Способ испытания высоковольтных выключателей

 

Бзамем рамее издттммого

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

370558

Оокэ воеетовнв

0оцнэлнотнчевййв рооп!блан

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено 05.11.1971 (М 1618964/24-7) с присоединением заявки ¹

Приоритет

Опубликовано 15.11.1973. Бюллетень ¹ 11

Дата опубликования описания 16. Ч.1973

М, Кл. 6 О!г 31 02 комнтет оо делом твобретеннй н етнрытнй нрн Совете Мнннвтров

ecce . УДК 621.316.542.027.3.

001 4(088 8) Авторы изобретения

Д..Ф. Букреев и A. В. Грицкевич

Заявитель

СПОСОБ ИСПЬПАНИЯ ВЫСОКОВОЛЬТНЫХ ВЫКЛЮЧА ГЕЛЕЙ

1, Известны способы испытания высоковольтных вьгключателей на коммутационную способность с использованяем в .качестве источника энергии синхронного ударного генератора и включенного последовательно с обмоткой возбуждения ротора регулируемого резистораа, который .шунтттруют контактами коммутационного аппарата до начала испытаний.

При проведении испытантттг для обеспечения соответстнля с условиями работы выключателей в электросетях мощных энергосистем необ. ходимо принимать меры к снижению затухания тока короткого замыкания 1„и величины возвращающегося напряжения, которые имеют место вследствие размагничивающего действия реакции якоря и торможения ударных генераторов потерями короткого за мыкаиия.

Для,компенсация затухания тока короткого замыкания и величины возвращающегося напряжения шунтируют обмотки ротора ударного генератора на время короткого замыкания статора, причем контактор, шуитирующий эту обмотку, в бестоковую паузу отключают. Якорь возбудителя оставляют подключенным к обмотке ротора и в бестоковую паузу пополняют убыль магнитной энергии ротора, а если требуется, выполняют форсировку возбуждения ударного генератора. Это дает возможность проводить испытания выключателей на ком- 30 о мутацнонную способность как по операциям 0 н ВО, так и по циклу О - Ят — ВО («отключение», «включение — отключенне» и «отключение — бестоковая пауза — включеттие— отключение»).

При веденный способ, основанный ета шунты. ровании обмотки ротора ударного генератора, применим для,возбуждения ударного генератора от агрегатов относительно малой мощности, Это объясняется тем, что с возрастанием мощности возбудителя вследствие уменьшенпя сопротивления его якоря эффект компенсация затухания тока короткого замыкания

4 снижается. Ирн увеличении мощности возбудителя в 8 — 10 раз (нменно такое соотношение наблюдается между малыми и большими возбудителями для ударных генераторов} сопротивление якоря возбудителя уже настолько мало, что практически не влияет па величину постоянных времени, и шунтирование обмотки ротора ударного генератора не сказывается на режиме изменения тюка короткого замыкания

l тт возвращающегося,напряжения. Схсмы с возбудителями малой мощности, невозможно использовать для проведения испытаний высоковольтной аппаратуры на термическую устойчивость потому, что от возбудителей малой мощности нельзя осуществить форснровку воз. буж. ения ударных генераторов больяой кратности, которая необходима для комиенсаттни

370558

3 затухания переходной составляющей тока короткого замыкания.

Для испытания мощных выключателей, а . также выключателей, имеющих большое время гашения дуги, используют ударные генераторы, работающие с возбудителями большой мощности. При этом для компенсации затухания тока короткого замыкания 1„испытуемый выключатель подключают в выбранный момент к ударному генератору в процессе подьема напряжения, который достигает за счет предварительной (до начала короткого замыкания) форсировки возбуждения ударного генератора. Время начала форсировки выбирают расчетным путем.

Этот способ можно реализовать при испытании выключателей на коммутационную способность по операциям О и ВО и на термическую устойчивость в тех случаях, когда по условиям испытаний напряжение статора в результате воздействия форсировки не привышает своего номинального значения, но его нельзя реализовать при испытании выключателей по циклу Π— Гб — ВО потому, что перед операцией ВО при кратности форсировки 5 — 10 за время бестоковой паузы Я = 0,25 — 1,2сек за счет большой величины тока возбуждения напряжение статора будет быстро нарастать и может превысить номинальное значение, ч " недопуск. Нми ио инструкции завода. Кроме того, Напряжение перед операцией ВО будет больше, чем требуется по расчету, и невозможно добиться одинаковых величин токов и возвращающихся напряжений во всех операциях цикла, Опасность пр вышения напряжения выше номинального значения имеется и при проведении испытаний ло операциям О и ВО, так как после отключения тока требуется 0,1—

0,2 сек поддерживать напряжение на разомкнутых "контактах испытуемого выключателя, а за это, время при кратности форсировки 5 — 10

ОH(p на 10 —,20 о:превосходит величину напряжения, которая была перед началом операции. согласно предлагаемому способу при испытации высоковольтных выключателей на коммутационную способность с целью получения необходимой величины возвра1цающегося напряжения без последующего превышения напряжения ударного генератора выше номинального и обеспечения максимального тока, коммутируемого испытуемым выключателем, кон. такты коммутационного аппарата, которыми до начала испытаний шунтируют регулируе:.мый резистор, включенный последовательно с

-:- обмоткой возбуждения ротора ударного. генер ора, в процессе испытаний до прекращения тока в ис *,лтуемом выключателе размыкают.

