Устройство для испытания выключателей на отключение зарядного тока ненагруженных линий

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Сощиалистическик

Республик

<>i)993167

Щ б»г г (61)Дополнительиое к авт. сеид-ву(22) Заявлено 23. 07. 81 (21) 3323609/18-21

Р1) М. Кл.з

6 .01 R 31/02 с присоединением заявки Мо

Государственный комитет

СССР оо делам изобретений и открытий (23) Приоритет—

Опубликовано 3001.83., Бюллетень Мо 4

t53} УДК 621. 396 (088. 8) Дата опубликования описания 360183

I:,1 . I

В.М. Рудный, В.Н. Сметанин и P.Ì. Illarees

1 с у

; -i $

Уральский ордена Трудового Красного Знамени политехнический институт им. С.М. Кирова (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54 ) УСТРОИСТВО ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ ВЫКЛЮЧАТЕЛЕН

HA ОТКЛЮЧЕНИЕ ЗАРЯДНОГО ТОКА

НЕНАГРУМЕННЫХ ЛИНИИ

Изобретение относится к электротехнике, а именно к испытаниям высоковольтного выключателя в режиме отключения зарядных токов ненагруженных линий.

Известно устройство для испытания выключателей на отключение заряд ного тока, содержащее колебательный . контур и конденсатор.

В указанном устройстве, являющемся эквивалентной схемой, отключаемый выключателем опережающий ток и вос станавливающее на контактах напряжение получают от колебательного контура проьыаленной частоты высокого напряжения 1 ).

Недостатком его является низкая точность испытаний..

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является устройство для испытания выключателей на отключение зарядного тока, содер- . жащее первый реактор,. компенсирующий реактор, элемент включения, конденсаторную батарею, первый конденсатор, второй конденсатор и резистор, источник постоянного напряжения ).2).

Недостатком известного устройства является неточное воспроизведение формы и амплитуды восстанавливающегося напряжения на линейном контакте испытуемого выключателя при испытании в режиме отключения зарядных токов ненагруженных трехфаэных линий электропередач.

Цель изобретения — повыаение достоверности результатов испытаний.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для испытания выключателей на отключение зарядного тока ненагруженных линий, содержащее первый источник напряжения, соединенный первым выходом через первый элемент коммутации с первым выводом первого конденсатора и через испытуемый выключатель с первым выводом . первого реактора, второй вывод которого соединен через второй конденсатор и первый резистор с первым выводом, через второй реактор н конденсаторную батарею с вторым выходом первого источника питания, соединенным через третий реактор и второй . элемент коммутации с вторым выводом первого реактора, введены второй источник .питания, третий элемент коммутации, третий и четвертый конденсаторы, второй. резистор, четвертый .и пятый реакторы и искровой разрядник, соединенный первым выводом с

993167 первым выводом третьего конденсатора, первым и вторым выходами второго и первого источников питания соответственно, вторым выводом через четвертый реактор с первым выводом пятого реактора, соединенного вторым 5 выводом через второй резисторы четвертый конденсатор с первым выводом, непосредственно с вторыми выводами третьего и первого конденсаторов, соединенными через третий эле- 10 мент коммутации с вторым выходом второго источника питания.

На фиг. 1 приведена электрическая схема устройства; на фиг. 2 временная диаграмма процессов при отключении ненагруженной трехфаэной линии в устройстве; на фиг. 3 — временная диаграмма изменения напряжения на конденсаторах, на фиг. 4 расчетная временная диаграмма напряжения на линейном контакте испытуемого выключателя. устройство содержит первый конденсатор 1, первый реакто 2, .испытуемый выключатель 3, второй элемент

4 коммутации, конденсаторную батарею

5, второй 6 и третий 7 реакторы, первый резистор 8, второй 9 и третий 10 конденсаторы, пятый 11 и четвертый 12 реакторы, управляемый искроЗ0 вой разрядник 13,„ второй резистор

14, четвертый конденсатор 15, первый

16 и второй 17 источники питания, первый 18 и второй 19 элементы коммутации. Кроме того, обозначены фиг.2 35 напряжение О» на полюсе выключателя по отнОшению к земле перед отключением, величина ЪО снижения напряжения на шинах подстанции после г;;ще- ния дуги в выключателе, величина bU» 40 повышения напряжения на отключенной фазе трехфазной линии, отключаемый ток 1 ; момент т,» гашения тока в выключателе, амплитуда восстанавли,вающего напРяжения Омах- » 0ш+а л 45 на выключателе.

Устройство работает следующим образом.

Перед опытом испытуемый выключатель 3 включен, элемент 4 коммута- ции отключен, конденсаторная батарея 5 и последовательно включенные конденсаторы 1 и 10 заряжаются от источника 16 через элемент 18 коммутации. Требуемая величина напряжения на конденсаторе 10 корректируется источником 17 через элемент 19 коммутации. После достижения на конден- . саторах 5 и 10 заданных условием опыта напряжений источники 16 и 17 отключаются. для проведения испытаний60 подаются согласованные между собой команды на отключение испытуемого выключателя 3 и включение элемента

4. H момент включения элемента 4 включения йр, фиг. 3) через испытуемый выключатель начинает протекать ток t)=1)„Чин величина которого при заданном напря. женин предварительного заряда 9 коно денсаторов 1 и 10, равном сумме напряжения О» на конденсаторе 1 и напряжения 0»р на конденсаторе 10, определяется емкостью последовательно включенных конденсаторов 1 и 10, которая соответствует емкости ненагруженной фазы линии.

