Устройство для защиты от перенапряжений высоковольтной электрической сети

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЙТИЛЬСТВУ

Союз Советекия

Социалистических

Республик (") 62А337 ("1

-,т,„с йсс ! (6l) Дополнительное к авт, свих-ву (22) Заявлено 14.12.76(212 2428641/24-07 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано15.09.78.Бюллетень %34 (45) Дата опубликования описания 03.08.78

У (512 N. K

Н 02 Н 9/04

Госудерстеенный немнтет

Совете Мнннстрев СССР пе делам нзебретеннй н еткрытнй (53) УДК 621.316.,939 (088. 8 2 (72) Авторы изобретения

И. М. Богатенков и М. В. Костенко !

Ленинградский ордена Ленина политехнический институт им. М. И. Калинина (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТЫ ОТ HEPEHAIIPH>NEHHA

Изобретение относится к области электротехники и применяется для защиты электрооборудования высоковольтных электрических сетей от перенапряжений.

Известны устройства зашиты от гро зовых и коммутационных перенапряжений, включаемые в энергосистемах между фаэнмм лровойом и землей (lf.

Такие устройства содержат искровые промежутки, которые пробиваются при появлении на проводе опасной для изоляции электрооборудования волны перенапряжений и отводят анергию волны в землю.

При срабатывании искровых промежутков возникает короткое замыкание в сети, которое отключается газогенераторной трубкой трубчатого разрядника, либо выключателем энергосистемы.

Короткое замыкание в энергосистеме не возникает, если в устройстве зашиты от перенапряжений последовательно с искровым промежутком включается нели. нейное сопротивление.

Известны также вентильные разрядники, содержащие искровые промежутки и нелинейные сопротивления с высокой степенью нелинейности (2).

Использование такого сопротивления„ имеющего малую величину при возникновении волн перенапряжений и большую

- после нх прохождения, приводит к ограничению сопровождающего тока промышленной частоты до величины, отключаемой последовательно включенными искровыми промежутками.

Применяемые в вентильных разрядниках нелинейные сопротивления обладают недостаточной пропускной способностью.

Это не позволяет улучшить защитные характеристики разрядников путем уменьшения числа последовательно соединенных дисков нелинейного сопротивления и искровых промежутков, так как увеличение при атом сопровождающего тока приводит к уменьшению срока службы разрядника.

Целью изобретения является улучшение защитных характеристик устройства

624337 зашиты от перенапряжений и повышение надежности рго работы.

Это достигается тем, что устройство для защиты от перенапряжений высоковольтной электрической сети, содержащее вентильный разрядник, один вывод кот рого подсоединен к проводу сети, снабжено дополнительным вентильным разрядником, один вывод которого подсоединен к тому же проводу сети, и двухобмоточным трансформатором, причем вторые выводы указанных вентильных разрядников подсоединены каждый к выводам различных обмоток трансформатора, при этом вторые выводы этих обмоток заземлены, На чертеже представлена схема устрой-ства защиты от перенапряжений.

Устройство содержит вентильные разрядники 1 и 2, подключаемые к проводу

3 сети, и обмотки 4 и 5 трансформатора, намотанные на общий сердечник 6.

При подходе к устройству волны перенапряжений, вследствие естественного разброса пробивных напряжений разрядников, первоначально срабатывает только, один разрядник (например, разрядник 1). Про35 текающий при этом через разрядник 1 и обмотку 4 ток приводит к появлению в сердечнике 6 магнитного потока намагничивания, в результате чего на обмотке

5 трансформатора возникает напряжение

30 противоположного знака по отношению к напряжению на проводе 3..Это приводит к увеличению напряжения на искровых промежутках и срабатыванию разрядника

2. При этом ток, протекающий через раз35 рядник 2 и обмотку 5 трансформатора, создает в сердечнике 6 магнитный- поток, равный по величине, но направленный противоположно потоку, создаваемому током в обмотке 4. Суммарный по40 ток намагничивания сердечника 6 оказывается близким к нулю. Сцепляющиеся с обмоткаМи 4 и 5 транс» форматора потоки рассеяния создают индуктивные сопротивления обмоток, 45 меньше, чем сопротивления намагничивания и значительно меньше, чем величина нелинейных сопротивлений разрядников.

1 и 2, Разброс вольтамперных характеристик нелинейных сопротивлений раэряд50 ников не вызывает заметной неравномер— ности токов в разрядниках, поскольку разные напряжения, возникающие при этом на обмотках 4 и 5 трансформатора, приводят к выравниванию токов в разрядниках. Магнитный поток рассеяния, замыкающийся через обмотки 4 и 5 при протекании в них равных токов, и отсутствие магнитного потока намагничивания сердечника 6 определяют малое индуктивное сопротивление обмоток и незначительно ухудшают защитные характеристики каждого разрядника, однако защитные характеристики всего устройства значительно улучшаются благодаря применению двух параллельно включенных разрядников..

Улучшение защитных характеристик устройства позволяет уменьшить величину опасных грозовых и коммутационных перенапряжений в высоковольтных электрических системах, снизить уровень изоляции силовых трансформаторов и другого электрооборудования систем, удешевить их строительство и увеличить срок службы и надежность защитного устройства.

Формула изобретения

Устройство для защиты от перенапряжений высоковольтной электрической сети, содержащее вентильный разрядник, один вывод которого подсоединен к проводу сети, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности его работы, оно снабжено дополнительным вентильным разрядником, одни вывод которого подсоединен к тому же проводу сети, и двухобмоточным трансформатором, вторые выводы указанных вентильных разрядников подсоединены каждый к выводам различных обмоток трансформатора, при этом вторые выводы этих обмоток э аэемлены.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Долгинов А. И. "Перенапряжения в электрических системах, ГЭИ, 1962.

2. Шишман Q. В. и др. "Вентильные разрядники высокого напряжения, "Энергия", 1971.

624337

Составитель Л. Дементьева

Техред А. Богдан Корректор С. Гарасиняк

Редактор Л. Батанова

Филиал ППП "Патент", г: Ужгород, ул. Проектная, 4

Заказ 5200/45 Тираж 892 Подписное

UHHHHH Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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