Патент ссср 162590

 

СПОСОБ ИСПЫТАНИЯ ВЫСОКОВОЛЬТНЬ!Х ВЪ|КЛЮЧАТЕЛЕЙ

При испытании высоковольтных выключателей»а синтетических схемах важной проблемой является предотвращение гашения дуги в испытуемом выключателе до того момента, когда к испытательной цепи подключается контур восстанавливающегсся напряжения. В противном случае выключатель не удается испытать синтетическим способом.

Особые трудности возникают при испытании масляных и маломасляных выключате. лей, время горения дуги которых может составлять три и более полупсриода промышленной частоты.

Б пре. ложепном способе испытания преждевременное гашение дуги в выключателе предотвращается тем, что в момент перехода э. д. с. через нуль последовательно с источником э. д. с. и вспомогательным реактором включают второй вспомогательный реактор с индуктивностью меньшей, чем индуктивность последовательной цепи. Параллельно этому реактору в момент амплитуды тока включают испытуемый выключатель, а за четверть периода до гашения дуги первый реактор шунтируют накоротко.

Для дальнейшего продления времени гашения дуги в испытуемом выключателе источник э. д, с. можно отключать в момент нуля тока, а вторично включать при последующем переходе э. д. с, через нуль.

На фиг. 1 приведена принципиальная электрическая схема для осуществления предложенного способа испытания высоковольтных выключателей, на фиг. 2 — кривые токов и напряжений схемы испытания; на фиг. 3— электрическая схема испытания выключателей, с помощью которой источник э. д. с. отключают в момент нуля тока, а вторично включают при последующем переходе э. д. с. через нуль; на фиг. 4 — изображены кривые токов и напряжений испытания по схеме, приведенной на фиг, 3.

Согласно предложенному способу испытания высоковольтных выключателей для продления времени горения дуги получают такую форму волны тока отключения, при которой в течение нескольких полупериодов не имеет места переход тока через нуль.

Для этой цели (фиг. 1) применяют специальный вспомогательный реактор L с боль4 шой постоянной времени (†), параллельно

2 которому подключается испытуемый выключатель ИВ, а также вспомогательный реактор

L в качестве которого может быть использована часть индуктивности цепи источника э. д, с. Включающие аппараты ВА0, ВА,, ВА и испытуемый выключатель ИВ получают команды на включение (ВА,, ВА,, ВАр) и отключение (ИВ) от системы управления в определенные моменты в зависимости от значений токов и напряжений в схеме.

Индуктивность L =-- К (La + L ), К (1, № 162590

В зависимости от значения коэффициента К и наличия индуктивности L схема может работать по различным режимам работы.

Рассмотрим режим работы, когда К(1, а

= О. В момент перехода э. д. с. через нуль замыкается ВА0, и нарастание тока в цепи гроисходит по кривой il., изображенной на верхнем графике фиг. 2.

Ток имеет две составляющие — постоянную составляющую Р и равную ей по амплитуде переменную составляющую i . В момент замыкаются контакты ВА> (контакты ИВ замкнуты). При этом ток в La будет уже определяться четырьмя составляющими (i

Р, Р,i ), причем параметры схемы выбирают с таким расчетом, что La ) L (К (1); на фиг. 2 К=О,5, Суммарный ток i g будет содержать апериодическую составляющую i" =

= Р— Р, так и периодическую составляющую

В то же время ток во вспомогательной индуктивности L после момента to будет оставаться примерно постоянным по величине (при малых активных потерях в L и соответственно большой величине постоянной времени этой цепи).

В результате ток в испытуемом выключателе ИВ, равный ив — — ic — у, будет иметь форму, изображенную на нижнем графике фиг. 2, т. е. в течение нескольких полупериодов ток в испытуемом выключателе не будет проходить через нуль. На графике фиг. 2 принято, что апериодическая составляющая затухает достаточно быстро, а ток ir. нв в затухает, поскольку постоянная времени реактора L составляет значительную величину. В действительности ток is будет медленно затухать по экспоненте, что через несколько полупериодов приведет к переходу тока ia через нулевое значение.

Контакты испытуемого выключателя размыкаются вскоре после момента времени и так как ток в выключателе в течение нескольких сотых секунды не проходит через нуль, преждевременного гашения дуги не наблюдается.

