Синхронный вакуумный коммутационный аппарат



Синхронный вакуумный коммутационный аппарат
Синхронный вакуумный коммутационный аппарат

 


Владельцы патента RU 2432635:

Общество с ограниченной ответственностью "АВТ Систем" (RU)

Изобретение предназначено для управляемой коммутации электродвигателей, трансформаторов, емкостных батарей, кабельных линий и т.д. Коммутационный аппарат имеет вакуумные дугогасящие камеры (ВДК), управляемые электромагнитные приводы однофазного исполнения с датчиками обратных связей для каждой из ВДК, блок-контакты на каждый привод, вал ручного отключения, устройство управления электромагнитными приводами, два датчика напряжения и один датчик тока на каждом полюсе аппарата, блок внешних синхронизаций, который при поступлении команды на отключение или включение от внешнего устройства осуществляет идентификацию типа нагрузки, текущего режима ее работы и вид планируемой коммутации, определяет моменты коммутации, последовательность коммутации полюсов и динамику движения контактов, формирует и подает управляющие сигналы с необходимым предупреждением и с учетом прогнозируемого времени отклика. Технический результат - повышение надежности работы, безопасности эксплуатации и увеличение коммутационного ресурса устройства, а также снижение негативных воздействий на коммутируемую нагрузку, соединяющие кабели и кабельные муфты. 2 ил.

 

Изобретение относится к области электротехники, а именно к силовым коммутационным аппаратам, и предназначено для управляемой коммутации различной электрической нагрузки, например электродвигателей, трансформаторов, емкостных батарей, кабельных линий и т.д.

Известен трехфазный синхронный выключатель (авторское свидетельство SU №1138849, приоритет от 03.06.83 г., кл. Н01Н 33/66), содержащий вакуумные дугогасящие камеры (ВДК) на каждой фазе, на потенциале подвижных контактов которых расположен индукционно-динамический привод размыкания с емкостным накопителем и синхронизирующим устройством.

Недостатками этого устройства является отсутствие в синхронизаторе возможности реализации алгоритмов синхронизации коммутации нагрузки и заданной динамики движения подвижных контактов вакуумной дугогасящей камеры в зависимости от типа нагрузки и вида коммутации для снижения коммутационных перенапряжений, бросков тока и увеличения ресурса вакуумной дугогасящей камеры.

Известно устройство управляемой коммутации конденсаторных батарей (патент на полезную модель RU №66602, приоритет от 02.05.07 г., кл. Н01Н 83/00), включающее в себя блок управления, диодный блок и механические коммутаторы.

Недостатком известного технического решения является наличие дополнительного механического коммутатора и полупроводникового элемента, понижающих надежность работы устройства, отсутствие алгоритмов синхронизации коммутации и возможности реализации заданной динамики движения контактов для снижения перенапряжений, бросков тока и увеличения ресурса вакуумного выключателя для других типов нагрузки.

Ближайшим техническим решением к предлагаемому является метод синхронной коммутации выключателей и аппарат для реализации этого метода (патент US №7626286, приоритет от 09.10.03 г., кл. Н01Н 83/00, Н02Н 3/00, Н02Н 7/00), содержащий выключатель, устройство управления, датчик тока, два датчика напряжения и позволяющий коммутировать нагрузку в зависимости от режима ее работы.

Недостатком известного устройства является отсутствие возможности реализации заданной динамики движения контактов вакуумных дугогасящих камер для снижения дребезга контактов ВДК, уменьшения деформации контактов ВДК, снижения коммутационных перенапряжений и увеличения ресурса вакуумной дугогасящей камеры в целом.

Цель изобретения - повышение надежности работы, безопасности эксплуатации и увеличение коммутационного ресурса устройства; снижение негативных воздействий на коммутируемую нагрузку, соединяющие кабели и кабельные муфты в виде перенапряжений и бросков тока за счет реализации алгоритмов синхронизации коммутации нагрузки и заданной динамики движения подвижных контактов вакуумных дугогасящих камер в зависимости от типа нагрузки, вида коммутации, текущих и прогнозируемых на момент коммутации значений первичных параметров сети электроснабжения и нагрузки (тока, напряжения, остаточного напряжения на конденсаторных батареях, остаточной намагниченности трансформатора и т.д.).

