Устройство для защиты линии электропередачи от токов короткого замыкания

 

Е.Л.блинков, Е.С.Гольденберг, А.С.Дронов, Ш.И.Лутидзе, С.В.Нейкирх, В.Л.Петри и В.И.Фиалк в,, (72) Авторы нзобретення

Государственный научно-исследовательский э1 гетический институт им. Г.И.Кржижановского (7l ) Заявнтель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТЫ ЛИНИИ ЭЛЕКТРОПЕРЕДАЧИ

ОТ ТОКОВ КОРОТКОГО ЗАМЫКАНИЯ

1

Изобретение относи тся к прои з водству и распределению электрической энергии, в частности к оборудованию электрических подстанций энергети ческих систем, Известно устройство для защиты сверхпроводящего кабеля от токов короткого замыкания, содержащее ряд последовательно соединенных сверхпроводящих элементов, каждый из которых имеет два отверстия, через которые ток течет в разных направлениях(1).

Недостатком устройства являются большие тепловыделения в холодной зоне и большой расход сверхпроводящего материала.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство, состоящее из первичной и вторичной обмоток, помещенных в общий криостат. Первичная обмот. ка выполняется из сверхпроводящего материала и с целью компенсации соб2 ственной индуктивности направление слоев меняется после каждого второго витка. Управление устройством осуществляется с помощью вторичной обмотки, намотанной перпендикулярно к виткам первичной обмотки и создающей магнитное поле, переводящее первичную .обмотку из сверхпроводящего состояния в резистивное.

Ограничение аварийного тока проис" ходит появляющимся омическим сопроти влением (2 ).

Однако данное устройство характеризуется большими тепловыделениями в холодной зоне, обусловленными переходом первичной сверхпроводящей обмотки в резистивное состояние, что приводит к большим потерям хладагента и увеличению времени восстановления состояния сверхпроводимости.

Цепль изобретения - уменьшение тепловыделений в холодной зоне.

Указанная цель достигается тем, что устройство для защиты линии

3 93620

Электропередачи от токов короткого замыкания, содержащее два сверхпроводящих элемента с основными концентрично расположенными обмотками, включенными в линию электропередачи, и переключающий элемент, дополнительно снабжено двумя бифилярными экранирующими сверхпроводящими обмотками, причем указанные бифилярные обмотки расположены концентрично меж- !ó ду двумя основными обмотками, а в каI«ecxee переключающего элемента исполь рован криотрон,обмотка управления

1 которого подключена через дополнительно введенный преобразователь к линии электропередачи, а клапан криотрона подсоединен одним концом к нача" лам экранирующих сверхпроводящих обмоток, а другой - к концам этих же обмоток °

29

На фиг. 1 схематически изображена конструкция предлагаемого устройства, на фиг. 2 - его схема.

Предлагаемое устройство .содержит силовые сверхпроводящие обмотки 1 и 2 экранирующие сверхпроводящие.обмотки

3 и 4, криотрон 5 и преобразователь б, Действие предлагаемого устройства происходит следующим образом.

В рабочем режиме криотрон 5 заикнут. При этом каждая из бифилярных обмоток 3 и 4 образует свой собственный сверхпроводящий контур. Так как бифилярные обмотки расположены между силовыми обмотками и концентрично им, 35 то указанные обмотки выполняют роль сверхпроводящих экранов, экранируя магнитные поля каждой силовой обмотки 1 и 2 и резко ослабляя магнитную связь между ними. Вследствие

4О этого общее индуктивное сопротивление устройства незначительно, В случае возникновения короткого замыкания клапан криотрона 5 переходит в резистивное состояние, при этом образуется цепь, со45 стоящая из двух бифилярно намотанных сверхпроводящих обмоток 3 и 4, в которых проводимые ЭДС направлены встречно и равны между собой, а экранирующие токи равны I нулю. В результате происходит увеличение собственного ин3 4 дуктивного сопротивления силовых обмоток 3 и 4 и резкое усиление магнит ной связи между ними. Общее индуктивное сопротивление устройства значительно возрастает, ограничивая тем самым ток короткого замыкания.

Технико-экономический эффект от применения предлагаемого устройства заключается в том, что при аварийном режиме в резистивное состояние переходит только клапан криотрона, включенного в цепь управления, имеющую малую запасенную энергию, а указанные обмотки не теряют состояния сверхпроводимости, что обуславливает незначительные тепловыделения в холодной зоне.

Формула изобретения

Устройство для защиты линии электропередачи от токов короткого замыкания, содержащее два сверхпроводящих элемента с основными концентрично расположенными обмотками, включенными в линию электропередачи, и переключающий элемент, о т л и ч аю щ е е с я тем, что, с целью уменьшения тепповыделений в холодной зоне, оно дополнительно снабжено двумя бифилярными экранирующими сверхпроводящими обмотками, причем указан-. ные бифилярные обмотки расположены концентрично между двумя основными обмотками, а в качестве переключающего элемента использован криотрон, обмотка управления которого подключена через дополнительно введенный преобразователь к линии электропередачи, а клапан криотрона подсоединен одним концом к началам экранирующих сверхпроводящих обмоток, а другим - к концам этих обмоток.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

Патент Великобритании 11335423, кл. Н 01 V 11/16, 1973 °

2. Патент Великобритании 11308279, кл. Н О1 V 11/16, 1973.

I,936ге3

Составитель Л.Дементьева

Техред С. Иигунова Корректор М, Пожо

Редактор M.Êåëåìåâ

Тираж 669 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий

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

Заказ 4239/65 сР филиал IlfIIl "Патент", г. Ужгород, ул. Проектно