Устройство для многократных испытаний высоковольтных выключателей на отключающую способность Советский патент 1975 года по МПК G01R31/333 

(54)

УСТРОЙСТВО для МНОГОКРАТНЫХ ИСПЫТАНИЙ высоковольтных ВЫКЛЮЧАТЕЛЕЙ НА ОТКЛЮ ЧАЮЩУЮ СПОСОБНОСТЬ

3 но с отключающим элементом включен ДО- полнитеяьный реактор. Реактор может шунтироваться конденса тором и резистором, причем они , подключаются через включающий аппарат между первым и вторым переходами через нуль тока в Отключающем устройстве. На фиг. 1 изображена схема предложен ного устройства; на фиг. 2 - кривые токов протекающих в элементах устройства при проведении опытов. Источником цепи тока отключения является (см. фиг. 1) ударный синхронный гене ратор 1 (с напряжением U ), реакт 2, включающий аппарат 3, дополнительный реактор 4, отключающий элемент 5 и испы туемый вьшлючатель 6. Контур высокого напряжения содержит конденсаторную батар 7, реактор 8 и шаровой разрядник 9. Дополнительный реактор 4 шунтирует ся через включающий аппарат 10 конденсатором 11 и резистором 12. Индуктивность реактора 4 в несколько раз меньше индуктивности реактора 2, а последняя со мерима с индуктивностью реактора 8. Для регулирования формы кривой напря жения, восстанавливающегося на испытуемом выключателе, используются коцденса торы 13,14 jr резисторы 15,16. Работа установки осуществляется сле: дующим образом. Опыт начинается замыканием выключаю ; щего аппарата 3 по цепи: : генератор 1-реактор 2- включающий аппарат 3- дополнительный реактор 4- отключающий элемент 5 - испытуемый вьтлючатель 6, в которой протекает ток L (см. фиг. 2), при этом его амплитуда в нескол ко раз меньще амплитуды тока, условия отключения которого воспроизводятся в данной установке. В момент времени t размыкаются контакты отключающего эл&мента 5 и испытуемого выключателя 6, а в момент времени t срабатывает разрядник 9 и замыкается контур высоког напряжения. До момента „ через от;ключающий элемент 5 и исгоытуемЫЙ ВЬРключатель 6 протекает ток t этого оба контура схемы имеют индукти&ную связь через ветвь с реакторами 4, и токи в койтурах отключающего элемента 5 зависят от обеих э.д.с. ( U , U ) и всех параметров схемы. Для качест1 нного рассмотрения процесса в небольшой по продолжительности период времени от срабатывания разрядника 9 до гащения дуг в элементе 5, т.е. в промеяд тке времени I 2 3 итают, что ток

