1
Изобретение относится к высоковольтным коммутационным аппаратам и -средствам защиты электролередач от перенапряжений.
Безынерционное искровое подключение высоковольтных устройств используется в различных технических целях. В частности, искровое подключение шунтирующих реакторов к электропередачам сверхвысокого напряжения используется для ограничения уровня и длительности возникающих в этих электропередачах внутренних перенапряжений и является важным элементом их системы защиты.
Известны способы подключения, по которым аппараты, выделяющие функции безынерционных включателей - отключатели либо выполняются ic удвоенным числом последовательных разрывов, часть из которых выполняет только функции включения, а другая - отключения, либо применяется два последовательно соединенных аппарата, один из которых выполняет функции включателя, а другой - выключателя.
Известен также способ безынерционного искрового подключения высоковольтных устройств, заключающийся в электрическом пробое искрового промежутка, параллельного контактам коммутационного аппарата, последующем включении коммутационного аппарата
с шунтированием его замкнувшимися контактами пробитого искрового промежутка и дальнейшем отключении коммутационного аппарата с расщунтированиечМ искрового промежутка разомкнувшимися контактами. Первая операция этого способа - электрический пробой - обеспечивает собственно безинерционное искровое подключение высоковольтного устройства. Папример, в случае подключения
щунтирующего реактора к линии электропередачи СВН электрический пробой вызывается возникшими в линии перенапряжениями, а время формирования канала разряда в искровом промежутке, близкое к 1 мкс, пренебрежимо мало в сравнении с временем нарастания внутреннего перенапряжения. Вторая операция способа - включение коммутационного аппарата - предназначена для предотвращения длительного горения дуги тока,
потребляемого высоковольтным устройство.м (например, шунтирующим реактором) после его искрового подключения. Третья операция- отключение коммутационного аппарата - восстанавливает исходное состояние схемы.
Недостатком известного способа является сложность его практической реализации, вызванная противоречивыми требованиями, предъявляемыми к искровому промежутку перВОЙ и третьей операциями способа. Для эффективности первой операции нужно обеспечить определенный диапазон пробивных Напряжений искрового промежутка, определяемый техническими характеристиками ВысОКОвольтного устройства либо всей схемы, 5 в которой иснользовано это устройство. Например, при искровом подключении шунтирующего реактора к электропередаче СВН верхняя граница допустимого диапазона вробивных напряжений определяется уровнем 10 изоляции сети, а нижняя - колебаниями напряжения в электропередаче при качаниях. Выполнение третьей операции связано с возникновением на КОМмутационном аппарате и искровом промежутке коммутационных нере- 15 напряжений; чтобы исключить лробой искрового промежутка при их воздействии, его пробивное напряжение должно быть, как правило, значительно выше, чем диапазон, требуемый для первой операции. Для преодоления этого противоречия в устройствах, реализующих известный способ искрового подключения, приходится помимо контактов ком мутационного аппарата, параллельных искровому промежутку, предусмат- 25 ривать дополнительно последовательно включенные контакты, увеличивать общее число модулей коммутационного аПпарата, изменять регулировку распределения Восстанавливающего напряжения по его межконтактным про- 30 мел уткам или даже переходить на последовательное включение двух коммутационных аппаратов. Это приводит к значительному удорожанию и усложнению устройств, реализующих известный способ искрового подклю- 35 чения. Цель изобретения - упрощение и удешев упрощение и удешевление способа. Поставленная цель достигается тем, что искровой промежуток увеличивают на время 40 отключения коммутационного аппарата и уменьшают до исходного после его отключеНИН. На чертеже приведена принципиальная электрическая схема коммутационного аппара- 45 та, реализующего предлагаемый способ искрового подключения. Аппарат содержит контакты 1, параллельно которым включен искровой промежуток 5, образуемый электродами 2. Оба электро- 50 да 2 либо один из ннх могут перемещаться под воздействием управляющей связи 3 с контактами 1 или их нриводом (не показанным на чертеже). В перемещенном состоянии электродОВ 2, изображенном на чертеже пун- 55 ктиром, искровой Промежуток между ними увеличен до размера Si. Выводами 4 коммутационный аппарат включают в рассечку цепи между питающей схемой (например, линией .