Изобретение относится к гидравлическому устройству управления, по крайней мере, для двух коммутационных пунктов полюса силового высоковольтного выключателя. Под коммутационным & пунктом при этом понимается непосредственное механическое устройство управления для одного или максимум двух прерывателей.
Известен гидравлический привод для ю силового высоковольтного выключателя меньшей мере, двумя коммутационными пунктами, содержащее для каждого коммутационного пункта собственный привод в виде дифференциального порш- 15 ня и цилиндра, а также гидравлический главный вентиль и общий управляющий вентиль для всех коммутационных пунктов 111.
Однако известное устройство не обеспечивает синхронной работы нескольких коммутационных пунктов.
Цель изобретения - обеспечение синхронизации работы.25
Указанная цель достигается тем, что в устройстве каждый главный вентиль снабжен дифференциальным поршнем, причем стороны большей площади дифференциальных поршней всех поиводов, принадлежащих каждому полюсу, связаны по давлению через линии связи.
Между главным вентилем и общим управляющим вентилем введен, по меньшей мере, еще один дополнительный управляющий вентиль.
Для обеспечения снабжения жидкостью привода выполнена линия между главным вентилем и дополнительным управляющим вентилем.
Для обеспечения подвода жидкости на большую поверхность стороны приводного поршня, в трубопровод включен дроссельный пункт.
В линию включен зависящий от потока вентиль так, что при увеличенном расходе жидкости поперечное сечение потока уменьшается, причем в провод включен подпружиненный золотниковый
вентиль с двумя разлимными по величине отверстиями,
В линию может быть введен.зависимый от потока выключатель.
На фиг. 1 схезматически показано гидравлическое устройство управления для двух коммутационных пунктов силового высоковольтного выключателя, относящихся к одному полюсу выключателя, разрез, полюс выключателя при этом находится в положении Выключено ; на фиг. 2 - то же, полюс выключателя во включенном положении; на фиг. 3 то же, с блокировочным клапаном вместо дросселя; на фиг, гидравлический клапан управления с золотниковым клапаном, управляемым от общего клапана предварительного регулирования, установленного вместо дросселя, разрез; на фиг. Ь - гидравлическое устройство управления только с одним клапаном предварительного регулирования и одной линией подачи раСочей жидкости к стороне поршня привода с большой поверхностью.
Два коммутационных пункта 1, относящихся к полюсу выключателя, соединены последовательно в фазе трехфазной системы. Каждый коммутационный пункт 1 может приводить в действие, например, воздушный поршневой выключатель с шестифтористой серой в качестве гасящего средства, мощность которого при напряжении от 110 кВ и выше составляет 5 нВА и выше. Каждый коммутационный пункт 1 приводится от гидравлического устройства управления 2 Оба идентичных гидравлических устройства управления 2 имеют по приводу 3 который состоит из дифференциального поршня k и цилиндра 5 и нагружается рабочей жидкостью с помощью главного лапана 6 и второго клапана 7 предварительного регулирования,, упрэвляющего первым названным клапаном. Рабо чая жидкость отбирается от гидравлического аккумулятора 8, в котором насосом 9 поддерживается заданное давление.
Дифференциальный поршень привода 3 связан с контактным элементом коммутационного пункта 1 через поршневой шток 10.
Рабочая жидкость из аккумулятора 8 по трубке 11 подается в цилиндр 5 привода 3 и в трубку 12, которая входит в Главный гидравлический клапан 6. Трубка 12 непосредственно связана с линией 13, которая идет к клапанам 7 предварительиогч регулирования. По трубке k рабочая жидкость из аккумулятора 8 с одной стороны поступает в оба гидравлических устройства 2 управления с общим первичным клапаном 15 предварительного регулирования, а с другой стороны - в пружинный клапан 16 (включающий клапан).
Главный клапан 6 имеет дифференциальный поршень 17, нагружаемый рабочей жидкостью из линии 18, который при помощи второго клапана 7 предварительного регулирования может перемещаться в два положения, независимых от давления рабочей жидкости. В первом положении сторона дифференциального поршня 4 поршня привода с большой поверхностью трубой 19 связана с камерой 20 низкого давления, а в другом положении поршня (фиг. 2) она связана с камерой 21 высокого дав ления, которая питается через трубку 12. Для перемены места дифференциального поршня k дифференциальный поршень 17 главного клапана 6 связан с впускным клапаном 22 и выпускным клапаном 23 привода 3 соединительной штангой . Давление рабочей жидкости в трубке . в линии 18 регулируется вторым клапаном 7 предварительного регулирования. Клапан 7 предварительного регулирования имеет дифференциальный поршень 25, который связывается с впускным 26 . и выпускным 27 клапанами соединительной штангой 28.Дифференциальный поршень второго клапана 7 предварительного регулирования нагружается рабочей жидкостью через линию 29. Двум положениям общего первичного клапана 15 предварительного регулирования соответствуют два положения дифференциального поршня 25г а также дифференциального поршня 17, независимо от давления рабочей жидкости.
