Высоковольтный генераторный выключатель
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК (19) (И) (59 4 Н 01 Н 33/04
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН
К ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3666248/24-07 (22) 29.11.83 (46) 23.01.86. Бюл. У 3 (71) Научно-исследовательский, проектно-конструкторский и технологический институт высоковольтного аппаратостроения Ленинградского производственного объединения "Электроаппарат" (72) Н,M.Àäoíüåí, В.Н.Кубышкин, А.И.Локш, В.И.Ретуев, В.Е.Решетников, А.М.Сорокин и В.Я.Фролов, (53) 621,316.524(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР
9 641528, кл. Н 01 Н 33/04, 1979.
Авторское свидетельство СССР
9 1003184, кл. Н Ol Н 33/04, 1983. (54)(57) BbIC0K0B0JIbTHbIA ГЕНЕРАТОРНЫЙ ВЫКЛЮЧАТЕЛЬ, содержащий последовательно соединенные главные контакты и контакты отделителя, управляемые приводом, включенные параллельно главным контактам, дугогасительное устройство, управляемое соответствующим приводом, тиристорный узел и блок оперативного управления, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения коммутационной способности при одновременном снижении стоимости, он снабжен блоком анализатора тока и блоком координированного управления приводами, а тиристорный узел выполнен из последовательно соединенных тиристоров, выход блока оперативного управления соединен с входом блока анализатора тока, выход блока анализатора тока соединен с первым входом блока координированного управления, второй вход которого предназначен для получения сигнала релейной защиты, выходы блока координированного управления соединены с входами приводов главных контактов, контактов отделителя и дугогасительного устройства, а также с входом тиристорного узла.
1206854
Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в высоковольтных выключателях переменного тока, преимущественно мощных, с повышенным числом коммутаций больших токов.
Целью изобретения является повышение коммутационной способности при одновременном снижении стоимости выключателя.
На чертеже приведена функциональная схема выключателя.
Выключатель содержит последовательно соединенные главные контакты
1 и контакты атделителя 2, управляемые приводом 3, параллельна главным контактам подключены дугогасительное устройства 4, управляемое приводом 5, тиристорный узел 6; выход блока 7 оперативного управления соединен с входом анализатора 8 тока, выход которого соединен с входом блока 9 координированного управления, второй вход которого предназначен для получения сигнала от блока релейной защиты, выход блока координированного управления соединен с входами приводов
3 и 5, а также с входами узла б.
Анализатор тока включает блок, определяющий интервал времени,:в течение которого полярность така совпадает с проводящим направлением тиристоров, и блок измерения 1анализа} величины тока.
Блок определения полярности:в простейшем виде представляет собой диод, проводящий ток только в одном направлении.
Блок анализа величины тока, «а пример, для напряжения синусоидальной формы может быть выполнен в виде трансформатора тока и измерителя тока и выдает сигнал времени после перехода тока через нуль, соответствующий заданному значению величины тока, Блок координированного управления включает набор электрапневматических элементов (электромагниты, клапана, пневмоканалы, редуцирующие элементы и т.д.) и может иметь различное типоиспалнение. Такие системы известны, используются в высоковольтных выключателях и других устройствах в разных сочетаниях в зависимости от необходимой последовательности операций.
iI5
Использование анализатора така в сочетании с блоком каординированнога управления и тиристарным узлом иэ последовательно включенных тиристорав в данном выключателе позволяет повысить в 4 — 6 и более раз коммутационную способность выключателя, снизить количество тиристоров, уменьшить габариты, массу и стоимость выключателя.
Выключатель работает следующим образом.
Ва включенном положении главные контакты 1 и контакты атделителя 2 замкнуты, контакты дугагасительнага устройства 4 разомкнуты, тиристарный узел б заперт. При поступлении команды на отключение ат блока
7 оперативнага управления анализатора 8 тока вырабатывает команду о моменте перехода тока через нуль, после катарага полярность тока начинает соответствовать проводящему состоянию тиристаров, а блок 9 каардинираваннагс управления вырабатывает команды управления приводами 3 и 5 и тиристарным узлом 6.