электропередачи 60 СВН) и коммутируемым высоковольтным устройством (например, шунтирующим реактором). На чертеже комл1утанионный аппарат условно изображен с одной группой контактов 65 20 1 и одним искровым Промежутком. Реально он может содержать несколько последовательно соединенных грулп контактов 1, параллельно каждому из которых включен свой искровой промежуток; возможно также Включение одного искрового промежутка параллельно нескольким последовательно соединенным прупнам контактов аппарата либо нескольких последовательно включенных искровых промежутков параллельно одной группе контактов, Поскольку это не влияет на работоспособность аппарата, ниже не оговариваются способ дугогашения на контактах 1, конструкция привода этих контактов, конструкция искрового промежутка, привод его электродов 2 и вид управляющей связи 3 (последняя, например, может представлять собою механическую связь подвижного электрода 2 с дугогасительным контактом выключателя или узлом его крепления, пневматическую связь подвижного электрода с приводом контактов выключателя, электромагнитную связь привода подвижного электрода с приводом дугогасительных контактов выключателя, световую связь и т. п.) В исходном состоянии готовнОСти к искровому подключению контакты 1 коммутационного аппарата разомкнуты, а электроды 2 искрового промежутка находятся на расстоянии 5. Величина 5 обусловлена требуемым для эффективного осуществления искрового подключения диапазоном пробивных напряжений искрового промежутка. Везинердионное искровое подключение высоковольтного устройства осуществляют путем электрического пробоя искрового промежутка S между электродами 2, импульсами напряжения или перенапряжениями, возникающими во енешней схеме. Затем включают коммутационный аппарат, и его замкнувшиеся контакты 1 шунтируют нробитый искровой нромежуток, обеспечивая в последнем гащение дуги тока. потребляемого подключившимся высоковольтным устройством. ТаКим образОМ, исходное состояние аппарата и первые две выполняемые в нем операции по предлагаемому способу полностью идептичны известному способу искрового подключения. Затем для восстановления исходного состояния нодают команду на отключение коммутационного аппарата. В начале процесса его отключения (до гашения дуги на контактах 1) через управляЕощую связь 3 непосредственно от коНтаКтов 1 либо их привода воздействуют на один или оба электрода 2 искрового промежутка, вызывая их раздвижение до расстояния Si, превышающего 5. Расстояние 5i должно быть выбрано таким, что бы пробивное напряжение искрового проме жутка оказалось но крайней мере не мень1не, чем восстанавливающаяся электрическая прочность промежутка между контактами 1 коммутацнонного аппарата в процессе его
отключения. Такое увеличение искрового промежутка на время отключения коммутационного апнарата исключает возможность электрического нробоя искрового промежутка изза переходных процессов, сопровождающих гашение дуги на разомкнувшихся контактах 1 коммутацио-нного алпарата.
Управляющая связь 3 воздействует на электроды 2 или их привод таким образом, чтобы лосле завершения дугогашения на контактах 1 электроды искрового промежутка 2 вернулись .в исходное состояние и сблизились до лервоначального расстояния 5. Контакты 1 остаются при этом разомкнутыми, и схема готова к новому искровому подключению.
При (реализации этого способа не «ужны дополнительные включенные последовательно с искровым промежутком контакты коммутационного аппарата, не требуется увеличивать количество его модулей или включать два коммутационных аппарата последовательно. Поэтому предложенный способ может быть
реализован значительно
проще и дешевле, чем известный.
Ф о р м у л а изобретения
Способ безынерционного искрового лодключения высоковольтных устройств, например шунтнр)ющего реактора к электропередаче сверхвысокого напряжения, заключающийся с электрическом пробое искрового промежутка, параллельного контактам коммутационного аппарата, лоследующем включении коммутационного аппарата с шунтированием его замкнувшимися контактами пробитого искрового промежутка и дальнейшем отключении
коммутационного аппарата с расщунтированием искрового промежутка разомкнувшимися контактами, отличающийся тем, что, с целью упрощения и з-дешевления реализа ции способа, искровой промежуток увеличивают на время отключения коммутационного аппарата и уменьшают до исходного после его отключения.
« Ht
/2 .
J Nw i ,
/
/.
/X
/
/