Общий первичный клапан 15 предварительного регулирования имеет дифференциальный поршень 30, к которому подходит побочная линия 31 которая , включает в себя дросселирующий участок 32. Дифференциальный поршень 30
нагружается с помощью линии 33, по которой проходит рабочая жидкость под давлением. С линией 33 связан пружинный клапан 16 через обратный клапан 3 и пружинный клапан 35
5 (выпускной клапан), выход 36 которого соединен с трубой 37, об-щей для двух камер 20 низкого давления. От первичного клапана 15 предварительного регулирования к выходу 36 идет линия 38, от вторичных клапанов 7 предварительного регулирования к ка мерам 20 низкого давления идет линия 39- Пружинные клапаны 16 и 35 приводятся каждый с помощью электромагнитных исполнительных элементов О и при возбуждении сердечников соответственно +2 и 43. По трубопроводу 37 и при помощи насоса 9 рабочая жидкость из камер 20 низкого давления опять возвращается в гидравлический аккумулятор 8. Линией связи оба объема S, об разованные между впускным клапаном 22 и выпускным клапаном 23 в каждом главном клапане, связаны друг с другом, В трубке 12 расположен дроссель 46.. Гидравлическое устройство работает следующим образом. При поступлении сигнала на включение к электромагнитному исполнительному элементу 40 сердечник 42 перемещается и открывает пружинный клапан 16. Вследствие этого рабочая жидкость из трубки через обратный клапан 3 поступает в линию 33, и под действием давления этой жидкости дифференциальный поршень 30 перемещается. Далее рабочая жидкость идет в линию 29, вследствие чего перемещается дифференциальный клапан 25 вторичного клапана 7 предварительного регулирования. С помощью штанги 28 клапана открывается впускной клапан 26. При открытии впускного клапана 26 рабочая жидкость из линии 13 попадает в линию 18. Если дифференциальный поршень 25 занял положение, соответствующее положению на (фиг. 2),то в линии 18 настраивается полное давление, тре буемое для перемещения дифференциального поршня 17. Вследствие этого впускной клапан 22 сдвигается со своего места и вдвигается в камеру 21, так что рабочая жидкость может действовать на сторону дифференциального поршня k с большой поверхностью. При полном открытии впускного клапана 22 выпускной клапан 23 закрывается благодаря наличию жесткой связи через штангу 2 клапана. Под действием давления жидкости дифференциальный клапан движется в положение, показанное на фиг. 2. При кратковременном или прерванном сигнале на включение побочная линия 3 способствует тому, что первичный клапан 15 предварительнего регулирования остается в своем положении Включено, Чтобы оба коммутационных пункта полюса выключателя из включенного состояния (фкг, 2), перевести в выключенное положение, необходимо подать сигнал электромагнитному исполнительному элементу, в результате чего произойдет открытие пружинного клапана 35 при движении сердечника АЗ, Следовательно линия 33 откроется для движения рабочей жидкости и свяжется с камерой 20 низкого давления. Дросселирующий орган 32 в побочной линии 31 настраивается таким образом, чтобы в линии 38 при открытии клапана 35 имело место падение давления, что приводит к перемене хода дифференциального поршня 30, движение которого зависит также и от давления в линии , В результате поршень занимает положение, соответствующее положению поршня 30 (фиг. 1). При этом происходит соответствующее реверсирование первичного клапана 15 предварительного регулирования, а также вторичных клапанов 7 предварительного регулирования и главных клапанов 6. Это приводит к падению давления, действующего на сторону дифференциального поршня 4 с большой поверхностью, вследствие чего и этот поршень возвращается в положение, показанное на фиг. 1, коммутационный пункт выключен. В нормальном рабочем процессе благодаря наличию общего первичного клапана 15 предварительного регулирования гарантируется одновременное срабатывание двух гидравлических устройств 2 управления. Это означечет также, что коммутационные пункты, относящиеся к одному полюсу выключателя, срабатывают также одновременно. Линия связи, соединяющая камеры 45,не несет никаких, функций. Дополнительный дроссель в тоубке 12 должен иметь такую настройку, чтобы обеспечивалось безупречное включение гидравлического устройства 2 управления. Назначение линии ЦЦ связи становится ясным при наличии в системе повреждений. При этом не имеет значения идет речь об одном из двух главных клапанов 6 