Способ испытания высоковольтного коммутирующего оборудования в периодическом режиме и устройство для его осуществления

 

Изобретение позволяет повысить экономичность испытаний высоковольтного коммутирующего оборудования за счет рекуперации операции при разряде накопителей (Н). Н 3 и 5 энергии заряжают одновременно через Н 6. При этом Н 5 заряжают до напряжения, равного испытательному напряжению коммутирующего устройства 11, например искрового разрядника. Н 3 заряжают до напряжения, определяемого соотношением V I Т/С, где I - амплитуда импульса испытательного тока; Т - длительность импульса испытательного тока; С - емкость Н 3. Разряд Н 3 и 5 осуществляют через коммутир -ющее устройство 11 на Н 4. Одновременно с этим заряжается Н 6. После заряда Н 4 его энергию рекуперируют в источник 1 питания. Устройство, реализующее способ, дополнительно оснащено Н 5 и 6, неуправляемыми ключами 8 - 10. 2 с.п..ф-лы, 2 ил. (Л со 00 00 со СП

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU 37835

|50 4 С 01 R 31/02

ВСР Atf! 1 "

„13

; ЯЗВ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (2 1) 4035423/24-2 1 (22) 10. 01. 86 (46) 15. 09. 87. Бюл. М - 34 (7 1) Истринское отделение Всесоюзного электротехнического института им. В.И. Ленина (72) H М. Лепехин и Э.С. Ермолович (53) 621. 317 (088. 8) (56) Каплан В.В., Нашатырь В.М, Коммутационные испытания высоковольтHbJY. аппаратов. Л.: Энергия, 1969, с. 16-17.

Там же, с, 180-182.

Авторское свидетельство СССР

N - 1040436, кл. G 01 R 31/02, (54) СПОСОБ ИСПЫТАНИЯ ВЪ|СОКОВОЛЬТНОГО КОИИУТИРУЮЩЕГО ОБОРУДОВАНИЯ В ПЕРИОДИЧЕСКОМ РЕЖИМЕ И УСТРОЙСТВО ЛЛЯ

ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ (57) Изобретение позволяет повысить экономичность испытаний высоковольтного коммутирующего оборудования эа счет рекуперации операции при разряде накопителей (Н), Н 3 и 5 энергии заряжают одновременно через Н 6. При этом H 5 заряжают до напряжения, равного испытательному напряжению коммутирующего устройства 11, например искрового разрядника. H 3 заряжают до напряжения, определяемого соотношением Ч = I Т/С, где I — амплитуда импульса испытательного тока; Т вЂ” дли— тельность импульса испытательного тока; С вЂ” емкость H 3. .Разряд Н 3 и

5 осуществляют через коммутирующее устройство 11 на Н 4, Одновременно с этим заряжается Н 6. После заряда

Н 4 его энергию рекуперируют в источник 1 питания. Устройство, реализуерее способ, дополнительно оснащено

Н 5 и 6, неуправляемыми ключами 8

10. 2 с.ц..ф-лы, 2 ил.

133

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано для проведения испытаний различно го коммутирующего оборудования, в частности мощных управляемых искровых разрядников.

Цель изобретения — повышение эко. номичности испытаний за счет рекуперации энергии при разряде накопителей.

На фиг. 1 представлена структурная схема устройства, реализующего предлагаемый способ, с указанием полярности зарядки первого и третьего накопителей энергии перед формированием разрядного импульса и с указанием в скобках полярности зарядки второго накопителя энергии после формирования разрядного импульса; на фиг. 2 а, б — диаграммы напряжения и тока соответственно на испытуемом коммутирующем оборудовании.

Устройство содержит источник 1 питания, тиристорный прерыватель 2, соответственно первый, второй, третий и четвертый накопители 3,4,5 и б энергии, соответственно, первый, второй, третий и четвертый неуправляемые ключи 7,8,9 и 10, испытуемый объект 11, например управляемый искровой разрядник, а также блок 12 управления.

