Устройство для испытания выключателей на отключение зарядного тока ненагруженных линий Советский патент 1983 года по МПК G01R31/02 G01R31/333 

Изобретение относится к электротехнике, а именно к испытаниям высоковольтного выключателя в режиме отключения зарядных токов ненагруженных линий. Известно устройство для испытания выключателей на отключение заряд ного тока, содержащее колебательный контур и конденсатор. В указанном устройстве, являющемся эквивалентнойсхемой, отключаемый выключателем опережающий ток и воестанавливающее на контактах на- , пряжение получают от колебательного контура промышленной частоты высокого напряжения | 1 . Недостатком его является низкая точность испытаний .Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является устройство для испытания выключателей н отключение зарядного тока, содержащее первый реактор,. компенсирующий реактор, элемент включения, конденсаторную батарею, первый конденса тор, второй конденсатор и резистор, источник постоянного напряжения Г, Недостатком известного устройства является неточное воспроизведение формы и амплитуды восстанавливающегоСя напряжения на линейном кон-, такте испытуемого выключателя при испытании в режиме отключения зарядных токов ненагруженных трехфазных линий электропередач. Цель изобретения - повышение достоверности результатов испытаний. Поставленная цель достигается тем, что в устройство для испытания выключателей на отключение зарядного тока ненагруженных линий, содержащее первый источник напряжения, соединенный первым выходом через первый элемент коммутации с первым выводом первого конденсатора и через испытуемый выключатель с первым выводом. первого реактора, второй вывод которого соединен через второй конденсатор и первый резистор с первым выводом, через второй реактор и конденсаторную батарею с вторым выходом первого источника питания, соединенным через третий реактор и второй элемент коммутации с вторьо 4 выводом первого реактора, введены второй источник .питания, третий элемент коммутации, третий н четвертый конденсаторы, второй резистор, четвертый ;И пятый реакторы и искровой разрядник, соединенный первым выводом с первым выводом третьего конденсатора , первым и вторым выходами второг и первого источников питания соответственно, вторым выводом через че вертый реактор с первым выводом пятого реактора, соединенного вторым выводом через второй резисторы четвертый конденсатор с первым выводом, непосредственно с вторыми выво дами третьего и первого конденсаторов, соединенными чере.з третий элемент коммутации с вторым выходом вт рого источника питания. На фиг. 1 приведена электрическая схема устройства; на фиг. 2 временная диаграмма процессов при отключении ненагруженной трехфазной линии в устройстве; на фиг. 3 - вре менная диаграмма изменения напряжения на конденсаторах; на фиг. 4 расчетная временная диаграмма напряжения на линейном контакте испытуемого выключателя. Устройство содержит- первый конденсатор 1, первый реактор 2, .испытуемый выключатель 3, второй элемен 4 коммутации, конденсаторную батаре 5, второй 6 и третий 7 реакторы, первый резистор 8, второй 9 и третий 10 конденсаторы, пятый 11 и чет вертый 12 реакторы, управляемый иск вой разрядник 13, второй резистор 14, четвертый конденсатор 15, первы 16 и второй 17 источники питания, первый 18 и второй 19 элементы комм тации. Кроме того, обозначены фиг. напряжениеU на полюсе выключател по отношению к зелгле перед отключением; величина ДU снижения напряжения на шинах подстанции после г. ния дуги в выключателе,- величина ДО повышения напряжения на отключенной фазе трехфазной линии/ отключаемый ток -i ; момент b гашения тока в выключателе; амплитуда восстанавли.вающего напряжения и,у-2Ц-дищ + дОд на выключателе. Устройство работает следующим образом. , Перед опытом испытуемый выключатель 3 включен, элемент 4 коммута- ции отключен, конденсаторная батарея 5 и последовательно включенные конденсаторы 1 и 10 заряжаются от источника 16 через элемент 18 комму тации. Требуемая величина напряжени на конденсаторе 10 корректируется источником 17 через элемент 19 коммутации. После достижения на конден саторах 5 и 10 заданных условием опыта напряжений источники 16 и 17 отключаются. Для проведения испытан подаются согласованные между собой команды на отключение испытуемого выключателя 3 и включение элемента 4. В момент включения элемента 4 включения C-toi фиг. 3 через испытуе мый выключатель начинает протекать Ht) )t величина которого при заданном напряении предварительного заряда UQ коненсаторов 1 и 10, равном сумме наряжения и на конденсаторе 1 и наряжения на конденсаторе 10, опеделяется емкость последовательно ключенных конденсаторов 1 и 10, коорая соответствует емкости ненагруенной фазы