или об одном из двух вторичных клапанов 7 предьарительного регулирования. Следует различать два возможных случая. В первом случае оба коммутационных пункта 1 из положения Выключено на Гфиг, 1) переводятся в положение Включено на(фиг. 2), Например, первый главный клапан 6 не может быть переведен в другое положение (из положения Выключено в положение Включено). Другие клапаны системы должны функционировать безупречно. При поступлении сигнала на включение открывается пружинный клапан 16 и меняют свое положение первичный общий клапан предварительного регулирования, вторичный клапан предварительного регулирования и левый главный клапан. В левом главном клапанном устройстве открывается впускной клапан 22, так что камера 21 с рабочей жидкостью связывается с камерой 5 объема, выходящей к стороне поршня Ц с большой поверхностью. В правом устройстве главного клапана 6 напротив открывается выходной клапан 23, так что камера tS с помощью трубки 19 связывается с камерой низкого давления 20. По линии kk связи рабочая жидкость,находящаяся под высоким давлением,течет от открытого левого главного клапана 6 через поврежденный и, вследствие этого, закрытый правый главный клапан 6 в камеру 20 низкого давления. В результате этого создается препятствие включению левого коммутационного пункта 1. В гидравлическом аккумулято ре 8 давление постепенно понижается 1ДО О, вследствие этого полюс выключателя находится вначале в состоянии кратковременного повторного включения, после этого в состоянии блокировки против включения и., наконец, функциональной блокировки. Одновремен но сообщается о повреждении полюса вы ключателя. В другом случае оба коммутационных пункта должны переводиться из по-; ложения Включено на (фиг. 2) в положение Выключено на (фиг. 1). В ЭТОМ случае все клапанные устройства находятся в положении, представленном на фиг. 2. Например, правый главный клапан 6 не в состоянии изменить свое го положения. При поступлении сигнала на выключение вначале открывается пружинный клапан 35. Вследствие этого изменяют свое положение общий первичный клапан предварительного регулирования, вторичный клапан 7 предварител ного регулирования и левый главный клапан, переходя к положению, представ ленному на фиг. 2. Первый главный кла пан поврежден и остается в своем первоначальном состоянии. Без линии связи в этом случае отключился бы левый коммутационный пункт 1, однако первый коммутационный пункт 1 оставался бы закрытым. Это могло бы привести к перегрузке отключенного коммутационного пункта и к его повреждению. Через линию связи может происходить выравнивание давлений,между двумя камеоами +5i т. е. рабо ая жидкость, находящаяся в правой камере 45 под высоким давлением, по линии Ц связи и через неповрежденный главный клапан стекает в камеру 20 низкого давления. На сторонах дифференциальных поршней 4 с большой поверхностью давление вместе с тем понижается до О, в то время, как на стороны этих дифференциальных поршней с малой поверхностью действует высокое давление. Под действием этой разности давлений оба дифференциальных поршня движутся в другое положение, т.е. коммутационные пункты 1 переводятся в положение Выключено посредством поршневых штоков 10. Давление в гидравлическом аккумуляторе понижается и полюс проходит состояние блокировки. Дополнительный дроссель 46, включенный в линию 18, в двух случаях повреждений обеспечивает постепенное снижение давления до О в гидравлическом аккумуляторе, без дросселя 6 во втором случае повреждения, в результате быстрого понижения давления в аккумуляторе, разность давлений была бы недостаточной для отключения поврежденного коммутационного пункта. Вместо дросселя 6 (фиг. 3) в ли НИИ 13 подачи рабочей жидкости установлен блокировочный клапан 47. рабочая жидкость течет через диафрагму 48, размещенную в торце подвижного полого цилиндра 49, служащего в качестве ползуна, далее входит в этот цилиндр и через отверстия 50 на боковой поверхности полого цилиндра вытекает из него. При увеличении количества потока жидкости полый цилиндр 49 под влиянием разности давлений движется, сжимая пружину 51. При этом отверстия 50 все больше и больше прикрываются высшей стенкой клапана 47, по меньшей мере, частично при это препятствуя вытеканию жидкости в случае повреждения в системе. При использовании таких блокировочных клапанов речь идет о последовательном подключении дросселирующего устройства с постоянным или перемен ным сечением прохода.