Технический результат обеспечивает повышение надежности работы, безопасности эксплуатации и увеличение коммутационного ресурса устройства за счет применения вакуумных дугогасящих камер в качестве коммутирующего устройства, специальных алгоритмов коммутации, контроль замыкания контактов вакуумных дугогасящих камер; снижение негативных воздействий на коммутируемую нагрузку, кабели и муфты в виде перенапряжений и бросков тока и тем самым продление срока службы за счет коммутации нагрузки по алгоритмам синхронизации с заданной динамикой движения контактов в зависимости от типа нагрузки (электродвигатель, трансформатор, конденсаторная батарея и т.д.) и вида коммутации (включение трансформатора, отключение ненагруженного трансформатора, отключение трансформатора под нагрузкой и т.д.).

Технический результат достигается за счет конструктивных особенностей синхронного вакуумного коммутационного аппарата, а именно применение вакуумных дугогасящих камер, алгоритмов синхронизации коммутации и заданной динамики движения контактов ВДК увеличивает коммутационный ресурс устройства; контроль смыкания контактов вакуумной дугогасящей камеры с помощью измерения напряжения (например, емкостными датчиками напряжения) со стороны обеих силовых контактов вакуумной дугогасящей камеры и измерения протекающего тока повышает безопасность эксплуатации устройства; включение и отключение нагрузки с заданной динамикой движения подвижных контактов ВДК и по алгоритмам синхронизации коммутации, с учетом типа нагрузки, текущего режима ее работы и состояния электросети с использованием датчиков тока и напряжения (например, датчиков тока типа «пояс Роговского», трансформаторов тока, датчиков тока и напряжения на основе эффекта Холла, трансформаторов напряжения, датчиков напряжения емкостного типа, и др.) увеличивает срок службы коммутируемой нагрузки, кабелей и кабельных муфт за счет снижения перенапряжений (при отключениях трансформаторов, двигателей и т.д.) и бросков тока (при включениях трансформаторов, конденсаторных батарей и т.д.) и повышает ресурс вакуумного коммутационного аппарата.

Поставленная задача решается за счет того, что синхронный вакуумный коммутационный аппарат содержит три или более вакуумные дугогасящие камеры с системой поджатия контактов, к которым через изоляционные тяги подключены три или более управляемых электромагнитных привода; модули блок-контактов для каждого из приводов; вал ручного отключения устройства; два датчика напряжения на каждую фазу - на оба контакта вакуумных дугогасящих камер; датчики тока, подключенные к каждой из фаз; блок внешних синхронизаций, датчики обратных связей, блоки управления для независимого управления приводами синхронного вакуумного коммутационного аппарата, обеспечивающий алгоритмы синхронизации коммутации и заданную динамику движения подвижных контактов ВДК при всех возможных видах коммутаций.

На фиг.1 показана принципиальная схема подключения устройства к сети электроснабжения и коммутируемой нагрузке. Синхронный вакуумный коммутационный аппарат 1 служит для коммутации нагрузки 7 и включает в себя электромеханические системы 2 фаз А, В и С, датчики тока 3, датчики напряжения 4 и 5, передающие информацию о токах и напряжениях в блок внешних синхронизаций 6.

Электромеханическая система 2 одной из фаз синхронного вакуумного выключателя, показанная на фиг.2, включает в себя вакуумную дугогасящую камеру 8, служащую для коммутации силовой цепи; электромагнитный привод 10; датчики обратных связей 11, служащие для передачи информации о движении подвижного контакта ВДК и текущем положении контактов; устройство управления 9 электромагнитным приводом.

