Устройство для испытания выключателей на отключение зарядного тока Советский патент 1981 года по МПК G01R31/333 

I

Изобретение относится к электротехнике, а именно к области испытания высоковольтных выключателей в режиме отключения ненагруженных (холостых) линий.

В основном авт. св. Г описано устройство для испытания выключателей на отключение зарядного тока, используемое при коммутационных испытаниях высоковольтных выключателей в режиме отключения емкостных токов ненагруженных линий. Это устройство содержит последовательно соединенные батарею конденсаторов, элемент включения, реактор и отключающий элемент, образующие колебательный контур промышленной частоты, дополнительный реактор, включенный параллельно отключающему элементу. Параллельно конденсаторной батарее подключена цепочка, состоящая из последовательно соединенных реактора, воспроизводящего индуктивность реального источника, испытуемого выключателя и кснденсатоDa, имитирующего отключаемую линию. |Параллельно реактору, воспроизводящему индуктивность реального источника включена RC-цепочка регулирования восстанавливающегося напряжения. Для предварительного заряда конденсаторов устройство содержит блок питания постоянного тока 13Недостатком данного устройства Является то, что при испытании выключателя напряжение на конденсаторной батарее колебательного контура будет . затухать вследстзие наличия значительных активных потерь в колебательном контуре и на дуге испытуемого выключателя. Поэтому после обрыва испытуемым выключателем емкостного тока восстанавливающееся на контактах выключателя напряжение может оказаться недостаточным. Применение в колебательном контуре конденсаторной батареи большой мощности для уменьшения затухания напряжения связано с больиГими капитальными затратами, так как Гчонденсаторная батарея выполняется на высокое напряжение где и. - наибольшее рабочее напряже ние выключателя. Целью изобретения является повышение точности испытаний путем воспроизведения амплитуды восстанавливающегося напряжения на испытуемом выключателе. Цель достигается тем, что устройство для испытания выключателей снаб жено компенсирующим конденсатором и элементом включения, включенными последовательно со вторым дополнительным реактором. Схема устройства изображена на чертеже. Она содержит конденсатор 1, имитирующий отключаемую линию, блок питания постоянного тока 2, испытуемый выключатель 3, элемент включения , конденсаторную батарею 5, первый дополнительный реактор 6, реактор 7i резистор 8 и конденсатор 9, RC-цепоч ку для регулирований формы восстанав ливающегося напряжения со стороны сети, второй дополнительный реактор 10, отключающий элемент 11, компенсирующий конденсатор 12, элемент включения 13. Конденсаторная батаре 5, элемент включения k, реактор 7, отключающий элемент 11 включены последовательно и при включении элеме та включения образуют колебательный контур высокого напряжения промышленной частоты. Цепочка из последовательно включенных реактора 6, испытуемого выкл чателя 3 и конденсатора 1 подключен параллельно конденсаторной батарее Элемент включения 13, дополнительны реактор 10 и компенсирующий конденсатор 12 включены последовательно и шунтируют -элемент отключения 11. Ре актор 6, воспроизводящий индуктивность реальной сети, шунтирован последовательно включенными резисторо 8 и конденсатором 9. Устройство работает следующим об разом. Перед опытом испытуемый выключатель 3, отключающий элемент,11 вклю чены, а элементывключения 4, 13 отключены. От источника постоянного напряжения 2 предварительно до нужного (зависит от класса напряжения 7 1испытуемого выключателя) напряжения одинаковой полярности заряжаются конденсаторная батарея 5 и конденсатор 1. Одновременно от источника постоянного напряжения (не показан) заряжается компенсирующий конденсатор 12. Величина напряжения заряда компенсирующего конденсатора 12 зависит от величины требуемой компенсации напряжения и соотношения емкостей конденсаторной батареи и компенсирующего