При испытании выключателей с малым временем ашения дуги контакты коммутационного аппарата могут быть разомкнуты одновременно с размыканием контактов в испытуемом выключателе, а при испытании выключателей с большим временем гашения .дуги контакты ком,:утационного аппарата могут быть разом-1 кнуты в конце процесса гашения за 0,005

0,01 сек перед моментом прекращения тока испытуемом выключателе.

На чертеже показана принципиальная схе5 ма устайовкп для осуществления предложенного способа, Установка содержит синхронный ударный генератор 1 с обмоткой 2 возбуждения ротора, являющейся источником энергии; ударный по10 вышающий трансформатор 8, который ловы шает напряжение установки до заданного зна. чения; возбудитель 4 с обмоткой б возбужде ния, питающий обмотку 2 возбуждения ротора; регулируемый резистор б, включенный по15 следовательно с обмоткой 2, комутационный аппарат?, шунтирующий резистор б, прибор 8 управления опытом, служащий для отключения H включения коммутационного аппарате

7; автомат 9 гашения поля, который предназ20 начен для развозбуждения ударного генератора; оперативный выключатель 10, осуществляющий отключение установки после окончания эксперимента; синхронный включающий аппарат 11, обеспечивающий замыкание цепи

25 в заданную фазу э.д.с. ударного генератора, и испытуемый выключатель 12, При IlenbITBHHH ВысОКОВОльтных BblliJIIo×ÇÒe" лей на коммутационную способность по пред-лагаемому способу предварительно устанавли30 вают величину сопротивления регулируемого резистора б в цепи обмотки 2. Обмотки ударного трансформатора 3 соединяют по схеме, обеспечивающей требуемое напряжение в цепи испытуемого выключателя 12. Включают опе35 ратпнный выключатель 10, автомат 9 и ударный генератор 1 возбуждают от возбудителя

4. Затем для осуществления операции О предварительно включают испытуемый выключатель 12, контактами коммутационного аппара40 та 7;шунтируют резистор б и форсируют возбуждение генератора 1, затем синхронным включающим аппаратом 11 замыкают цепь испытуемого выключателя 12, и через него начинает протекать ток. После этого до момента

45 окончания протекания тока в испытуемом выключателе 12 с помощью прибора 8 контакты коммутационного аппарата 7 размыкают, резистор б вводят в цепь обмотки 2 и прекращают формировку возбуждения ударного генера50 тора, при этом испытуемый выключатель 12 отключает ток, и на его контактах восстанавливается напряжение. Затем отключают onep8THBHblH выключатель 10 и ра313036уждаютударный генератор с помощью автомата 9.

55 При осуществлении операции ВО последовательность работы элементов установки оста:ется такой же, только предварительно включают аппарат Л, а выключатель 12 оставляют отключенным, им же производят замыкание

60 цепи.

При, проведении испытаний выключателей по циклу Π— Π— B0 последовательность работы элементов установки в первой операции

О аналогична раздельно осуществляемой one65 рации О, но после окончания операции О вык370558

i5

26

k) лючатель 10 и автомат 9 не отключают и генератор не развозбуждают, а во время бестоковой паузы Я» до начала операции 80 резистор о вновь шунтируют контактами аппарата 7.

Затем установка работает аналогично проводимой раздельно операции ВО.

Предлагаемый способ основан на том, что форсировку возбуждения ударного генератора прекращают в процессе испытаний, а не после их окончания оперативного выключателя.

Момент раэмыкания контактов коммутационного аппарата 7 определяют;в зависимости от параметров испытуемого выключателя, схемы установки и режима испытаний.

Прп испытании выключателей с малым временем гашения дуги раэмыкания контактов аппарата 7 производят одновременно с размыканием контактов испытуемого выключателя

И, а при испытании выключателей с больщим временем гашения дуги — в конце процесса отключения эа 0,005 — 0,0! Сек до прекращения протекания тока в испытуемом выключателе l2.

