Разрядник для защиты линий электропередачи от коммутационных перенапряжений

 

I (i t) 5182О7

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН Ия

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Сеоз Советских

Социалистииеских

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 29.05.73 (21) 1921619/24-7 (51) M. Кл.

Н 02H 7/24

Н 01 Т 5/00 с присоединением заявки № „ (23) Приоритет (43) Опубликоваио25.05 76 Бюллетень №.19. (46) Дата опубликования описания 10.06.76

Гвоударотвеннв|й комнтет

Совета Мнннетров СССР оо делам нзворетеннй н вткрытнй (оЗ) 3K 621.316. .933(088.8) (72) Авторы изобретения

В. И. Бронников и В. Н. Сметанин

Уральский ордена Трудового Красного Знамени политехнический институт им. С. М. Кирова (71) Заявитель (54) РАЗРЯДНИК ДЛЯ ЗАШИТЫ ЛИНИЙ ЭЛЕКТРОПЕРЕДАЧИ

ОТ КОММУТАЦИОННЫХ ПЕРЕНАПРЯЖЕНИЙ

Изобретение относится к устройствам зашиты от перенапряжений в электропередачах сверхвысоких напряжений.

Известны разрядники для зашиты линии электропередачи от коммутационных перенапряжений; содержашие последовательно соединенные токоограничиваюшне сопротивления и искровыа промежутки, шунтированные активными сопротивлениями.

Однако они непригодны для глубокого огра- щ ничения перенапряжений в линиях электрьпередачи на уровне "1.5 U4, Объясняется это тем, что пробивные напряжьния при коммутационных волнах у известных разрядников с учетом необходимос- 1к ти отстройки от срабатывания при рабочем напряжении не могут быть ниже 1,4 - 1,5 где U - фазовое рабочее напряжение сетй. Вследствие волнового характера коммутационных процессов перенапряжения в удаленных от разрядника точках могут на

30-40% превышать пробивное, то есть сушествуюшие разрядники при уровне линейной изоляции менее 2,OU> принципиально не могут обеспечить ее эашиту. Зашитная зона таких разрядников при некоторы х важны х

1 коммутациях составляет всего несколько десятков километров. В цикле автоматического повторного включения {АПВ) известные разрядники не влияют на скорость стекания ,остаточного заряда с линии.

В конце бестоковой паузы на линии сохраняется высокое остаточное напряжение, за счет чего перенапряжение при повторном включения и предельные нагрузки на разрядник увеличиваются на 20% по сравнению с включением незаряженной линии, а защитная зона дополнительно уменьшается.

Для повышения эДективности защиты разрядник снабжен по крайней мере одним резонансным контуром, один вывод которого подключен к внешнему выводу искрового промежутка, а второй — к токоограничиваюшему сопротивлению.

Кроме того, второй вывод резонансного контура может быть подсоединен к внешнему выводу токоограничивающего сопротивления, второй вывод резонансного контура может быть подсоединен к об|цей точке искрового промежутка токоограпичиввю цего

5.15 207 сопротивления, а искровые промежутки, шунтированные резонансным контуром, могут быть выполнены с коэффициентом импульса меньше единицы.

На фиг. 1 и 2 дана принципиальная схема предлагаемого разрядника.

Между линией электропередачи 1 и землей 2 включены последовательно элементы

t разрядника (два таких элемента 3 и 4 показаны на фиг. 1 и 2). Они состоят из искровых промежутков 5 и токоограничиваюших сопротивлений 6. Искровые промежутки шунтированы для выравнивания напряжения по ним сопротивлениями 7. Парал- лельно части искровых промежутков, относящихся к одному или нескольким элемен!!6 там 4, включен резонансный контур 8, состоящий из параллельно соединенных кон.денсатора 9 и дросселя 10 и настроенный на частоту рабочего или восстанавливаюшегося на разряднике напряжения. Элементы 3 и 4 имеют различные или равные пробивные напряжения, причем в случае, если напряжение элемента 3 ниже, обеспечивается срабатывание искровых промежутков элемента 4 после пробоя элемента 3, 26 с помощью известных методов (например, снижением коэффициента импульса) . Элементы 3 и 4 имеют также известные приспособления для получения 100% восстанавливаюШейся прочности или для форсировки напря- . 30 жения гашения.