конденсатора 12. Полярность напряжения заряда компенсирующего конденсатора 12 должна быть такой, чтобы в момент обрыва испытуемым выключателем 3 емкостного тока конденсаторная батарея 5 имела полярность, противоположную полярности конденсатора 12. В некоторый момент времени срабатывает элемент включения и подается команда на отключение испытуемого выключателя 3. Через испытуемый выключатель начинает протекать емкостный ток. После размыкания контактов испытуемого выключателя и обрыва разрядного тока конденсатора 1 на конденсаторе остается напряжение, которое имитирует остаточный заряд отключаемой линии. В момент нуля отключаемого тока размыкается элемент отключения 11, срабатывает элемент включения 13, и в колебательный контур из батареи 5 и реактора 7 вводитсядополнительный реактор и заряженный компенсирующий конденсатор 12. В дальнейшем частота колебательного процесса в конуре 5-7, 10-12 зависит от величины эквивалентной емкости последовательно включенных конденсаторной батареи 5 и компенсирующего конденсатора 12 и от суммы индуктивностей реактора 7 и дополнительного реактора 10. Величина индуктивности реактора 10 выбирается из условия сохранения в контуре 5-7, 10-12 промышленной частоты после отключения испытуемым выклю ателем конденсатора 1, имитирующего отключаемую линию. Через полупериод промышленной частоты конденсаторная батарея 5 перезарядится и полярность ее заряда будет противоположной полярности заряда конденсатора 1. После перезаряда напряжение на конденсаторной батарее 5 и конденсаторе 12 распределится в обратно пропорциональной зависимости OT величины емкостей конденсаторной батареи 5 и компенсирующего конденсатора 12. Поскольку емкость компенс рующего конденсатора 12 (выполняется на сравнительно небольшое напряжение) много больше емкости батареи S напряжение на конденсаторной батарее 5 после перезаряда увеличится, а на компенсирующем конденсаторе 12 уменьшится. Таким образом схема позволяет произвести компенсацию напряжения на конденсаторной батарее колебательного контура и регулироват амплитуду собственного восстанавлива щегося напряжения на контактах испытуемого выключателя со стороны колебательного контура. Для обоснования технико-экономической эффективности предлагаемого устройства рассмотрим, например, необходимые параметры схемы при испытаниях двух разрывов (4- 4) полюса выключателя ВВ-500 кВ в режиме отключения ненагруженных линий. Согласно ГОСТ 12 50-73 необходимо воспроизвести ток ненагруженной фазы 1 ,5-500 А 750 А и амплитуду восстанавливающегося через полупериод промышленной частоты напряжения 1-H.I, jL525 -Г-25ЪК. нр и -ГЬ 5 Конденсатор, имитирующий отключа емую линию, должен иметь емкость С 26,2 мкф, Ucp 130 кВ (стоимость 37 тыс. руб.). Имеем, например, ем кость конденсаторной батареи С 131 мкф. При работе схемы в полупериод горения дуги через конденсатогр 1 и ис-пытуемый выключатель 3 протекает зарядный ток 750 А, а через конденсаторную батарею колебательного контура tOOO А. В связи с наличием активных сопротивлений в схеме (защитные резисторы каждого конденсатора) и выделения энергии на дуге испытуемого выключателя (сопротивление столба дуги значительно в связи с малым отключаемь1М током) напряжение на конеднсаторной батарее 5 через полупериод снизится на . После обрыва тока в испытуемом выключателе в период восстановления ток протекает только в колебательном контуре промышленной частоты и напряжение конденсаторной батареи 5 снизится еще на 6-8 первоначального напряжения заряда. Формула изобретения Устройство для испытания выключателей на отключение зарядного тока по авт. св. If 699«53, отличающееся тем, что, с целью повышения точности испытания путем воспроизведения амплитуды восстанавливающегося напряжения на испытуемом выключателе, оно снабжено компенсирующим конденсатором и элементом включения, которые включены последовательно с вторым дополнительным реактором. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР If , кл. (5 01 R 31/32, 1977.

8 /