Устройство для испытания выключателей на отключение зарядного тока

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН Ия

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву ) 699453

CoIo3 Советски к

Социвпистичесиик

Республик () i) 888047 (51)М. Кл. (22)Заявлено 31.07.78 (21) 2650381/24=07 с присоединением заявки М(23) Приоритет

G 01 R 31/32

1ееудеретеееые кемвтет

СССР ае аелам взебеетений в еткрытвй (53) УД1(621.

° 316.54 (088.8) Опубликовано 07. 12.81. Бюллетень М 45

Дата опубликования описания 10. 12 .81 (72) Авторы изобретения (7!) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ ВЫКДОЧАТЕЛЕЙ

НА ОТКЛОЧЕНИЕ ЗАРЯДНОГО ТОКА

Изобретение относится к электротехнике, а именно к области испытания высоковольтных выключателей в режиме отключения ненагруженных (холостых) линий.

В основном авт. св. И 699453 описано устройство для испытания выключателей на отключение зарядного тока, используемое при коммутационных испытаниях высоковольтных выключателей в режиме отключения емкостных токов ненагруженных линий. Это устройство содержит последовательно соединенные батарею конденсаторов, элемент включения, реактор и отключающий элемент, образующие.колебательный контур промышленной частоты, дополнительный реактор, включенный параллельно отключающему элементу. Параллельно конденсаторной батарее подключена цепочка, состоящая из последовательно соединенных реактора, воспроизводящего индуктивность реального источника, испытуемого выключателя и кс.нденсатоа, имитирующего отключаемую линию. араллельно реактору, воспроизводящему индуктивность реального источника включена RC-цепочка регулирования восстанавливающегося напряжения. Для предварительного заряда конденсаторов устройство содержит блок питания постоянного тока (1).

Недостатком данного устройства является то, что при испытании выключать теля напряжение на конденсаторной батарее колебательного контура будет, затухать вследстзие наличия значительных активных потерь в колебательном контуре и на дуге испытуемого выключателя. Поэтому после обрыва испытуемым выключателем емкостнсго тока восстанавливающееся на контактах выключателя напряжение может оказаться недостаточным. Применение в колебательном контуре конденсаторной бата" реи большой мощности для уменьшения затухания напряжения связано с большими капитальными затратами, так как

P.M. lllareee В.А, Субботин и С.В. Сысоли /Я ":11гу .... t ff.",ô) с, ) )

4 р т*),. )

Уральский ордена Трудового Красного Знамени политехнический институт им. С.M. Кирова

888047 (7 "нр

15 конденсаторная батарея выполняется на высокое напряжение

5 где U — наибольшее рабочее напряжеН ние выключателя.

Целью изобретения является повышение точности испытаний путем воспроизведения амплитуды восстанавливающегося напряжения на испытуемом выключателе.

Цель достигается тем, что устройство для испытания выключателей снабжено компенсирующим конденсатором и элементом включения, включенными последовательно со вторым дополнительным реактором.

Схема устройства изображена на чертеже.

Она содержит конденсатор 1, имитирующий отключаемую линию, блок питания постоянного тока 2, испытуемый выключатель 3, элемент включения 4, конденсаторную батарею 5, первый дополнительный реактор 6, реактор 7, резистор 8 и конденсатор 9, RC-цепочку для регулирования формы восстанавливающегося напряжения со стороны сети, второй дополнительный реактор

10, отключающий элемент 11, компенсирующий конденсатор 12, элемент включения 13. Конденсаторная батарея

5, элемент включения 4, реактор 7, отключающий элемент 11 включены последовательно и при включении элемента включения 4 образуют колебательный контур высокого напряжения промышленной частоты.

Цепочка из последовательно включенных реактора 6, испытуемого выключателя 3 и конденсатора 1 подключена параллельно конденсаторной батарее 5.

Элемент включения 13, дополнительный реактор 10 и компенсирующий конденсатор 12 включены последовательно и шунтируют -элемент отключения 11. Реактор 6, воспроизводящий индуктивность реальной сети, шунтирован последовательно включенными резистором

8 и конденсатором 9. 50

Устройство работает следующим образом.

Перед опытом испытуемый выключатель 3, отключающий элемент,11 включены,а элементы включения 4, 13 отключены. От источника постоянного напряжения 2 предварительно до нужйого (зависит от класса напряжения ф испытуемого выключателя) напряжения одинаковой полярности заряжаются конденсаторная батарея 5 и конденсатор

Одновременно от источника постоянного напряжения (не показан) заряжается компенсирующий конденсатор 12.