Благодаря наличию настроенного на частоту рабочего или восстанавливаюшегося напряжения резонансного контура, состоящего иэ конденсатора и дросселя и включен- 35 ного параллельно части искровых промежутков, достаточной для пробоя остальных, общее пробивное напряжение разрядника при коммутационных процессах в сети снижается в 1 5-2,0 раза по сравнению с пробив- 40 ным напряжением при воздействии восстанавливаюшегося и рабочего напряжения.

Зависимость пробивного напряжения от частоты перенапряжений имеет резонансный характер с максимумом в области рабочей 45 частоты. В таком исполнении. разрядник с уставкой пробивного напряжения искровых промежутков 1,4-1,5U при возникновении опасных коммутационных волн срабатывает при напряжении 0,7-1,1U+, что позволяет 60 защитить изоляцию линии на уровне уставки (Ю есТь 1,4-1,50ф на расстояниях в нес) — 1 У колько сотен километров от разрядника. Снижение пробивного напряжения до 0,7-0,8) м и ниже происходит также после отклю. чения ненагруженной линии, благодаря чему разрядник срабатывает в бестоковую паузу

АПВ и осуществляет быстрый разряд неповрежденных фаз линии еше до момента повторного включения. Тем самым перенапря ФО,жения при АПВ дополнительно снижаются на 20%, уменьшаются предельные нагрузки на разрядник и увеличивается защитная зона.

При гашении сопровождающего тока и длительном воздействии рабочего напряжения резонансный контур повышает общее пробивное напряжение разрядника до уровня уставки (1,4-1,5 Уф ), что обеспечивает работоспособность разрядника в нормальных режимах электропередач.

Величина снижения пробивного напряжения при коммутационных волнах пропорциой нальна интенсивности переходного процесса, поэтому исключаются ненужные срабатывания разрядника при малых амплитудах перенапряжений, не гредставляющих опасности для линейной изоляции. Ускоренное срабаты вание разрядника автоматически обеспечивается как раз в тех случаях, когда это необходимо по условиям зашиты (при больших амплитудах, либо крутых фронтах коммутационных волн). Эффективность защиты обоих предлагаемых вариантов на фиг. 1 и

2 одинакова, однако для повышения надежности гашения сопровождающего тока резонансный контур целесообразно вкл:очать параллельно элементам разрядника, как изображено на фиг. 2. В последней схеме умень щается интенсивность переходного процесса в контуре после гашения сопровождающего тока, что позволяет применять более избирательную настройку пробивных напряжений разрядника, чем в схеме, предложенной на фиг. 1. формула изобретения

1. Разрядник для зашиты линий электропередачи от коммутационных перенапряжений, содержащий цепочки, состоящие из последовательно соединенных искрового промежутка, шунтированного активным сопротивлением и токоограничивающего сопротивления, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности зашиты, оН снабжен, по крайней мере, одним резонансным контуром, один вывод которого подключен к внешнему выводу искрового промежутка а второй — к токоограничиваюшему со противлению.

2 Разрядник по и 1 о л и ч а юш и и с я тем, что второй вывод указанного резонансного контура подсоединен к внешнему выводу токоограничпвающего сопротивления.

3. Разрядник по и. 1, о т л и ч а юшийся тем, что второй вывод указанного резонансного контура подсоединен к об-!

;5 15207

I

Составитель Л. Дементьева .

Редактор T. Шагова Техред М девигкая Корректор А. Лакида

Заказ 1314/107 Тираж 882 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

meN точке искрового: промежутка, и ограничивающего сопротивления.

4. Разрядник по пп. 1-3, о т л

/ !

10 I

3 ю шийся тем, что указанные искровые промежутки выполнены с козффишгентом им» пульса меньше единицы.