Первый вывод .источника 1 питания соединен через тиристорный прерыватель 2 с первым входом первого накопителя 3 энергии, первый выход которого через испытуемый объект 11 соединен с вторым выходом второго накопителя 4 энергии, первый и второй входы второго накопителя 4 энергии соединены соответственно с первым и вторым выводами источника 1 питания, соответствующие выходы блока 12 управления соединены с соответствующи— ми управляющими входами тиристорного прерывателя 2 и испытуемого объекта

11, анод первого неуправляемого ключа 7 соединен с клеммой для подключения испытуемого объекта., 11, анодом четвертого ключа 10 и первым выводом третьего накопителя 5 энергии, а катод соединен с первым выходом первого накопителя 3 энергии и с вторым выводом третьего 5 накопителя, анод второго неуправляемого ключа 8 соединен с второй клеммой для подключения испытуемого объекта 11 и с вторым выходом второго накопителя 4 энергии

7835

55 а катод — с первь|м выходом BTopoI накопителя 4 энергии и с вторым выходом первого накопителя 3 энергии непосредственно, анод третьего ключа

9 соединен с первым входом первого накопителя 3 энергии, а катод — с катодом тиристорного прерывателя 2 и первым выводом четвертого накопителя

6 энергии, второй вывод которого соединен с катодом четвертого ключа 10, а третий вывод четвертого накопителя

6 энергии соединен с вторым выводом источника 1 питания.

В состав блока 12 управления входят генератор задающих импульсов,оптический квантовый генератор, который конструктивно состоит из двух блоков: генератора импульсов тока и полупроводникового излучателя; блоков управления фотоэлектронных и поджигающего устройств.

Устройство работает следующим образом.

В исходном состоянии накопители

3 и 5 энергии не заряжены, а накопитель 4 энергии заряжен до напряжения источника 1 питания, составляющего несколько сотен вольт. В рабочем состоянии накопители 3 и 5 энергии заряжены с полярностью, указанной на фиг, 1, при этом процесс заряда накопителей 3 и 5, т.е. перевод устройства в рабочее состояние, производится первым импульсом управления. Далее начало разряда, завершающееся процессом рекуперации, и начало заряда происходят одновременно.

Заряд накопителей 3 и 5 происходит следующим образом.

При подаче импульсов управления на тиристорный прерыватель ? в первичной (низковольтной) обмотке трансформаторно-индуктивного накопителя 6 энергии начинает протекать ток, возрастающий от нуля по линейному закону. При этом ток во вторичной (высоковольтной) обмотке накопителя 6 не протекает, так как напряжение, возникающее в этой обмотке, оказывается приложенным к неуправляемому ключу

10 в обратном направлении, В момент обрыва тока тиристорным прерывателем

2 в первичной обмотке накопителя 6 возникает ЭДС самоиндукции, под действием которой происходит зарядка первого накопителя энергии с полярностью, укаэанной на фиг. 1, до напряжения как минимум на порядок ниже

133 испытательного, а во вторичной обмотке накопителя 6 возникает ЭДС взаимоиндукции, под действием которой с момента времени t„ до момента времени (фиг. 2а) происходит зарядка третьего (высоковольтного) накопителя 5

7835 снизить стоимость устройства за счет выполнения наиболее мощных и энергоемких элементов на напряжение и класс изоляции не менее чем на поря5 док ниже испытательного, энергии, энергоемкость которо о на два — три порядка ниже энергоемкости первого накопителя, с полярностью, также указанной на фиг. 1. Таким образом, испытуемый коммутирующий объект 11 оказывается под действием высокого напряжения, равного напряжению, до которого заряжается третий накопитель 5 энергии.