Величина напряжения заряда компенсирующего конденсатора 12 зависит от величины требуемой компенсации напряжения и соотношения емкостей конденсаторной батареи и компенсирующего конденсатора 12. Полярность напряжения заряда компенсирующего конденсатора 12 должна быть такой, чтобы в момент обрыва испытуемым выключателем 3 емкостного тока конденсаторная батарея 5 имела полярность, противоположную полярности конденсатора 12.

В некоторый момент времени срабатывает элемент включения 4 и подается команда на отключение испытуемого выключателя 3. Через испытуемый выключатель начинает протекать емкостный ток. После размыкания контактов испытуемого выключателя и обрыва разрядного тока конденсатора 1 на конденсаторе остается напряжение, которое имитирует остаточный заряд отключаемой линии.

В момент нуля отключаемого тока размыкается элемент отключения 11, срабатывает элемент включения 13, и в колебательный контур из батареи 5 и реактора 7 вводится дополнительный реактор и заряженный компенсирующий конденсатор 12. В дальнейшем частота колебательного процесса в конуре 5-7, 10-12 зависит от величины эквивалентной емкости последовательно включенных конденсаторной батареи 5 и компенсирующего конденсатора 12 и от суммы индуктивностей реактора 7 и дополнительного реактора 10.

Величина индуктивности реактора 10 выбирается из условия сохранения в контуре 5-7, 10-12 промышленной частоты после отключения испытуемым выключателем конденсатора 1, имитирующего отключаемую линию.

Через полупериод промышленной частоты конденсаторная батарея 5 перезарядится и полярность ее заряда будет противоположной полярности заряда конденсатора 1. После перезаряда. напряжение на конденсаторной батаоее 5 и конденсаторе 12 распределится в обратно пропорциональной зависимости ,от величины емкостей конденсаторной

Формула изобретения

5 8 батареи 5 и компенсирующего конденсатора l2. Поскольку емкость компенси рующего конденсатора 12 (выполняется на сравнительно небольшое напряжение) много больше емкости батареи 5, напряжение на конденсаторной батарее 5 после перезаряда увеличится, а на компенсирующем конденсаторе l2 уменьшится. Таким образом схема позволяет произвести компенсацию напряжения на конденсаторной батарее колебательного контура и регулировать амплитуду собственного восстанавливаю щегося напряжения на контактах испы" туемого выключателя со стороны колебательного контура.

Для обоснования технико-экономической эффективности предлагаемого устройства рассмотрим, например, необходимые параметры схемы при испытаниях двух разрывов (-= ) полюса ,1 1 выключателя ВВ-500 кВ в ремйме огключения ненагруженных линий. Согласно ГОСТ 12450-73 необходимо воспроизвести ток ненагруженной фазы

1,5-500 А = 750 А и амплитуду восстанавливающегося через полупериод промышленной частоты напряжения

3 2,1 3-Я 4

4ъ Hp И

626 = 2.5 8 КВ.

Конденсатор, имитирующий отключаемую линию, должен иметь емкость С =

= 26,2 мкф, Ucp = !30 кВ (стоимость

37 тыс. руб.). Имеем, например, ем, кость конденсаторной батареи С =

131 мкф.

При работе схемы в полупериод горения дуги через конденсатор 1 и ис88047 4

-пытуемый выключатель 3 протекает зарядный ток 750 Л, а через конденсаторную батарею колебательного контура l = 4000 А. В связи с наличием

g активных сопротивлений в схеме (защитные резисторы каждого конденсатора) и выделения энергии на дуге испытуемого выключателя (сопротивление столба дуги значительно в связи с

10 малым отключаемым током) напряжение на конеднсаторной батарее 5 через полупериод снизится на 10- .Д. После обрыва тока в испытуемом выключателе в период восстановления ток проте1В кает только в колебательном контуре промышленной частоты и напряжение конденсаторной батареи 5 снизится еще на 6-83 первоначального напряжения заряда.

3О

Устройство для испытания выключа25 телей на отключение зарядного тока по авт. св. Н 699453, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения точности испытания путем воспроизведения амплитуды восстанавливаю30 щегося напряжения на испытуемом выключателе, оно снабжено компенсирующим конденсатором и элементом включения, которые включены последовательно с вторым дополнительным реакд тором.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР и 699453, кл. 6 01 R 31/32, 1977.

888О47

Составитель В. Попова

Техред А.Бабинец Корректор П. Швыдкая

Редактор О. Юркова

Заказ 10719/12

Тираж 735 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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