Устройство для моделирования перемежающихся дуговых замыканий

 

Изобретение относится к электротехнике, а именно к устройствам электрического моделирования систем токовой защиты высоковольтных сетей от замыканий на землю и решает задачу создания процессов, максимально приближающихся к реально протекающим процессам по гипотезам Петерсона и Белякова. Целью изобретения является повышение точности моделирования высоковольтных перемежающихся дуговых замыканий. Для достижения поставленной цели устройство включает блок моделирования дуги в виде встречно-параллельно включенных тиристоров, в результате чего обеспечивается возможность производить замыкания фазы на землю в обоих полупериодах фазы, а также два фазорегулятора, два генератора импульсов, два усилителя и два умножителя импульсов, выполненных в виде импульсных трансформаторов, что позволяет гальванически развязать управление и силовую часть устройства. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛ ИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

А1 (19) (И) (51)5 G 06 G 7/63

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н A ВТОРСНОМ .К СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4451238/24-24 (22) 04.04.88 (46) 23.09.90. Бюл. - 35 (71) Азербайджанский научно-исследовательский институт энергетики им. И.Г. Есьмана (72) Б.Э. Гаджиева, Г.A. Миронов, Х.И. Набиев и Ф,А. Фараджуллаев (53) 681.333 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

1(656144, кл. H 02 Н 3/16, 1975.

Авторское свидетельство СССР

N 875526, кл, G 06 G.7/63, 1978. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ

ПЕРЕМЕЖАЮЩИХСЯ .. ДУГОВЫХ ЗАМЫКАНИЙ (57) Изобретение относится к электротехнике, а именно к устройствам электрического моделирования систем токовой защиты высоковольтных сетей от замыканий на землю, и решает за>

Изобретение относится к электротехнике, а именно к устройствам электрического моделирования систем токовой защиты от замыканий на землю для высоковольтных сетей.

Целью изобретения является повышение точности моделирования высоковольтных дуговых замыканий.

На фиг.l показана блок-схема устройства," на фиг.2 — схема блока управления, Устройство для моделирования пере-. межающихся дуговых замыканий содер- > жит блок моделирования разряда, 2 дачу создания процессов, максимально приближающихся к реально протекающим процессам по гипотезам Петерсона и Белякова. Целью изобретения является повышение точности моделирования высоковольтных перемежавшихся дуговых замыканий. Для достижения поставленной цели устройство включает блок моделирования дуги в виде встречно-параллельно включенных тиристоров, в результате чего обес-. печивается возможность производить замыкания фазы на землю в обоих полупериодах фазы, а также два фазорегулятора, два генератора импульсов, два усилителя и два умножителя импульсов, выполненных в виде импульсных трансформаторов, что позволяет гальванически развязать управление и силовую часть устройства.

2 ил. включенныи между фазои модели сети 2 и шиной нулевого потенциала и выполненный в виде двух встречно-парал- лельно включенных цепочек коммутирующих.тиристоров 3, и два блока 4 управления, каждый из которых состоит из генератора 5 импульсов, усилителя 6, умножителя 7 импульсов и фазорегулятора 8. Причем генератор 5 импульсов выполнен в виде релаксационного генератора, собранного на ос-, нове двухбазового диода 9 и состоит иэ ограничительного резистора 10, делителей ll и 12 напряжения, RC-це1594571 пи, состоящей из регулирующего резистора 13 и накопительного конденсатора 14, ймпульсного трансформатора

15 и разделительного диода 16, Усилитель 6 содержит накопительный конденсатор 17, разделительный диод 18, ограничительный резистор 19 и комму- тирующий тиристор 20, Умножитель 7 импульсов выполнен в виде импульс10 ного трансформатора и. состоит из первичной обмотки 21 и вторичных обмоток 22. Устройство также содержит источники 23 питания.

Устройство работает следующим образом.

В цепь источника 23 питания через фазорегулятор 8 подают питающее нап.ряжение. При положительном полуперио,де через диод 16, резистор 10 и резистор 13 заряжается конденсатор. 14.

Одновременно поданное напряжение ,делится с помощью делителей 11 и 12 .напряжения. Это напряжение конденсатора 14 подается на эмиттер двухба;зового диода 9 генератора 5. Когда конденсатор 14 заряжается до напряжения срабатывания двухбазового диог да, последний срабатывает и конденсатор 14 разряжается на первичную обЗО мотку импульсного трансформатора 15..

