Устройство для формирования восстанавливающегося напряжения Советский патент 1979 года по МПК G01R31/333 

1

Изобретение относится к области испытания высоковольтных выключатедей на коммутационную способность на установках по синтетическим схемам.

В настоящее время испытания мощных выключателей высокого напряжения производятся на установках по синтетическим схемам.

Для получения апериодической (либо четырехпараметрической) кривой восстанавливающегося напряжения (ВН) с нормируемой амплитудой и временем ее достижения при снижении стоимости установок для испытаний выключателей высщих классов напряжений используются трехконтурные схемы с двумя контурами восстанавливающегося напряжения (КВН), в которых ВН, прикладываемое к испытуемому выключателю после пуля тока, формируется как сумма восстанавливающихся напряжений двух КВН 1. Применение в этих схемах дополнительного (второго) КВН вызывает увеличение индуктивности испытательной цепи установки после гащения дуги на контактах испытуемого выключателя, что не всегда допустимо.

Наиболее близким из известных технических рещений к данному изобретению является устройство для формирования восстанавливающегося напряжения при испытаниях высоковольтных выключателей на коммутационную способность по синтетическим схемам, содержащее реактор и последовательно соединенные батарею конденсаторов и резистор 2.

При испытаниях вьжлючателей напряжения на 330-ь1200 кВ по этой схеме потребуется существенное удорожание КВН и контуров регулирования ВН.

Цель изобретения - упрощение и удешевление испытаний.

Это достигается тем, что известное устройство для формирования восстанавливающегося напряжения при испытаниях высоковольтных выключателей на коммутационную способность по синтетическим схемам, содержащее реактор и последовательно соединенные батарею конденсаторов и резистор, согласно данному изобретению, снабжен двумя дополнительными резисторами и коммутирующим элементом, два из последовательно включенных конденсаторов указанной батареи предварительно за. ряжены до равных по величине напряжений противоположной полярности, одии из дополнительных резисторов, реактор и коммутирующий элемент соединены в последовательную цепочку, подключенную параллельно одному из указанных предварительно заряженных конденсаторов, а второй

дополнительный резистор вклйчем йараллельно реактору.

На фиг. 1 представлена схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 -диаграмма напряжений и токов, протекающих по элементам схемы (фиг. 1) в развертке по времени.

Устройство содержит контур отключаемого тока (ОТ) с источником 1 и включающим устройством 2, вспомогательный 3 и испытуемый 4 выключатели, контур восстанавливающегося напряжения, состоящий из основной конденсаторной батареи 5, включающего аппарата 6, реактора 7, устройство для формирования ВН, состоящее из последовательно включенного резистора 8 и, например, трех последовательно включенных конденсаторов 9, 10 и 11, два из которых (10 и 11) заряжены равным напряжением нротивоположной полярностн. Емкость цепи ВН может выполняться и из двух последовательно включенных предварительно заряженных конденсаторов, например конденсаторов 10 и 11. К этому же устройству относятся также включающий элемент 12 (например, управляемый искровой промежуток), реактор 13 и резисторы 14 и 15.

При воспроизведении режима неудаленного короткого замыкания в цепь КВН включается искусственная линия 16.

Кривые токов и напряжений, приведенные на фиг. 2, поясняют работу установки с предложенным устройством, где обозначено:tl - ток от источника тока (отключаемый ток); in - ток КВН;

IB - ток через вспомогательный выключатель 3; t - момент включения аппарата 6; /2 - гашение дуги в выключателе 3; 3 - гашение дуги в испытуемом выключателе 4;

- момент включения элемента 12; UB - составляющая восстанавливающегося напряжения, формируемая в цепи ВН под воздействием напряжения последовательно включенных контуров ОТ и КВН; Ucio - напряжение на предварительно

заряженном конденсаторе 10; Ucii - напряжение на предварительно заряженном конденсаторе 11 до и после включения элемента 12; {7в2 - составляющая восстанавливающегося напряжения, формируемая в цепи ВН иг. обусловленная перезарядом конденсатора 11 после замыкания элемента 12; UB - полное восстанавливающееся напряжение на испытуемом выключaтeлJг 4.