В линии 13 подачи рабочей жидкости (фиг. } устанавливается пружинный золотниковый клапан 52. Этот золотниковый клапан 52 состоит из направляющей полости 53, в которой перемещается золотник 5, противодействуя пружине 55- В золотнике 5 имеется два отверстия 5б и 57 различного размера. Золотник 5 управляется от первичного клапанного устройства 15 предварительного регулирования по линии 58. В случае подачи команды на включение по линии 58 передается рабочая жидкость под высоким давлением, золотник Ц сжимает пружину 55 и большее отверстие 57 попадает в линию 13. В случае команды на выключение давление в линии 5В становится равным О, так что пружина 55 возвращается золотником S в прежнее состояние, в результате чего в линию 13 попадает меньшее отверстие 5б. Рабочая жидкость вместе с тем очень сильно дросселируется в линии 13- Это сужение проходного сечения трубки 12 происходит еще перед началом движения дифференциального поршня k в направлении к положению, соответствующему положению Выключено коммутационного пункта 1.
При команде на выключение при повреждении препятствуется опорожнение гидравлического аккумулятора 8. Вслед ствие этого при повреждении полюс выключателя не находится в застопоренном -состоянии. Чтобы сообщить о повреждении, в линии связи устанав ливается дополнительно выключатель зависимого действия от потока 59.
Оба идентичных гидравлических устройства 2 (фиг. 5) включают в привод 3.
Привод 3 нагружается рабочей жидкостью через главный клапан 6, однако имеет только один вторичный клапан 60 предварительного регулирования, который управляется от первичного клапана 15 предварительного регулирования. Гидравлическое устройство 2 управления содержит линию 13, по которой рабочая жидкость подводится исключительно только к стороне дифференциального- поршня главного клапана 6 с малой поверхностью. К сторонакаждого дифференциального поршня с большой поверхностью или в камеру Ц рабочая жидкость поступает через трубку 61, которая идет от общего вто
ричного клапана 60 предварительного регулирования. От этой трубки 61 ответвляются две линии б2, которые подводят рабочую жидкость к сторонам с большой поверхностью дифференциальных поршней главных клапанов 6. Линия связи также служит для выравнивания давлений в случае повреждения одного из главных клапанов 6. Если через электромагнитный исполнительный элемент ЦО поступает сигнал на включение, а один главный клапан 6 поврежден, то высокое давление, действующее на сторону поршня привода неповрежденного главного клапана с большой поверхностью, снимается благодаря линии связи и через поврежденный клапан Оба коммутационных пункта остаются разомкнутыми. С помощью струйного выключателя 63 сообщается об аварии. Если оба коммутационных пункта замкнуты и через электромагнитный исполнительный элемент I поступает сигнал на выключение, происходит падение давления опять через поврежденный клапан 6, линию связи и также одновременно через линию 61 и общий вторичный клапан 60 предварительного регулирования.
Формула изобретения
1.Гидравлический привод для силового высоковольтного выключателя, с, по меньшей мере, двумя коммутационными пунктами, содержащий для каждого коммутационного пункта собственный привод в виде дифференциального поршня и цилиндра, а также гидравяиеский главный вентиль и общий управляющий вентиль для всех коммутационных пунктов, отличающийся тем, что, с целью достижения синхронного хода коммутационных пунктов выключателей с несколькими коммутационными пунктами на каждом полюсе, каждый главный вентиль снабжен дифференциальным поршнем, причем стороны большей площади дифференциальных поршней всех приводов, принадлежащих каждому полюсу, связаны по давлению через линию связи.
2.Привод по п. 1, отличающийся тем, что между главным вентилем и общим управляющим вентилем введен по меньшей мере еще один дополнительный управляющий вентиль.
3.Привод по п. 1, отличающийся тем, что, с целью обесn9печения снабжения жидкостью привода выполнена линия между главным вентилем и дополнительным управляющим вен тилем, k. Привод по пр. 1 и 2, отличающийся тем, что, с целью обеспечения подвода жидкости на боль шую поверхность стороны приводного поршня, в трубопровод включен дроссельный пункт. 5. Привод по пп. 1 и 2, о т л ич ающийся тем, что, с целью обеспечения подачи рабочей жидкости на большую поверхность стороны приводного поршня, в линию включен зави сящий от потока вентиль так, что при увеличенном расходе жидкости поперечное сечение потока уменьшается. 1 6.Привод по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что, с целью обеспечения подвода рабочей жидкости на большую поверхность приводного поршчя, в привод включен подпоужиненный золотниковый вентиль с двумя различными по величине отверстиями в золотнике, управляемый дополнительным управляющим вентилем. 7.Привод по пп. 1-6, отличающийся тем, что в линию связи введен зависимый от потока выключатель. Источники информации, принятые во.внимание при экспертизе 1. SFg-силовые высоковольтные выключатели ЗА S 1 ff Е 122/156 -220. Каталог фирмы Сименс.
«sj
N)
