Устройство для защиты линии электропередачи от токов короткого замыкания Советский патент 1982 года по МПК H02H9/02 

1

, Изобретение относится к производству и распределению электрической энергии, в частности к оборудованию электрических подстанций энергетических систем.

Известно устройство для защиты сверхпроводящего кабеля от токов короткого замыкания, содержащее ряд последовательно соединенных сверхпроводящих элементов, каждый из которых имеет два отверстия, через которые ток течет в разных направлениях 1 .

Недостатком устройства являются большие тепловыделения в холодной зоне и большой расход сверхпроводящего материала.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство, состоящее из первичной и вторичной обмоток, помещенных в общий криостат. Первичная обмотка выполняется из сверхпроводящего материала и t целью компенсации собственной индуктивности направление слоев меняется после каждого второго витка. Управление устройством осуществляется с помощью вторичной обмотки, намотанной перпендикулярно к виткам первичной обмотки и создающей магнитное поле, переводящее первичную обмотку из сверхпроводящего состояния в резистивное. Ограничение аварийного тока происходит появляющимся омическим сопротивлением 2.

Однако данное устройство характеризуется большими тепловыделениями в холодной зоне, обусловленными переходом первичной сверхпроводящей обмотки в резистивное состояние, что приводит к большим потерям хладагента и увеличению времени восстановления состояния сверхпроводимости.

изобретения - уменьшение тепловыделений в холодной зоне.

Указанная цель достигается тем, что устройство для защиты линии Злектропередачи от токов короткого замыкания, содержащее два сверхпроводящих элемента с основными концент рично расположенными обмотками, включенными в линию электропередачи, и переключающий элемент, дополнитель но снабжено двумя бифилярными экранирующими сверхпроводящими обмотками, причем указанные бифилярные обмотки расположены концентрично меж ду двумя основными обмотками, а в ка 1честве переключающего элемента испол (Зован криотрон,обмотка управления которого подключена через дополнител но введенный преобразователь к лиНИИ электропередачи, а клапан криотрона подсоединен одним концом к нача лам экранирующих сверхпроводящих обмоток, а другой - к концам этих же о моток. На фиг. 1 схематически изображена конструкция предлагаемого устройства, на фиг. 2 - его схема. Предлагаемое устройство содержит силовые сверхпроводя1цие обмотки 1 и экранирующие сверхпроводящие обмотки 3 и t, криотрон 5 и преобразователь Действие предлагаемого устройст ва происходит следующим образом. В рабочем режиме криотрон 5 замкнут. При этом каждая из бифилярных обмоток 3 и образует свой собствен ный сверхпроводящий контур. Так как бифилярные обмотки расположены между силовыми обмотками и концентрично им то указанные обмотки выполняют роль сверхпроводящих экранов, экранируя магнитные поля каждой силовой обмотки 1 и 2 и резко ослабляя магнитную связь между ними. Вследствие этого общее индуктивное сопротивление устройства незначительно. В случ возникновения короткого замыкания клапан криотрона 5 переходит в резистианое состояние, при этом образуется цепь, со стоящая из двух бифилярно намотанных сверхпроводящих обмоток Зи , в которы проводимые ЭДС направлены встречно и равны между собой, а экранирующие токи равны нулю. В результате происходит увеличение собственного индуктивного сопротивления силовых обмоток3 и и резкое усиление магнит ной связи между ними. Общее индуктивное сопротивление устройства значительно возрастает, ограничивая тем самым ток короткого замыкания. Технико-экономический эффект от применения предлагаемого устройства заключается в том, что при аварийном режиме в резистивное состояние переходит только клапан криотрона, включенного в цепь управления, имеющую малую запасенную энергию, а указанные обмотки не теряют состояния сверхпроводимости, что обуславливает незначительные тепловыделения в холодной зоне. Формула изобретения Устройство для защиты линии электропередачи от ТОКО8 короткого замыкания, содержащее два сверхпроводящих элемента с основными концентрично расположенными обмотками, включенными в линию электропередачи, и переключающий элемент, отличающееся тем, что, с целью умень- . шения тепловыделений в холодной зоне, оно дополнительно снабженодвумя . бифилярными экранирующими сверхпроводящими обмотками, причем указан-, ные бифилярные обмотки р сположены концентрично между двумя основными обмотками, а в качестве переключающего элемента использован коиотрон, обмотка управления которого подключена через дополнительно введенной преобразователь к линии электропередачи, а клаПан криотрона подсоединен одним концом к началам экранирующих сверхпроводящих обмоток, а другим - к концам этих обмоток. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Патент Великобритании №1335 23, кл. Н 01 V 11/16, 1973. 2.Патент Великобритании №1308279, кл. Н 01 V 11/16, 1973.

.