линии. Синусоидальность отключаемого ока обеспечивается выбором величины ндуктивности компенсирующего реакора 6. Суммарное напряжение на поседовательно включенных конденсатоах 1 и 10 определяется из выражеияUoC-t)--U,ttHUaa;-UoC06ujt. В связи с тем, что напряжение заряда конденсаторов 1 и 10 не пропорционально их проводимости - -, С) конденсатор 10 при протекании тока i(t7 не меняет полярности своего зарядного напряжения. На временной диаграмме (Лиг. 3) показан характер изменения напряжений на конденсаторах 1,5 и 10 до нуля отключаемого тока (момент t) и после нуля отключаемого тока до амплитуды восстанавливающего напря ония на испытуемом выключателе (момент Кривые 1,5 и 10 соответствует форме изменения напряжений на конденсаторах 1,5 и 10. Соотношения емкостей конденсаторов 1 и 10 и их зарядных напряжений . выбираются таким образом, чтобы напряжение на конденсаторе 10 через полупериод снизилось до величинн 2 (фиг. 3), равной величине-f/2 ди л , т. е. соответствовало бы ожидаемому суммарному повышению напряжения н отключаемой трехфазной линии вследствие электростатического влияния и косоугольного распределения напряжения вдоль ЛИНИИ. Вблизи нулевого значения отключаемого тока ( момент t) включается искровой разрядник 13 и. конденсатор 10 начинает перезаряжаться через последовательно включенные реакторы 11 и 12. Скорость изменения напряжения на конденсаторе 10 и переходный затухающий колебательный процесс .определяются соответствием величин элементов 11, 12, 14 и 15. Через полупериод пpo ы ;шeннoй частоты (т. е. к моменту -tji) конденсатор 10 перезарядится и напряжение на линейном контакте испытуемого включателя 3 по отношении к зеглле увеличится на величину KJiAUi соответственно реальным условиям работы выключателя в трехфазной сети. Параметры элементов 11 - 15 должны быть выбраны таким образом, чтобы кривая UA (фиг. 3}, являющаяся суммой кривой 1 и кривой 10 на ке (,-iy} с достаточной точностью воспроизводила процессы на линейном контакте выключателя. Этообеспечивается правильным выбором элементов 10, 1, 15, 11 и 12 устройства. .Величина сопротивления резистора 14 определяет время затухания высокочастотной составляющей колебательного процесса, В реальной ненагруженной линии продолжительность вырав нивающего переходного лроцесса с мно гократными отражейиями волн от разом нутых концов фазы составляет не боле полупериода промьЕиленной частоты. Расчетная кривая 1 (фиг. 4; соответствует изменению напряжения на линейном контакте выключателя при отключении первой фазы ненагруженнрй линии 500 кВ в реальной сети. Расчетная кривая 2 - изменению напряжения на линейном контакте испытуемо го выключателя 3 в предлагаемом устр Стве. Расчет параметров элементов устройства и кривых 1, 2 произведен для условий испытания четверти полюса выключателя 500 кВ. Из сопоставления кривых 1 и 2 следует что предлагаемое устройство обеспе- . чивает достаточно точное воспроизведение процессов при испытании выключателя на отключение токов ненагрузке ных линий. Таким образом, введение элементов ЛО - 14, 17 и 19 обеспечивает приближение условий испытаний выключателя 3 к условиям их реальной работы, что повышает достоверность результатов испытаний. -HzS-l -AWX- ff Формула изобретения Устройство для испытания выключателей на отключение зарядного тока ненагруженных линий, содержащее первый источник напряжения, соединенный первым выходом через первый элемент коммутации с первым выводом первого конденсатора и через испытуемый выключатель с первым выводом первого реактора, второй вывод которого соединен через второй конденсатор и первый резистор с первым выводом, через второй реактор и конденсаторную батарею с вторым выходом первого источника питания, соединенным через третий реактор и второй элемент коммутации с вторым выводом первого реактора, отличающее с я тем, что, с целью повышения достоверности результатов испытаний, в него введены второй источник питания, третий элемент коммутации, третий и четвертый конденсаторы, второй резистор, четвертый и пятий реакторы и искровой разрядник, соединенный первым выводом с первым выводом третьего конденсатора , первым и вторым выходами второго и первого источников питания соответственно, вторым выводом через четвертый реактор с первым выводом пятого peaKTOpa J соединенного вторым выводом через второй резистор и четверть1й конденсатор с первым выводом, непосредственно - с вторыми выводами третьего и первого конденсаторов, .соединенными через тре- тий элемент кс «мутации с вторым выходом второго источника питания Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 699453, кл. G 01 R 31/02, 1979. 2.Авторское свидетельство СССР по заявке № 2912531/21, кл. G 01 R 31/02, 23.04.80 (прото-г тип). /г W..

7Г77777 Г