Индуцированное напряжение с вторичной обмотки импульсного трансформатора 15 подается между управляющим. электродом и катодом тиристора 20 усилителя.б. Тиристор 20 открывается и заранее заряженный конденсатср

17 разряжается в первичную обмотку

21 умножителя 17..

Так как конденсатор 17 усилителя

4G

6 заряжается. на другом полупериоде питающего напряжения, поэтому вырабатывание импульса генератора и зарядка конденсатора смещены по фазе.

Подбирая емкость конденсатора l.7, 45 можно регулировать мощность импульса, достаточного для срабатывания блока 1, Частота, скважность и другие характеристики импульсов регулируются изменением характеристик питающего напряжения, В предлагаемом устройстве процесс моделирования соответствует теории

Петерсена и Белякова и осуществляется следующим образом.

Допустим, что при определенном фазовом угле требуется замкнуть фазу А на землю, Для этого вырабатывают управляющий импульс, соответствуюший этой фазе, и подают в первичную обмотку 21 импульсного трансформатора„ индуцированными напряжениями с вторичных обмоток 22 трансформатора одновременно открывают тиристоры 3 одного плеча и фазу А замыкают на землю через тиристоры. Во время срабатывания этих тиристоров от фазы сети через тиристоры протекает ток переходного процесса. Когда ток переходного процесса переходит через нулевое значение, эти тиристоры автоматически размыкают цепь, восстанавливая напряжение в фазе.

Если необходимо в процессе восстановления опять замкнуть фазу на землю, то подается управляющий импульс на правое плечо блока 1. Необходимость подачи управляющего импульса на правое плечо, обусловлено тем, что во время замыкания и размыкания в положительном полупериоде промышленной частоты в сети появляется отрицательное смещение, следовательно, левое плечо не открывается так как анод относительно катода имеет отрИцательньй потенциал, Характер процесса моделирования дуги в устройстве может регистрироваться с помощью осциллографа.

Формирование блока 1 моделирова". ния разряда, т.е, требуемое коли— чество пар тиристоров 3, зависит от номинального напряжения в сети.

Например, если надо моделировать сеть 6 кВ, то исходя из наибольшего перенапряжения в сети, выбирают количество элементов, зная наибольшее напряжение каждого элемента, Если тиристоры рассчитаны на 3 кВ, то при пятикратном перенапряжении линии в 6 кВ на каждом плече блока 1 требуется установить 25/3 9 тиристоров. При выборе номинального тока тиристора нужно учитывать величину волнового тока (тока разряда коммутирующей фазы) замыкания на землю.

Формула изобретения

Устрайство для моделирования перемежающихся дуговых замыканий, содержащее блок моделирования разряда, включенный между фазой модели сети и шиной нулевого потенциала устройства, первый источник питания, первый генератор импульсов, о т л и— ч а ю m е е с я тем, что, с целью

5 !59457 повышения точности моделирования вы-соковольтных дуговых замыканий, блок моделирования разряда выполнен в виде двух встречно-параллельно включенных цепочек из m коммутиру5 ющих тиристоров, а в устройство введены первый и второй фазорегуляторы, два усилителя, два умножителя импульсов, второй источник питания и второй генератор импульсов, выходы первого и второго фаэорегуляторов г подключены соответственно к входам запуска первого и второго генераторов импульсов,каждыи умножитель импульсов выполнен в виде импульсного трансформатора,причем выводы первичной обмотки первого импульсного трансформатора подключены к выходам первого усилителя, выводы первичной обмотки второго им- 20 пульсного трансформатора соединены

1 6 с входами второго усилителя, выводы каждого из m вторичной абмотки первого импульсного трансформатора подключены соответственно к управляющему электроду и катоду каждого из т коммутирующих тиристоров первой цепочки, выводы каждой из m вторичной обмотки второго импульсного трансформатора подключены соответственно к управляющему электроду и катоду каждого иэ m коммутирующих тиристоров второй цепочки, выход первого генератора импульсов подключен к входу первого усилителя, вы" ход второго генератора импульсов под" кпючен к входу второго усилителя выходы первого и второго источников питания соединены соответственно с входами первого и второго фазорегуляторов—