Команды поступают таким образом, чта сначала срабатывает привод 5 и контакты дугогасительнога устройства 4 замыкаются. После этого срабатывает привод 3 и главные контак".b: 1 размыкаются беэ дуги в произвольный момент времени. Так переходит в контакты дугогасительного устройства 4, Момент подачи команды на отключение привода 5 управления ду гогасительными контактами 4 на атключаемой палувалне тока определяется быстродействием используемога привода. При этом команда падается с таким расчетом, чтобы к моменту перехода тока через нуль контакты успели разойтись на расстояние, обеспечивающее необходимый изоляционный промежуток. После размыкания дугогасительных контактов 4 так переходит ва включающийся тиристорный узел 6. Время горения дуги при этом не превышает
0,2 мс. Воздействие на размыкающиеся контакты незначительно. После естественного перехода тока через нуль тиристорный узел 6 запирается, контакты отделителя 2 размыкаются.
При возникновении в цепи тока короткого замыкания сигнал ат бло1206854
Составитель В.Попова
Редактор Г.Волкова Техред О.Неце Корректор В.Синицкая
Заказ 8723/54
Тираж 644 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 ка релейной защиты выдает команду на блок 9 координированного управления. По командам от блока .9 срабатывает привод 5, замыкая контакты дугогасительного устройства 4. Если источник короткого замыкания находится вне зоны защиты выключателя, то сквозной ток короткого замыкания проходит через главные контакты 1, контакты дугогаоительного
\ устройства 4 и контакты отделителя
2. После прекращения тока короткого замыкания по .команде от анализатора 8 контакты дугогасительного устройства 4 размыкаются.
Если источник короткого замыкания находится в зоне защиты выключателя, то блок 9 координированного управления вырабатывает команды, от которых сначала замыкаются контакты дугогасительного устройства
4, а потом размыкаются контакты 1.
Ток переходит в контакты дугогасительного устройства 4, контакты размыкаются, после перехода тока через нуль дуга гаснет, Контакты отделителя 2 размыкаются.
При поступлении команды на включение от блока 7 оперативного управления анализатор 8 и блок 9 координированного управления включают контакты отделителя 2 (контакты дугогасительного устройства 4 при этом разомкнуты), затем тиристорный узел
6, через который протекает ток. Замыкаются контакты дугогасительного устройства 4, затем главные контакты
I без разрушающего воздействия дуги.
Ток переходит в них. Тиристорный узел при этом запирается, а дугогасительные контакты размыкаются.
Предлагаемый генераторный выключатель выгодно отличается от известных. Так, в оперативном режиме отключение тока всегда происходит с ограниченной дугой, длительность горения которой не превышает 0,2 мс, так как момент выполнения операции
45 синхронизирован относительно фазы тока. При этом тепловое воздействие на раэмыкаемые контакты минимально.
В известном выключателе при отключении дуга горит в течение тех же
0„2 мс, гаснет при протекании тока но тиристорной ветви и может возникнуть после перехода тока через нуль, когда тирнсторы заперты, если расстояние между дугогасительными контактами недостаточно. Это снижает коммутационную способность выключателя.
В связи с изложенным коммутационная износостойкость предлагаемого выключателя выше, чем у известного.
В предлагаемом устройстве общее число силовых тиристоров уменьшено по сравнению с известным в два раза, так как применено последовательное включение тиристоров, а не встречнопараллельное. Использование последовательного соединения тиристоров возможно за счет синхронизации момента подачи команды на включение (отключение) выключателя от анализатора тока и блока координированного управления, Так, при раэмыкании контактов за
2 или 1 мс до нуля тока величина его составляет соответственно 0,58 и
0,31 от амплитудного значения, что позволяет приблизительно в два или три раза отключать большие токи, чем амплитудное значение. С другой стороны, как известно, сокращение действия тока до 2 мс позволяет увеличивать токи аварийной перегрузки ориентировочно в два раза по сравнению с максимально допустимым для длительности 10 мс. Таким образом, генераторный выключатель позволяет отключать токи в 4-6 и более раэ превышающие предельные по току параметры тиристоров без их перегрузки.
Токи отключения выключателем при ис пользовании современных тиристоров могут достигать 60-100 кА.
