Изобретение относится к электротехнике, к высоковольтным электрическим сетям и может быть использовано в мощных узлах энергосистем с большими токами короткого замыкания.
Известны токоограничивающие устройства, включающие индуктивность и емкость, соединенные последовательно и работающие в режиме резонанса.
При коротком замыкании в сети емкость шунтируется одним из известных способов и в цепи появляется дополнительная индуктивность, ограничивающая ток короткого замыкания 1.
Однако наличие в устройстве емкости приводит к его значительному удорожанию и, кроме того, последовательное включение емкости в электрическую цепь надежность устройства в целом.
Известно также устройство, состоящее из секционного выключателя с реле прямого действия на каждом выключателе, включенное между шинами MOHUUJX энергоузлов 2.
Неселективное отключение секционного выключателя позволяет ограничивать ток короткого замыкания на 40--50% и использовать менее мощные выключатели на высоковольтных линиях.
Однако в связн с развитием энергосистем токи короткого замыкания в сети звсличиваются до 40-50 кЛ п более, поэтому известное устройство оказывается нсдостаточным. В связи с эП1м бывает необходимо коммутировать мощные энергоблоки па сеть более высокого напрях- ения (в сильно концентрированных сетях), что не веегда экономично и увеличивает токи короткого
замыкания в этой сети.
Целью изобретения является повыщеппе падежноети работы энергоснстемы путем отключения токов короткого замыкаппя выключателями, имеющими меньщую отключающую енособиость, чем полный ток короткого замыкания, п ограничение его.
Для этого токоограничивающее устройство, включенное между двумя энергосистемами, содержащее межсекционный выключатель, дополнительно енабжено трансформатором Н резистором, первичная обмотка указанного трансформатора включена между шинами объединяемых энергосистем, ветречно-параллел1)1ю первичной обмотке
включена вторичная обмотка, в цепь которой включен указанный межсекцнонньп выключатель, а параллельно вторичной обмотке включен резистор. На чертеже изображено токоограничивающее уетройетво, общий вид. Устройство включает трансформатор 1, обмотки 2 вторичного напряжения и обмотки 3 первичного напрял :ения, включенные встречно-параллельно. В цепь обмотки вторичного напряжения 2 включен выключатель 4, а параллельно обмотке 2 или контактам выключателя установлен резистор 5. В нормальном режиме работы сетн электрический ток течет как по обмотке 2 вторнчного напряжения, так и по обмотке 3 первичного напряжения. Так как влияние индуктивности рассеивания обмоток незначительно, ток распределяется примерно обратно-пропорционально числу витков в обмотках. Сопротивление резистора 5 выбрано много больше, чем сопротивление обмоток рассеивания и поэтому его влияние на распределение тока также мало. Так как обмотки трансформатора 1 включены встречно-параллельно, магнитный поток в магнитопроводе близок к нулю. Индуктивное сопротивление устройства в этом случае определяется преимущественно параллельным соединением сопротивлений рассеивания обмоток 2 и 3, взаимно компенсированных уравнительным магнитным потоком. Это индуктивное сопротивление невелико и не оказывает большого влияния на нормальный режим энергосистемы. Устройство работает следующим образом. При коротком замыкании в защищаемой сети ток в ней резко возрастает, однако через выключатель 4 и обмотку 2 вторичного нанряжения, как и в нормальном режиме, проходит лишь часть тока короткого замыкания, обратно- пропорциональная числу витков обмоток. Выключатель 4 разрывает лишь часть тока короткого замыкания и разъединяет электрическую связь обмотки 2 вторичного напряжения и сети, вследствие чего в магнитопроводе трансформатора возникает магнитный поток, создаваемый обмоткой 3 первичного напряжения, и трансформатор работает на нагрузку резистора 5. Установленный резистор соответствует параметрам устройства и защищаемой сети и ограничивает ток короткого замыкания до необходимого уровня. Сонротивление резистора 5 ограничивает перенапряжение до нужного уровня. Напряжение на выключателе 4 определяется как сумма напряжений на первичной и вторичной обмотках. Предложенное устройство отключает токи короткого замыкания, превышающие отключающую способность коммутационного оборудования путем разделения процесса отключения тока короткого замыкания на два этапа. Во-первых, отключение части тока короткого замыкания выключателем 4 и в связи с увеличением иолного сопротивления устройства, ограничением его до нужного уровня. Во-вторых, отключение ограниченного тока короткого замыкания линейными выключателями. Использование предлагаемого устройства позволит оптимизировать ток короткого замыкания в сетях различного напряжения. Отказ от перевода распределительной сети на повышенное напряжение даст значительную экономию в высоковольтном коммутационном оборудовании и значительно уменьшит общие потери активной мощности в сети, исключив потери в дополнительных элементах, и позволит организовать более экономичный режим распределительной сети. Применение нредлагаемого устройства замедлит рост токов короткого замыкания в сетях более высоких классов напряжения, что позволит снизить темп роста разрывных мощностей выключателей. Формула изобретения Токоограничивающее устройство для включения между двумя энергосистемами, содержащее межсекционный выключатель, отличающееся тем, что, с целью ограничения и отключения токов короткого замыкания, превыщающих отключающую способность выключателей, оно дополнительно снабжено трансформатором и резистором, первичная обмотка указанного трансформатора включена между шинами объединяемых энергосистем, встречно-параллельно первичной обмотке включена вторичная обмотка, в цепь которой включен указанный межсекционный выключатель, а параллельно вторичной обмотке включен резистор. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Б. П. Пеклапаев, Динамика токов, труды МЭИ, вып. 7, 1972. 2. Авторское свидетельство СССР № 253905, кл. Н 02Н 9/02, 1968.
Э-GDO
