий привод углового перемещения одного из основных электродов. После установки рабочего зазора основного промежутка разрядника с помощью привода горизонтального перемещения увеличивают промежуток между основными электродами путем отвода одного из электродов приводом углового перемещения. Увеличенный основной промежуток разрядника надежно изолирует емкостной накопитель энергии источника во время зарядки его конденсаторов и необходимого переключения секций конденсаторов без введения в схему дополнительного высоковольтного разьединителя. 3 ил.

XSS N4

25 гъг% 5

18 /3 77 77 1819

Фиг. I