Синусоидальность отключаемого тока обеспечивается выбором величины индуктивности компенсирующего реак« тора 6. Суммарное напряжение на последовательно включенных конденсаторах 1 и 10 определяется иэ выражения

u0«) = u„(e)» U М =-0 соэшб, В связи с тем, что напряжение заряда конденсаторов 1 и 10 не пропорционально их проводимости(С» - 7 С„) конденсатор 10 при протбкании тока „.(не меняет полярности своего зарядного напряжения.

На временной диаграмме (фиг. 3) показан характер изменения напряжений на конденсаторах 1,5 и 10 до нуля отключаемого тока (момент t,„)и после нуля отключаемого тока до амплитуды восстанавливающего напря ения на испытуемом выключателе (момент t ).

Кривые 1,5 и 10 соответствуют форме изменения напряжений на конденсаторах 1,5 и 10.

Соотношения емкостей конденсаторов 1 и 10 и их зарядных напряжений . выбираются таким образом, чтобы напряжение на конденсаторе 10 через полупериод снизилось до величины Uz (фиг. 3), равной величина»/2 bUp т. е. соответствовало бы ожидаемому суммарному повышению напряжения на отключаемой трехфазной линии (Ь0д) вследствие электростатического влияния и косоугольного распределения напряжения вдоль линии.

Вблизи нулевого значения отключаемого тока (момент т., ) включается искровой разрядник 13 и конденсатор

10 начинает перезаряжаться через последовательно включенные реакторы 11 и 12. Скорость изменения напряжения на конденсаторе 10 и переходный затухающий колебательный процесс .определяются соответствием величин элементов 11, 12, 14 и 15. Через полупериод промт:ленной частоты (т. е. к моменту 4 ) конденсатор 10 перезарядится и напряжение на линейном контакте испытуемого включателя 3 по отношению к земле увеличится íà seличину 2О =ЬО» соответственно реальным.993167 условиям работы выключателя в трех» фазной сети. Параметры элементов 11 — 15 должны быть выбраны таким образом, чтобы кривая U„ (Ôèã. 3), являющаяся суммой конвой 1 и кривой 10 на участ ке („=1 ) с достаточной точностью воспроизводила процессы на линейном контакте выключателя. Это обеспечивается правильным выбором элементов

10, 1, 15, 11 и 12 устройства.

Величина сопротивления резистора 14 определяет время затухания высо-.. кочастотной составляющей колебательного процесса, В реальной ненагруженной линии продолжительность вырав- 35 нивающего переходного лроцесса с мно-. гократными отражениями волн от разомк. нутых концов фазы составляет не более полупериода промышленной частоты.

1 20

Расчетная кривая "1" (фиг. 4) соответствует изменению напряжения на линейном контакте выключателя при отключении первой фазы ненагруженной линии 500 кВ в реальной сети. Расчетная кривая "2" — изменению напряжения на линейном контакте испытуемого выключателя 3 в предлагаемом устрой

Стве. Расчет параметров элементов устройства и кривых "1", "2" произведен для условий испытания четверти полюса выключателя 500 кВ. Иэ сопоставления кривых "1" н "2" следует что предлагаемое устройство обеспе- .. ! чивает достаточно точное воспроизведение процессов при испытании выклю- чателя на отключение токов ненагружен ных линий.

-- .40

Таким образом, введение элементов .10 - 14, 17 и 19 обеспечивает приб- . лижение условий испытаний выключателя 3 к условиям их реальной работы,.что повышает достоверность резуль- 45 татов испытаний..

Формула изобретения устройство для испытания выключателей на .отключение зарядного тока ненагруженных линий, содержащее первый источник напряжения, соединенный первым выходом через первый элемент коммутации с первым выводом первого конденсатора и через испытуемый выключатель с первым выводом первого реактора, второй вывод которого соединен через второй конденсатор и первый резистор с первым выводом, через второй реактор и кон денсаторную батарею с вторым выходом первого источника питания, соединенным через третий реактор и второй элемент коммутации с вторым выводом первого реактора, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения достоверности результатов испытаний, в него введены второй источник питания, третий элемент коммутации, третий и четвертый конденсаторы, второй резистор, четвертый и пятый реакторы и искровой разрядник, соединенный первым выводом с первым выводом третьего конденсатора, первым и вторым выходами второго и первого источников питания соответственно, вторым выводом через четвертый реактор с первым выводом пятого реактора, "соединенного вторым выводом через второй резистор н четвертый конденсатор с первым выводом, нЕпосредственно - с вторыми выводами третьего и первого конденсаторов, соединенными через третий элемент коммутации с вторым выходом второго источника питания

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

9 699453t кл. G 01 R 31/02 1979 °

2. Авторское свидетельство СССР по заявке 9 2912531/21, кл. G 01 R; 31/02, 23.04.80 (прото-. тип). (993167

Составитель В. Дворкин

Редактор A. фролова Техред И.Тепер Корректор О. Билак, Заказ 449/61 Тирам.708 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва; Ж-З5, Раушская наб., д. 4/5 филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4