4 i практически мало изменяется, т.е. и выбирается I, . Напряжение с таким расчетом, чтобы токи в ветви с отключающего элемента 5, начиная с момента t , имели противоположное направятние. Учитывая, что индуктивность реактрра 4 в несколько раз меньше индуктивности реактора 2, часть тока j,, , обусловленная разрядом конденсаторной батареи 7 (если рассматривать по методу наложения раздельно составляющих токов, обусловп нь1х э.д.с. 1 и зарядным напряжением U батареи), будет существенно превы щать часть тока, ответвляющуюся в контур с генератором 1. Ток о отключаюарем элементе 5 будет равен разности состаэпя «з 4i, и к концу ющих токов небольшого промежутка времени t i 23 подойдет к нулевому значению, что выз(- . вет гашение дуги в элементе 5 и образование одного последовательного контура: гене ратор 1 - реактор 2 - включающий 3 - конденсаторная батарея 7 - тор 8 - разрядник 9 - испытуемый вы-f ключатель 6, в котором через испытуемый выключатель 6 будет протекать ток 1 I (сплр шая кривая на фиг. 2), обусловленный суммарной э.д.с. напряжений .+ + О „ и суммарной индуктивностью L р реакторов 2,8, где и LP индуктивность реакторов 2,8 ответственно. Если эти параметры таки же, как в цепи полной мощности, то г , .... -:,.. . -- -5 соответствующее значение будет иметь и производная тока d/, 11ри подходе тока к нулю. Как ив обычно синтетической схеме параметры цепей, oiroe деляюших кривую восстанавливаюшегося напряжения конденсатора 13, резкстора 1р конденсатора 14, резистора 16, выбираю1|ся с таким расчетом, чтобы получить одн|с и те же значения переходного сопротивле- ния ( 2 р ) в схеме (см. фиг. 1) и в ц&пи полной мощности. , Роль реактора 4 видна из рассмотрения процесса подхода к нулевому значеигао то ка (-0 в отклоняюшем элементе.Известно, что в оСьиной двутетастотиой i- 2 синтетической схеме ток -: , Щ - И производная тока I в отключающем элементе 5 при подходе его к нугао равна j Ч1з.- ili t-2 Uf dt dt (it biL, hтак как параметры схемы выбир аются с таким расчетом, чтобы 1 - --Л- . dls На фиг. 1 величина -.. i при отсутствии в схеме реактора 4 была бы равна АУ - в то время как произволdt г- ная тока в испытуемом выключателе 6 при |его подходе к нулю была бы равна iil dt Де L ч того же порядка, что и Ь . 1 того же порядка, что и Следовательно, производная тока в отклю чающем элементе 5 значительно превыша-. ла бы производную тока в испытуемом выключателе 6, так как U-. - Up. Так как в качестве элемента 5 и выклзо чателя 6 обычно используются отдельные разрывы одного и того же выключателя, то при указанных условиях гашение дуги в элементе 5 не обеспечивается. Благодаря включению реактора 4 в отключающем ус- тройстве уменьшается производная тока при подходе к нулю и создаются облегченные условия дугогашения, благодаря чему обеспечивается возможность работы предло женного устройства. Величина ид.ауктивност реактора 4 Иэ1бирается с таким расчетом, чтобы производная тока Д - з при его cit подходе к нулю в отк Бочаюшем элементе 5 имела величину, близкую к значению производной тока при его переходе через нуль в испытуемом выключателе. Так как при включении реактора 4 в ветвь с элеме том 5 ответвляется лишь часть тока, обу словленного разрядом конденсаторной бата|реи 7, -то это условие всегда может быть выполнено при соответствующем соотнощен Между значениями шшуктивностей реакторов 2,8,4. Так как при восстановлений напряжёяйГ на гяементе 5 скорость восстановления на пряжения определяется, в частности, измен кием напряжения на реакторе 4, последняя шунтируется конденсатором 11 и резисторо 12, которые выбираются с таким расчетом ЧТО&1 существенно снизить частоту колебаний составляющей падения напряжения на реакторе 4. После гащепия дуги в Элементе 5 реактор 4 и щунтирутощне его элемента исключаются из испытательной цепи, и, следовательно, не оказывают ; влияния на; дальнейшее протекание пропессов, т.е. наГ форму тока 1 (см. фиг. 2.), и на nptiцедсы восстановления напряжения на испытуемом выключателе. При рассмотрении пропессов в устаноф;е (см. фиг. 2) рассматривается их протекари при гашении дуги в элементе 5 в момент. времени t т.е. при первом переходе f . тока в элементе 5 через нуль. В ряде cj чаев целесообразно использовать иную па стройку установки, например обеспечить гашение дуги в отключающем элементе 5 не в первый мпмент t о а при втором (момент t ) переходе тока в элементе 5 через нуль. Это обеспечивается путем включения цепочки: конденсатор 11 -. ре-г зистор 12 в момент t путем замык ния включающего аппарата 10. При этом в момент.- t из-за высокой скорости о восстановления напряжения на элементе 5 гашение дуги .не произойдет. В случае гашения дуги в элементе 5 в момент t снижается затухание напряжения на конденсаторной батарее 7, а ско- рость подхода тока к нулю в испытуемом выключателе 6 (пунктирная кривая на фиг. 2) и величина возращаюшегося напряжения оказывается выше, чем в предыдущем слу-j чае, что одновременно увеличивает : ско рость восстановления напряжения на испытуемом выключателе. Это может оказаться необходимым при испытаниях с ограничен, ной мощностью источников питания (напр4женйе конденсаторной батареи 7). Предмет изобретения Устройство для многократных испытаний высоковольтных выключателей на отключающую способность по двутсчастотной синтетической схеме, содержащее контур полного тока промыщленной частоты и контур высокого напряжения повыщенной частоты, отключающий элемент и исдатуемый выключатель, отличающее - с я тем, что, с целью надежного гашения , дуги в отключающем элементе при соизм&римых эначениях тока промыщленной чао тоть и тока повышенной частоты, последо вательно с отк;цочающим алемектом вклзо. чен дополнительный реактор., , 2. Устройство по п. 1, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью снижения скорости восстановления напряжения на от. Ключающем элементе двухчастотной схемы, дополнительный реактор шунтирован конденсатором 1| резистором. 3. Устройство п. п. 1 и 2, о т л и -

чающееся тем, что, с обеспе- | последовательно с ко1щенсатором и резне- i чения гашения дуги в отключающем элемеи- тором включен включающий аппарат, конте при втором переходе в нем тока черезтакты которого заКПЫкаются между первым

нулевое значение и повышения при этоми вторым переходами тока через Нуль в

значений возрастающегося напряжения,5. отключающем элементе.

481861

. S

7 А

Фиг. 1