Предложенное устройство раё отает следуЮщим образом. После вклкзченйя уст ройетва от источника тока 1 через вспомог тельный 3 и испытуемый 4 выклЮчателИ протекает ток ii. Примерно за полупериод собственной частоты КВН до нулевого значения тока Jj с помощью включающего аппарата 6 замыкается цепь КВН (/ь фиг. 2), что обеспечивает погасание дуги в выключателе 3 на несколько сотен микросекунд до нуля отключаемого тока (/2, фиг. 2). С момента /2 испытуемый выключатель 4 оказывается включенным в цепь контуров ОТ и КВН. После обрыва тока в выключателе 4 (/з, фиг. 2) начинается процесс восстанов.тения напряжения на нем (t/Bi, фиг. 2), определяемый параметрами последовательно включенных контуров ОТ и КВН и элементами 8, 9, 10 и И цепи регулирования ВН. Влияние иредварительного заряда конденсаторов Ши 11 на процесс ВН не сказывается, так как они зарял ены встречно.

В нужный момент (4, фиг. 2), определяемый требуемыми параметрами крутонарастающего участка воспроизводимой кривой ВН, с помощью включающего элемента

12конденсатор И шунтируется реактором

13и резисторами 14 и 15, вследствие чего начинается перезаряд конденсатора 11 по заданному закону (f/cn, фиг. 2). Начиная с момента /4, восстанавливающееся напряжение на зажимах выключателя 4 будет равно сумме напряжений от действия контуров ОТ и КВН (f/Bi), а также напряжения, обусловленного предварительным зарядом конденсаторов 10 и 11 (Us2 Ucio- + t/cij). Таким образом, с момента t (фиг. 2) на испытуемый выключатель 4 воздействует результирующее ВН (С/в, фиг. 2), представляющее собой сумму составляющих ВН f/Bl и С/В2.

Изменяя величину составляющей , ее форму и параметры кривой перезаряда конденсатора И путем изменения величины напряжений предварительного заряда конденсаторов 10 и 11, индуктивности реактора 13 и сопротивления резисторов 14 и 15, а также момент включения элемента 12, можно в щироких пределах регулировать параметры результирующей кривой ВН и время наступления ее максимума (м, фиг. 2). При этом элемент 12можно замыкать и до прекращения протекания остаточного тока (ликвидации остаточной проводимости дуговых промежутков), так как индуктивность цепи ВН не изменяется.

Величина напряжения предварительного заряда конденсаторов цепи формирования ВН определяется величиной добавки, которая в сумме с восстанавливающимся напряжением, формируемым основными источниками установки, должна обеспечить полз чение нормированной кривой. При этом целесообразно емкость конденсатора 11 выбирать такой величины, чтобы при его включении последовательно с конденсаторами § и 10 эквивалентная емкостЬ цепи формирования ВН нё&Колько отличались от величины емкости последовательно включенных конденсаторов 9 и 10. В этом случае изменение напряжения предварительного заряда конденсатора И иод воздействием напряжения контуров ОТ и КВН (до замыкания 12) будет незначительным. Выбор величины индуктивности реактора 13 и резисторов 14 и 15, задающих режим перезаряда конденсатора И, определяется требуемым временем достижения нормированным восстанавливающимся напряжением максимального значения. Разумеется устройство можно применять и при включении КВН параллельно испытуемому выключателю (синтетическая схема с суммированием токов). Преимуществом устройства для формирования восстанавливающегося напряжения при испытаниях выключателей высокого напряжения на установках по синтетическим схемам по сравнению с трехконтурными и, тем более, двухконтурными синтетическими схемами является существенное удещевление КВН и сохранение индуктивности испытательной цепи неизменной в течение всего времени восстановления напряжения, что важно для обеспечения полноценности испытания. изобретения Устройство для формирования восстанавливающегося напряжения при испытаниях высоковольтных выключателей на коммутационную способность по синтетическим схемам, содержащее реактор и последовательно соединенные батарею конденсаторов и резистор, отличающееся тем, что, с целью упрощения и удещевления испытаний, оно снабжено двумя дополнительными резисторами и коммутирующим элементом, два из последовательно включенных конденсаторов указанной батареи предварительно заряжены до равных по величине напрял енпй противоположной полярности, один из дополнительных резисторов, реактор и коммутирующий элемент соединены в последовательную цепочку, подключенную параллельно одному из указанных предварительно заряженных конденсаторов, а второй дополнительный резистор включен параллельно реактору. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Патеит Франции № 1601614, кл. G01R 31/02, 1960. 2.Авторское свидетельство СССР № 473968, кл. G 01R 31/02.

H

Ф1П.2