Такой выбор момента размыкания коптак:гов аппарата 7 Обеспечивает полное использование режима форсированного возбуждения для компенсации затухания токов и напряж ннй и своевременное прекращение форспровки. Это достигается независимо ат величины тока ротора ударного генератора и отключающей способности аяларатл 7. Так, еслп в э1ам аппарате в результате протекания повышенного тока при размыкании контактов и не Iipoизойдет гашение дуги, то после прекращения протекания така в испытуемом выключателе

12 ток через аппарат 7 умень»п1»тся, дуга в нем быстро погасится, вследствие чего резистор б полностью раси»у11тируется в теченпе достаточно малого времени. Продолжение форспровкп после Отключения тока выключателем

12 нецелесообразно и пр1»водит к з»»ачнтельному увелнченпю напряжения статора ударного генератора. Например, если при кратности форснровкп 5 — l0 коммутационный аппарат 7 оставлять включенным на весь нерпод испытаний, то уже ч ерез О,! — 0,2 сек после отключения короткого замыкания напряжение статора возрастает íà !Π— 201» по сравнению с напряжением холостого хола, а прн испытании выключателей по циклу Π— И» — Â0 и напряженин холостого хода, равном поминальному, по окончании операции О за Я»= — 0,25 — 3,2 сек напряжение статора ирены»пает номинальное значение на 25 — 30%. Посчеднее нежелательно с точки зрения безопасной эксплуатации ударных генераторов и не гозволяет получить в операции ВО заданные величины тока короткого замыкания 1„и возвращающегося напряжения, Размыкание контактов коммутационпого аппарата 7, итунтирующпх резистор форсправкп, осуществляемое е указанные моменты, Iieet возможность сразу после прекращения протекания тока в испытуемом выключателе И вводить сопротивление резистора последовательно с обмоткой ротора, увеличивать сопротивление цепи возбуждения и регулировать в сторону снижения величину тока- ротора и магнитного потока ударного генератора. За счет этого во всех испытательных схемах можно

Обеспечивать требуемое значение возвращающегбся напряжения и поддерживать напряжение статора в необходимых пределах, надежно защищая Во время бестоковых пауз ударный генератор ог flpeBb! f»IEHIIII напряжения. Особенно важ ia, что прп испытании выключателей по циклу Π— »О» — ВО можно обеспечи ь одинаковое напряжение ударного генератора перед началом операцпи 0 и ВО.

Отключение и включение контактов коммутационного аппарата, шунт1»рующпх резистор, Осуществляется автоматически " помощью

Обычного прибора управления offf IToM Tffffa ! !АУ.

Предлагаемый способ может быть использован»тля О1раш1чеп1гя превышеппя величины напряжения статара ударного геперйтора при пс»1ытаипп высоковольт»»ай аппаратуры па термическую устой»чииость. (!ред;le i пэ Обретен ия!. Способ испытания высоковольтных выкл1очате." ekl IIB коммутацпонну1о способность пспользоыппем в качестве источника эпсргпи сипхронпог0 ударпогo гспефатора и включенного последовательно с Обмогкой эозбуждепня ротора регулпр5 смога резистора, которы1) ж11тпрl юг контак а ми комм) тацпоппОГО . ап»

ПаРЗТа ДО начала HCIIÛTñ1Èflé> Oi;IИ ЫЮП»Ч1ЙСЯ тем чта„с 1»ель1О пол1 пения нсабхо»ilмОЙ Велнчппы воэвря»цающегося напряжения без пОслед»ующего превышения напряжения ударного генератора выше помпналь1»ога и Обес11еченпя максих»альпого тока, коммутируемого испытуемым выключателем, контакты коммутационного аязарата размыкают и процессе пспытания до прекращения така в испытуемом выключателе.

2. Способ по и. 3, ат.»ичпюцп»!Сл теM что прп пспытаппи выключателей с малым временем гашения дуги, копTQкты 1<Оммутаf»»fоянаГО ап парата размыкают Одповрс; е1:па с размыкакием контактов пспыт смога выкл»очателя.

3. С1»особ пО liii. 1, оТ 1йчпютппЙсл тем, что, с целью Облегченпя условий рабаты коммутационного аппарата llpH испыта1гпп выкл1очателей с большпм временем »ашеппя дуги, коптакты коммутацпопнога аппарата размыка!0T за 0,005 — 0,0! сек до нрегра;-деппя протек:: нпя тока в пспытуемам выкл»очаг»-лс.. 370558.Составитель Н. Карасева

Техред Г. Дворика

Редактор Т. Затребельиав

Корректор Н. Аук

Тилография Мин-ва культуры CCCPi

Заказ Изд. Ж 263 Тираж 766 Подписное

ЦНИИЙИ омитета по. делам изобретений и открытий прн Совете Мииистров СССР

Москва, Ж-36, Раушская иаб., д. 4/6