Процессы разряда и рекуперации энергии происходят следующим образом. При подаче импульсов управления на испытуемый объект 11 в момент времени tz (фиг. 26) он отпирается и на нем формируется мощный испытательный импульс тока прямоугольной формы от разряда первого и третьего накопителей (фиг, 2б), после разряда которых через испытуемый объект 11 на второй накопитель 4 энергии последний заряжается с полярностью, указанной на фиг. 1 в скобках, При этом исходное начальное напряжение второго накопителя, равное напряжению источника питания, мало по сравнению с напряжени ем, до которого заряжается второй нанакопитель от разряда первого и третьего накопителей, и им можно пренебречь. Затем сосредоточенные емкости формирующей линии накопителя

4 разряжаются на источник 1 питания.

Электрическая энергия второго накопителя 4, полученная при формировании испытательного импульса тока через испытуемый объект 11, преобразуется вначале в магнитную энергию сосредоточенных индуктивностей звеньев накопителя 4, а потом вновь преобразуется в электрическую энергию источника 1 питания за счет неуправляемого ключа 8, установленного на выходе накопителя 4.

Далее процесс происходит циклически с заданной частотой следования импульсов. При этом управление тиристорным прерывателем 2 и испытуемым объектом 11 осуществляется синхронно с помощью сигналов с блока 12 управления, Использование способа и устройства для испытания высоковольтного коммутирующего оборудования позволяет

Формула изобретения

1. Способ испытания высоковольтного коммутирующего оборудования в периодическом режиме, состоящий в том, что заряжают первый накопитель энергии от источника питания и затем разряжают его через испытуемый объект на второй накопитель энергии, о т л и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения экономичности испытаний, одновременно с зарядом первого накопителя энергии осуществляют заряд третьего накопителя, заряжая оба через четвертый накопитель, причем третий накопитель заряжают до напряжения, равного испытательному напряжению коммутирующего оборудования, ( а первый — до напряжения, определяемого соотношением

1Т

С требуемая при проведении испытаний коммутирующего оборудования амплитуда импульса испытательного тока; требуемая длительность им30 где I

35 пульса испытательного тока;

С вЂ” емкость первого накопителя, затем одновременно разряжают первый и третий накопители через испытуемый объект на второй накопитель и одно"4п временно с процессом разряда первого и третьего накопителей заряжают четвертый накопитель, а после заряда второго накопителя от разряда первого и третьего накопителей его энер45 гию рекуперируют в источник питания, далее процесс повторяют с заданной частотой.

2. Устройство для испытания высоковольтного коммутирующего оборудования в периодическом режиме, содержащее источник питания, первый вывод которого соединен через тиристорный прерыватель с первым входом первого накопителя энергии, первый выход которого через испытуемый объект соединен с вторым выходом второго накопителя энергии, а второй выход — с первым выходом второго накопителя энергии, первый и второй входы вто1337835

Составитель Н, Лаки

Техред М. Ходанич

Корректор А Тяско

Редактор И, Рыбченко

Заказ 4127/44

Тираж 730

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам иэобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д, 4/5

Подписное

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 рого накопителя энергии соединены соответственно с первым и вторым выводами источника питания, а также блок управления, соответствующие выходы которого соединены с соответствующими управляющими входами тиристорного прерывателя и испытуемого объекта, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения экономичности испытаний, в устройство введены третий и четвертый накопители энергии, а также первый, второй, третий и четвертый неуправляемые ключи, причем анод первого неуправляемого ключа соединен с клеммой для подключення испытуемого объекта, анодом четвертого ключа и первым выводом третьего накопителя энергии, а катод соединен с первым выходом первого накопителя энергии и с вторым выводом третьего накопителя энергии, анод второго неуправляемого ключа соединен с второи

5 клеммой для подключения испытуемого объекта и с вторым выходом второго накопителя энергии, а катод — с первым выходом второго накопителя энергии и с вторым выходом первого накопителя энергии непосредственно, анод третьего неуправляемого ключа соединен с первым входом первого накопителя энергии, а катод — с катодом тиристорного прерывателя и первым выводом четвертого накопителя энергии, второй вывод которого соединен с катодом четвертого неуправляемого ключа, а третий вывод четвертого накопителя энергии — с вторым выводом источника питания. !