Устройство работает следующим образом: при поступлении команды на отключение или включение от внешнего устройства (например, релейной защиты) блок внешних синхронизаций 6 осуществляет идентификацию типа нагрузки, текущего режима работы нагрузки, вид планируемой коммутации, после чего блок внешних синхронизаций определяет моменты коммутации, последовательность коммутации полюсов и динамику движения контактов, формирует и подает управляющие сигналы с необходимым предупреждением и с учетом спрогнозированного времени отклика электромеханической системы вакуумного коммутационного аппарата на устройство управления электромагнитными приводами 9. Устройство управления электромагнитными приводами 9 подает сформированное напряжение (например, при помощи широтно-импульсной модуляции) на электромагнитные приводы 10, подвижная часть которых приводит в движение контакты ВДК 8. Сигнал датчиков обратных связей 11 поступает на входы устройства управления 10 для использования в регуляторах движения подвижных контактов ВДК, одновременно с этим осуществляется измерение времени отклика электромеханической системы вакуумного коммутационного аппарата блоком внешних синхронизаций 6 на основе данных от датчиков тока, напряжения и датчиков обратных связей.

Заявленный синхронный вакуумный коммутационный аппарат повышает надежность работы в целом, увеличивает коммутационный ресурс и безопасность эксплуатации устройства, а также способствует снижению перенапряжений и бросков тока при всех видах коммутации различных типов нагрузки.

Синхронный вакуумный коммутационный аппарат, содержащий вакуумные дугогасящие камеры, управляемые электромагнитные приводы, блок-контакты на каждый привод, вал ручного отключения, отличающийся тем, что аппарат включает устройство управления электромагнитными приводами, датчик обратных связей на каждом приводе, два датчика напряжения и один датчик тока на каждом полюсе аппарата, блок внешних синхронизаций, который при поступлении команды на отключение или включение от внешнего устройства осуществляет идентификацию типа нагрузки, текущего режима ее работы и вид планируемой коммутации, определяет моменты коммутации, последовательность коммутации полюсов и динамику движения контактов, формирует и подает управляющие сигналы с необходимым предупреждением и с учетом прогнозируемого времени отклика на устройство управления электромагнитными приводами, которое формирует и подает напряжение на электромагнитные приводы, подвижная часть которых приводит в движение контакты вакуумных дугогасящих камер, сигналы с датчиков обратных связей на приводах подаются на входы устройства управления для использования в регуляторах движения подвижных контактов вакуумных дугогасящих камер, при этом блок внешних синхронизаций осуществляет измерение времени отклика на основе соответствующих данных о токах и напряжениях от датчиков тока, датчиков напряжения и данных датчиков обратных связей о движении и текущем положении контактов.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области электротехники, а именно к входящему в структуру релейной защиты объекта электротехнического назначения, например линии электропередачи W системы электроснабжения синусоидального переменного тока с частотой f (период Т=1/f)) времяимпульсному измерительному органу релейной защиты с двумя подведенными к нему электрическими величинами, одна из которых определяется действующим значением Iw синусоидального тока, протекающего в объекте электротехнического назначения, а другая определяется действующим значением Uw синусоидального напряжения на этом объекте, при этом времяимпульсный измерительный орган релейной защиты функционирует как времяимпульсный омметр релейной защиты, измерительная часть которого содержит компаратор с двумя входами и одним выходом, на котором при возникновении короткого замыкания на контролируемом релейной защитой электротехническом объекте генерируется выходной электрический сигнал uвых1 в виде периодической последовательности прямоугольных импульсов напряжения, длительность t1 импульсов которых косвенно связана с электрической удаленностью места короткого замыкания, определяемой модулем zw.кз=Uw.кз/Iw.кз входного сопротивления, например, линии электропередачи W при коротком замыкании на ней, т.е.

Изобретение относится к электротехнике, в частности к защитной коммутационной аппаратуре, и предназначено для защиты электрооборудования тяговых подстанций и линий постоянного тока.

