Индукционно-динамический привод быстродействующего высоковольтного выключателя

 

Изобретение относится к электротехнике. Цель изобретения - увеличение быстродействия переключений в электроэнергетических системах. Индукционно-динамический привод содержит зарядное устройство, два емкостных накопителя энергии, два разрядных коммутатора, катушку и блок управления. Дополнительно введены зарядное устройство, два делителя напряжения, два пороговых устройства и два компаратора, причем зарядные устройства выполнены реверсивными, а блок управления выполнен в виде логической схемы, которая обеспечивает выключение разрядных коммутаторов и зарядных устройств таким образом что используется энергия, остающаяся в емкостных накопителях после протекания первого полупериода разрядного тока. Использование остаточной энергии позволяет сократить время заряда емкостных накопителей энергии и увеличить быстродействие привода в 2-3 раза. 3 ил., 1 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (д1) 4 Н 01 Н 33/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

1 (21 ) 4362835/24-07 (22) 12.01.88 (46) 15.09.89.Бюл. Р 34 (71) Северо-Западный заочный политехнический институт (72) В.М.Петров и Н.А.Резвяков (53) 621.316.524 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 678546,iкл. Н 01 К 3/28, 1979 °

Проектирование электрических аппаратов /Под ред.Александрова, Л.: Энергоатомиздат, 1985, с.270, рис.18. (54) ИНДУКЦИОННО-ДИНАМИЧЕСКИЙ ПРИВОД

БЫСТРОДЕЙСТВУЮЩЕГО ВЫСОКОВОЛЬТНОГО

ВЫКЛЮЧАТЕЛЯ (57) Изобретение относится к электротехнике. Цель изобретения — увеличение быстродействия переключений в электроэнергетических системах. ИнИзобретение относится к энергетике и может быть использовано для увеличения быстродействия переключений в электроэнергетических системах.

Целью изобретения является увеличение быстродействия индукционно-динамического привода, На фиг. 1 представлена функциональная схема индукционно-динамического привода быстродействующего высоковольтного выключателя; на фиг. 2 схема блока управления; на фиг. 3— временные диаграммы работы индукционно-динамического привода.

Индукционно-динамический привод (фиг.1) содержит два зарядных уст„„SU„„1508293 А 1

2 дукционно-динамический привод содержит зарядное устройство, два емкостных накопителя энергии, два разрядных коммутатора, катушку и блок управления, Дополнительно введены saрядное устройство, два делителя напряжения, два пороговых устройства и два компаратора, причем зарядные устройства выполнены реверсивными, а блок управления выполнен в виде логической схемы, которая обеспечивает выключение разрядных коммутаторов и зарядных устройств таким образом, что используется энергия, остающаяся в емкостных накопителях после протекания первого полупериода разрядного тока, Использование остаточной энергии позволяет сократить. время заряда емкостных накопителей энергии и увеличить быстродействие привода в 2-3 раза. 3 ил., 1 табл. ройства 1 и 2, два емкостных накопителя энергии 3 и 4, два делителя напряжения 5 и 6, включенных каждый параллельно своему емкостному накопителю, катушку 7 и разрядные коммутаторы 8 и 9, причем один конец катушки 7 соединен с общей точкой емкостных накопителей энергии и зарядных устройств, а второй через pasрядные коммутаторы 8 и 9 с емкостными накопителями 3 и 4. Кроме того, привод,. содержит два пороговых устройства

10 и 11, два компаратора 12 и 1З,блок управления 14, причем входы каждой пары порогового устройства и компаратора 10-12 и 11-13 подключены к вы3

1508293 ходам делителей напряжения 5 и 6 соответственно, а их выходы — к входам блока управления 14, выходы которого соединены с управляющими входами зарядных устройств 1 и 2 и разрядных коммутаторов 8 и 9.

В качестве разрядных коммутаторов

8 и 9 используются тиристорные ключи, т.е. встречно-.параллельно включенные тиристоры, каждый из кото рых пропускает только один полупериод зарядного тока.

Пороговые устройства 10 и 11 являются компараторами с цепью задержки. Цепи задержки (НС-цепочки} введены, для того, чтобы не происходило включение зарядных устройств

1 и 2 во время разряда емкостного накопителя.

Схема блока управления (фиг.2) содержит одиннадцать инверторов 15, четыре двухвходовые схемы И-НЕ 16, три трехвходовые схемы И-НЕ работает в соответствии с таблицей сос тояний.

В таблице обозначены:

Хl ; выходной сигнал порогового устройства 10;

Х2 — выходной сигнал компаратора 12; .

ХЗ вЂ” выходной сигнал порогового устройства 11;

Х4 — выходной сигнал компаратора 13;

Х5 — входной сигнал от внешнего источника на срабатывание индукционно-динамического привода;

Yl — сигнал на включение разрядного коммутатора 8;

Y2 — сигнал на включение разрядного коммутатора 9;.

УЗ и У5 — сигналы на включение зарядных устройств 1 и 2 для заряда емкостных накопителей энергии 3 и

4 напряжением положительной полярнос ти соответственно зарядных устройств

l и2;

У4 и У6 — сигналы на включение для заряда емкостных накопителей энергии 3 и 4 соответственно напряжением отрицательной полярности.

