Способ защиты от коммутационных перенапряжений Советский патент 1980 года по МПК H02H9/06 

Изобретение относится к защите от коммутационных перенапряжений высоковольтных трансформаторов или реакторов с помощью аппаратов с нелинейными резисторами.

Известен способ защиты трансформаторов и реакторов от коммутационных перенапряжений с помощью--защитных аппаратов, содержащих нелинейные резисторчл, которые подключают к защищаемому объекту посредством пробоя включенных последовательно с ними искровых промежутков, а при грозовых перенапряжениях переключают защитные характеристики указанных аппаратов с исходного на глубокий уровень ограничения перенапряжений, шунтируя часть нелинейных резисторов сработавшими параллельными искрдвыми промежутками Ц. Применить улучшенные таким образом защитные характеристики при коммутационных перенапряжениях для повышения эффективности их ограничения не представлялось возможным из-за недостаточной пропускной способности последовательных искровых промежутков, через которые в этом случае длительно протекает большой ток при

каждом срабатывании разрядника, и .недостаточной термостойкости сопротивления для частых срабатываний разрядников.

Известен также способ защиты от коммутационных перенапряжений 2.

Наиболее близким к изобретению является способ защиты от коммутационных перенапряжений высоковольт10ной установки с помощью аппаратов с нелинейными резисторами, основанный на подключении к части упомянутых резисторов.искровых промежутков, переключающих защитные характеристи15ки аппаратов снелинейными резисторами с исходного на глубокий уровень, при этом сигнал на срабатывание коммутирующего элемента, подключающего искровые промежутки, по20дают от выключателя на подстанции, фиксируют затухание перенапряжений и формируют сигнал на переключение защитных хара1 геристик аппаратов с нелинейными резисторами с глубокого

25 на исходный уровень 3. Однако использование для переключения на низшую ступень защитных характеристик искровых промежутков, управляемых от схем релейной защиты при отключении выключателем короткого замыкания на линии или от специальных схем, реагирующих на понижение напряжения в точке установки защитных аппаратов, не позволяет обеспечить глубокое ограничение всех коммутационных перенапряжений, так как в этих случаях не ограничиваются перенапряжения отключения ненагруженного трансформатора (автотрансформатора) или реактора, либо-включения их.

Цель изобретения - повышение эффективности ограничения перенапряжений на высоковольтной установке с -большой индуктивностью при коммутации включателя на подстанции.

Это достигается тем, что по способу защиты от коммутационных: перенапряжений высоковольтной установки с помощью аппаратов с нелинейными резисторами сигнал на срабатывани,е упомянутЪго коммутиру ощего эле. мента подают одновременно с сигналом на коммутацию выключателя на подстанции.

На чертеже приведена схема, реализующая пре.цлагаемый способ. ,

К выводам обмоток высшего 1 и низшего 2 напряж.ения трансформатора 3 подсоединены защитные аппараты, «представляющие собой .последовательно соединенные нелинейные резисторы

4.Часть резисторов 4 аппарата, установленного на высшем напряжении шунтирована искровыми промежутками

5,распределение напряжения по которым задается цепочкой шунтирующих резисторов 6. К шунтирующим резисто рам б через вспомогательнмй резистор 7 подключен коммутирующий элемент 8, в качестве которого может быть применен аппарат типа быстродействующего выключателя с электромагнитным или пневматическим приво.дом, или коммутирующий аппарат на вентилях. Вспомогательный резистор 7 может быть включен последовательн с коммутирующим элементом 8, как показано на чертеже, посгледовательно с. шунтирующими резисторами 6 или между искровыми промежутками 5 и шунтирующими резисторами б, Схема управления коммутирующими элементами 8 связаны каналами связи с выключателями 9 (с их схемами управления или защиты или специальнылда схемами, реагирующими на изменение состояния; выключателя), подключающаю трансформатор 3 к соответствующим , шинам 10 подстанции, а при необходимости и с линейными зыключателями 11.

При любой коммутации выключателей 9 на выводах трансформатора (включение, отключение), вызывающей перенапряжения, подается сигнал на срабатывание коммутирующего элемента 8, который из-за более высокого

быстродействия по сравнению с силовым выключателем изменяет распределение напряжения по искровым промежуткам 5 на неравномерное до возникновения перенапряжений. При появлении последних искровые промежутки 5 пробиваются и шунтируют .часть резисторов 4, обеспечивая более глубокий уровень ограничения перенапряжений защитным аппаратом. После завершения переходного процесса,вызванного коммутацией, коммутирующий элемент 8 возвращают в исходное положение и защитный аппарат переключается на исходный уровень ограничения перенапряжений.

Аналогичным образом следует осуществлять защиту автотрансформаторов и реакторов поперечной компенсации.

С учетом трансформации перенапряжений переключение защитных характеристик аппарата, установленн.ого на высшем напряжении, с исходного на глубокий уровень ограничения может оказаться целесообразным и при коммутации выключателя на других выводах трансформатора (автотрансформатора) .

В ряде случаев такое переключение целесообразно производить и при коммутации линейных выключателей 11, чтобы-ограничить перенапряжения на подстанции, вызванные включ.ением или отключением линии.

РассматриваегФай способ эаащты применим и в случае использования заищтных аппаратов, у которых нелинейные резисторы подключаются к электропередаче через последовательные искровые промежутки, снабженные устройствами переключения защитных характеристик,

.Переключение защитных характеристик с исходного на глубокий уровень ограничения при любой коммутации, .вызывающей перенапряжения,- повышает эффективность защиты трансформаторов и реакторов от коммутационных перенапряжений и даёт существенный экономический эффект за счет снижения аварийности указанного высоковольтного оборудования при существующем уровне изоляции или за счет удешевления изоляции при заданном уровне надежности. Формула изобретения

Способ защиты от коммутационных перенапряжений высоковольтной устаг новки с помощью аппаратов с нелинейНЫИЙ1 рёзистораг р, основанный на подключении к части упомянутых резисторов искровых промежутков, переключающих защитные характеристики аппаратов с нелинейными резисторами с исходного на глубокий уровень.

при этом сигнал на срабатывание коммутирующего элемента, подключающего- искровые промежутки, подают от выключателя на подстанции, фиксируют затухание перенапряжения и формируют сигнал на переключение защитных характеристик аппаратов с нелинейными резисторами с глубокого на исходный уровень, отли.чающ е е с я тем, что, с целью, повышения эффективности ограничения перенапряжений на. высоковольтной установке с большой индуктивностью при коммутации выключателя на подстанции, сигнал на срабатывание упомянутого коммутирующего элемента подают одновременно с сигналом наЫоммутацию выключателя на подстанции.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Шишман Д.6. Вентильные разрядки высокого напряжения. Л., Энергия , 1971, с. 7.

2.Электротехника, 1968, 1/ В.В. Александров и В.И. ПружиниваГрановская. Защита электрических установок.

3.Авторское свидетельство СССР № 521624, кл. Н 01 Т 3/00, 1972.