Изобретение относится к области электротехники, а именно к измерительному органу релейной защиты и противоаварийной автоматики со свойствами омметра защиты, который при коротком замыкании на контролируемом защитой электротехническом объекте системы электроснабжения (линия электропередачи, блок трансформатор-линия электропередачи, генератор, электродвигатель и другие объекты) промышленной частоты f, например f=50 Гц, генерирует некоторый выходной аналоговый электрический сигнал uвых, у которого хотя бы один из параметров функционально связан, например, с модулем zкз комплексного входного сопротивления петли короткого замыкания при коротком замыкании на контролируемом омметром защиты объекте, что, например, при повреждении на линии электропередачи позволяет определить расстояние lкз до места короткого замыкания, так zкз=zуд·2lкз , где zуд - модуль полного удельного сопротивления линии электропередачи; построить дистанционную защиту с временем срабатывания защиты tc.з, функционально связанную с величиной сопротивления zкз, т.е.

Изобретение относится к области электротехники, а именно к устройству, определяющему алгоритм функционирования релейной защиты и противоаварийной автоматики и используемому в системе электроснабжения трехфазного переменного тока промышленной частоты f=fпр, которую характеризуют мгновенными значениями синусоидальных междуфазных напряжений uAB(t), u BC(t) и uCA(t) и соответствующими им векторами и междуфазных напряжений, при этом, при отклонении любого из междуфазных напряжений, подводимых к входу устройства, от некоторого расчетного напряжения Uрас, оно на своем выходе формирует либо логический сигнал, либо непрерывный сигнал.

Изобретение относится к области электротехники. .

Изобретение относится к контрольному клавишному модулю для защитного выключателя. .

Изобретение относится к области электротехники, а именно к измерительному органу сопротивления, используемому в дистанционной защите линии электропередачи системы электроснабжения, в частности к способу формирования двух электрических величин, подводимых к компаратору реле полного сопротивления, функционирующего в зоне срабатывания как омметр, у которого на выходе компаратора формируется информационный сигнал, по крайней мере, один из параметров которого однозначно связан с величиной сопротивления линии до места короткого замыкания (Федосеев A.M.

Изобретение относится к компактному устройству защитного отключения с расширенной функциональностью, имеющему корпус, в котором расположены коммутационное устройство, устройство расцепления тока короткого замыкания и устройство расцепления тока повреждения.

Изобретение относится к устройству заземления тока, если напряжение линии превышает заданное пороговое значение. .

Изобретение относится к конструкциям приводов вакуумных выключателей. .

Изобретение относится к вакуумному переключателю для эксплуатации на железной дороге, содержащему по меньшей мере два переключающих контакта и систему привода с тягой переключателя, перемещающей по меньшей мере один переключающий контакт.

Изобретение относится к электротехнике, а именно к коммутационному аппаратостроению, точнее к высоковольтным вакуумным выключателям. .

Изобретение относится к области электротехники, в частности к электрическим аппаратам низкого и среднего напряжения, предназначенным для коммутации силовых электрических цепей переменного тока, в том числе дистанционно, может быть использовано в составе другого электрооборудования, выкатных ячеек коммутационных аппаратов, магнитных станциях, в том числе взрывозащищенных.

Изобретение относится к низковольтным и высоковольтным электрическим аппаратам и может найти применение в электрических цепях для дистанционного управления электрическими приводами и сетями.

Изобретение относится к низковольтным и высоковольтным электрическим аппаратам и может найти применение в электрических цепях для дистанционного управления электрическими приводами и сетями.

Изобретение относится к низковольтным и высоковольтным электрическим аппаратам и может найти применение в электрических цепях для дистанционного управления электрическими приводами и сетями.

Изобретение относится к низковольтным и высоковольтным электрическим аппаратам и может найти применение в электрических цепях для дистанционного управления электрическими приводами и сетями.

Изобретение относится к области электротехники, в частности к электромагнитным приводам высоковольтных вакуумных выключателей с магнитной защелкой. .

Изобретение относится к высоковольтному аппаратостроению, а именно к серии выключателей ВРС, предназначенной для использования в комплектных распределительных устройствах (КРУ) новой серии КУ-6С и КУ-10С, а также в аналогичных других КРУ.

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в качестве переключателя чередования фаз для управления реверсивными механизмами или как устройство управления двухскоростными электродвигателями
Наверх