Работа индукционно-динамического привода происходит следующим образом.

При включении устройства на выходе блока управления появляются сигналы УЗ и У5 (фиг.3), разрешающие .

-25

55 работу зарядных устройств 1 и 2,через которые происходит заряд емкостных накопителей энергии 3 и 4 до необходимого уровня напряжения (промежуток времени 0 — 1 ). Пороговые устройства 10 и 11 срабатывают при достижении заданного уровня напряжения на емкостных накопителях 3 и 4. При этом блок управления 14 снимает сигналы УЗ и У5 разрешающие работу зарядных устройств l и 2. В момент времени t„ (фиг.3) от внешнего источника проходит сигнал Х5 на срабатывание индукционно-динамического привода. При.появлении этого сигнала блок управления 14 вырабатывает сигнал Yl на включение разрядного коммутатора 8, через который происходит разряд емкостного накопителя 3 на катушку 7 (промежуток времени Ь -t<).

В момент перехода напряжения на емкостном накопителе 3 через нуль сра-. батывает коммутатор 12, и на входе блока управления 14 появляется сигнал Х2, соответствующий отрицательной полярности напряжения на накопителе энергии 3 (момент времени t >).

При этом сигнал порогового устройства 10 Xl снимается с некоторой задержкой времени, после окончания процесса перезарядки емкостного накопителя энергии 3 (момент времени t ), после чего блок управления вырабатывает сигнал У4 на зарядное устройство 1, разряжающий заряд емкостного накопителя энергии 3 до соответствующего отрицательного уровня напряжения (промежуток времени t6-t <0 ) .

В момент времени 16 приходит сигнал Х5 от .внешнего источника на срабатывание привода, который вызывает сигнал У2 .с выхода блока управления 14 на включение разрядного коммутатора 9, через который происходит разряд емкостного накопителя энергии

4 на катушку 7. В момент времени 1 меняется полярность напряжения на емкостном накопителе 4, и на выходе компаратора 13 возникает сигнал Х4, подающийся на вход блока управления

14, который после снятия сигнала ХЗ с выхода порогового устройства вырабатывает сигнал Уб на включение зарядного устройства 2, через которое происходит заряд емкостного накопителя энергии 4 напряжением отрицательной полярности, Далее процесс повторяется.

W t

Ф

I

t= — — — — — = 33 раза, т-0,7

Х4 Х5 Yl Y2 УЗ У4 У5

Хl Х2 ХЗ уб

0 О О

О О О

О О 0

О -О О

1 О О

О 1 0

О О 1

1 х О х 1

1 х 1 х, 1

0 х 1 х 1

О О х х х

О 1 Х Х х х х О О х х х О 1 х

О

О

О

О

О

О

О

О

О

О

1

О

О

О

О

5 15

Таким образом, если считать, что время, требуемое для полного заряда емкостного накопителя, равно где W — полная энергия емкостного накопителя энергии;

P — - мощность зарядного устройства, а время дозаряда

Wocr А

Абгар р Ф где W — энергия, оставшаяся в накопителе после протекания первого полуперйода импульса разрядного тока, то время, необходимое для подготовки индукционно-динамического привода к работе, сократилось в t, W — — — — — раз, При этом экспери-.

Wocr

:мент показывает, что обычно W =0,7W.В этом случае время подготовки привода к работе сократилось в что показывает увеличение быстродействия высоковольтного выключателя.

Формула и з о б р е т е н и я

Индукционно-динамический привод быстродействующего высоковольтного

08293 6 выключателя, содержащий зарядное устройство, два емкостных накопителя

< энергии, два разрядных коммутатора, катушку и блок управления, причем зарядное устройство включено параллельно одному из емкостных накопителей энергии, катушка одним своим концом подключена к общей точке емкостных накопителей энергии и.зарядного устройства, а вторым через разрядные, коммутаторы к обоим емкостным накопителям, при этом выходы блока управления соединены с управляющими входа15 ми разрядных коммутаторов, о т л и— ч а ю шийся тем, что, с целью увеличения быстродействия, он содержит дополнительное зарядное устройство, включенное параллельно второму

20 емкостному накопителю энергии, два делителя напряжения, два пороговых устройства.и два компаратора, причем делители напряжения включены каждый .параллельно своему емкостному накопи25 телю энергии, входы каждой пары порогового устройства и компаратора соединены с выходами делителей напряже-! ния, а их выходы подключены к входам блока управления, который снаб30 жен дополнительными выходами, соединенными с управляющими входами зарядных устройств, притом зарядные устройства выполнены реверсивными, а блок управления выполнен в виде логической схемы для обеспечения включения разрядных коммутаторов и дозаря-. да емкостных накопителей напряжением соответствующей полярности..1508293

evan

Фие.1

Фие.3

Составитель Попова

Редактор М.Циткина Техред А.Кравчук Корректор Л,Бескид"

Заказ 5547/54 Тираж 696 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул. Гагарина, 101