В случаях, когда значительно затухает в течение первых полупериодов амплитуда периодической составляющей тока (что имеет место при больших токах в лабораториях .разрывных мощностей с синхронными генераторами), режим работы схемы (фиг. 1) может быть несколько изменен. В этих случаях можно принять К = 1 с тем, чтобы ток не содержал апериодической составляющей (Р =

= О). Тогда суммарный ток ice в испытуемом выключателе в течение нескольких сотых секунды не будет проходить через нуль благодаря затуханию периодической составляющей, т. е. кривая тока i > будет иметь тот же характер, что и на фиг. 2. Отличие лишь в в том, что апериодическая составляющая будет медленно затухать, а периодическая в начале процесса будет затухать сравнительно быстро. Переход тока через нуль произойдет тогда, когда замедлится затухание периодической составляющей (в основном закончится затухание сверхпереходной составляющей тока короткого замыкания и начнет сказываться затухание тока).

Для того чтобы получить переход тока через нуль принудительно, ранее того момента, когда скажется затухание тока il., настройку производят при наличии L â. В момент t (фиг. 2) эта индуктивность шунтируется включающим аппаратом ВА и ток ив подходит к нулю по кривой, показанной пунктиром на нижнем графике фиг. 2. В зависимости от величины индуктивности L з этот ток может либо вообще не содержать апериодической составляющей, либо содержать тот или иной процент этой составляющей.

Таким образом, во всех случаях переход тока через нуль наступает спустя несколько полупериодов, что и предотвращает преждевременное гашение дуги.

Дальнейшее продление времени горения дуги в испытуемом выключателе достигается тем, что через испытуемый выключатель проходит ток, форма кривой которого такова, что переход тока через нуль происходит лишь через такой интервал времени, когда в выключателе создаются условия для гашения дуги.

В схеме, показанной на фиг. 3, последовательная цепь образована из источника э. д. с, (с собственной индуктивностью L д ) и двух последовательных индуктивностей L и L" д, которые подключают к источнику через отключающее устройство ОУ и включающий аппарат ВА . Одну из этих индуктивностей можно шунтировать накоротко включающим аппаратом ВА, а вторую испытуемым выключателем ИВ.

Работает схема следующим образом (поясняющий график на фиг. 4), Первоначально все включающие аппараты разомкнуты, а отключающее устройство и испытуемый выключатель замкнуты. При переходе э. д. с. источника через нуль включается аппарат ВА0, и в цепи устанавливается ток if состоящий из в апериодической слагающей i и периодической слагающей i . В момент 4 включается аппарат ВА>. При этом через реактор L протекает ток 4, постоянный по величине, так как принято, что постоянная времени этого

Мр 162590 реактора достаточно велика, Ток i t будет в изменяться по кривой, изображенной на графике. Этот ток будет теперь содержать как бы четыре составляющие (апериодические i и г " и периодические г и и г "). В момент 1 ток il проходит через нуль, при этом гасится в дуга в отключающем устройстве ОУ, В течение промежутка времени от t> до 4 ток в цепи источника э. д. с. не проходит. При отсутствии тока размыкаются контакты включающего устройства ВАО, который вторично замыкает цепь в момент нуля э, д. с. (время Я по прошествии полутора полупериодов после гашения дуги в ОУ (и его повторного включения в течение времени l1 — t2). При этом ток

iz будет содержать вновь две составляюв щие — апериодическую и периодическую (i

Р ), но соответственно больших значений, так как индуктивность цепи уменьшилась (L д+ L""в вместо L в+ L"в+ 1.).

Ток i pig в испытуемом выключателе ИВ в течение всего процесса будет равен разности токов в основной цепи и в реакторе L, т. е.

В момент времени t4 включается аппарат

BAã и шунтируется индуктивность L" â. Это также приводит к появлению в токе новых апериодической и периодической составляющих (не показанных на графике), и суммарный ток в ИВ проходит через нуль, как показано на графике. Можно показать, что кривая тока lHB после момента 14 может иметь при соответствующем выборе параметров такую же форму, как и кривая тока в ИВ при его непосредственном подключении к источнику э. д. с.

Предмет изобретения

1. Способ испытания высоковольтных выключателей на отключающую способность по синтетической схеме с применением вспомогательного реактора, отличающийся тем, что, с целью продления времени горения дуги в испытуемом выключателе, в момент перехода э. д. с. через нуль последовательно с источником э. д. с. и реактором включают второй вспомогательный реактор с индуктивностью меньшей, чем индуктивность последовательной цепи, параллельно которому в момент амплитуды тока включают испытуемый выключатель, и за четверть периода до гашения дуги первый реактор шунтируют накоротко.

2. Способ по и. 1, отл и ч а ю щи и с я тем, что, с целью дальнейшего продления времени горения дуги в испытуемом выключателе, источник э. д. с. отключают в момент нуля тока и вторично включают при последующем переходе э. д. с. через нуль.