Высоковольтный генераторный выключатель

(19) (И) А с 59 4 Н 01 Н 33/04 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ/04, 1979.тво СССР3/04, 1983.ГЕНЕРАТОРащий послеглавныеелителя,ключениыетактам,тво, управмайной юаилм ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ(71) Научно-исследоватепроектно-конструкторскинологический институт вного аппаратостроения Лского производственногония "Электроаппарат"(54)(57) ВЫСОКОВОЛЬТНЫЙНЫЙ ВЫКЛЮЧАТЕЛЬ, содерждовательно соединенныеконтакты и контакты отдуправляемые приводом, впараллельно главным кондугогасительное устройс ляемое соответствующим приводом,тиристорный узел и блок оперативного управления, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью повышения коммутационной способности при одновременном снижении стоимости, он снабжен блоком анализатора тока и блоком координированного управления приводами, атиристорный узел выполнен из последовательно соединенных тиристоров, выход блока оперативного управления соединен с входом блокаанализатора тока, выход блока анализатора тока соединен с первымвходом блока координированногоуправления, второй вход которогопредназначен для получения сигнала релейной защиты, выходы блокакоординированного управления соединены с входами приводов главныхконтактов, контактов отделителяи дугогасительного устройства, атакже с входом тиристорного узлаИзобретение относится к электротехнике и может быть использовано в высоковольтных выключателях переменного тока, преимущественномощных, с повышенным числом коммутаций больших токов,Целью изобретения является повышение коммутационной способностипри одновременном снижении стоимости выключателя.На чертеже приведена функциональная схема выключателя.Выключатель содержит последовательно соединенные главные контакты1 и контакты атделителя 2, управляемые приводом 3, параллельна главным контактам подключены дугогасительное устройства 4, управляемоеприводом 5, тиристарный узел 6;выход блока 7 оперативного управления соединен с входом анализатора 8 тока, выход которого соединенс входом блока 9 координированного управления, второй вход которого предназначен для получения сигнала от блока релейной защиты, выходблока координированного управления соединен с входами приводов3 и 5, а также с входами узла 6.Анализатор тока включает блок,определяющий интервал времени:в течение которого полярность тока совпадает с проводящим направлениемтиристоров, и блок измерения 1 анализа) величины тока.Блок определения полярности:впростейшем виде представляет собойдиод, проводящий ток только в одномнаправлении,Блок анализа величины тока, например, для напряжения синусоидальной формы может быть выполнен ввиде трансформатора тока и измерителя тока и выдает сигнал временипосле перехода тока через нуль, соответствующий заданному значениювеличины тока,Блок координированного управления включает набор электрапневматических элементов (электромагниты,клапана, пневмоканалы, редуцирующиеэлементы и т.д.) и может иметь различное типоиспалнение. Такие системы известны, используются в высоковольтных выключателях и других устройствах в разных сочетаниях в зависимости от необходимой последовательности операций. 5 1 О 15 20 25 ЗО 35 4 О 45 5 О Использование анализатора тока в сочетании с блоком координированнога управления и тиристарным узлам иэ последовательно включенных тиристоров в данном выключателе позволяет повысить в 4-6 и более раэ коммутационную способность выключателя, снизить количество тиристоров, уменьшить габариты, массу и стоимостьвыключателя.Выключатель работает следующимобразом,Ва включенном положении главныеконтакты 1 и контакты атделителя 2замкнуты, контакты дугогасительнага устройства 4 разомкнуты, тиристарный узел 6 заперт. При поступлении команды на отключение от блока7 оперативного управления анализатора 8 тока вырабатывает команду омоменте перехода тока через нуль,после катарага полярность тока начинает соответствовать проводящему состоянию тиристоров, а блок 9каардинираваннагс управления вырабатывает команды управления приводами 3 и 5 и тиристарным узлом 6.1(оманды поступают таким образом,чта сначала срабатывает привод 5 и контакты дугогасительнога устройства 4 замыкаются, После этого срабатывает привод 3 и главные контакты 1 размыкаются беэ дуги в произвольный момент времени. Так переходит в контакты дугогасительногоустройства 4, Момент подачи команды на отключение привода 5 управления дугогасительными контактами 4 на атключаемой палувалне тока определяется быстродействием используемога привода. При этом команда подается с таким расчетом, чтобы кмоменту перехода тока через нульконтакты успели разойтись на расстояние, обеспечивающее необходимый изоляционный промежуток. Послеразмыкания дугогасительных контактов 4 так переходит во включающийся тиристорный узел 6. Время горения дуги при этом не превышает0,2 мс, Воздействие на размыкающиеся контакты незначительно. После естественного перехода тока через нудь тиристарный узел 6 запирается, контакты отделителя 2 размыкаются.При возникновении в цепи тока короткого замыкания сигнал ат блоЗаказ 8723/54 Тираж 644 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, И, Раушская наб., д. 4/5Филиал ППП "Патент", г. Ужгород,ул. Проектная, 4 ка релейной защиты выдает командуна блок 9 координированного управления. По командам от блока 9 срабатывает привод 5, замыкая контактыдугогасительного устройства 4. Если источник .короткого замыкания находится вне зоны защиты выключателя, то сквозной ток короткого замыкания проходит через главные контакты 1, контакты дугогасительногоЬустройства 4 и контакты отделителя2, После прекращения тока короткого замыкания по .команде от анализатора 8 контакты дугогасительного устройства 4 размыкаются.Если источник короткого замыкания находится в зоне защиты выключателя, то блок 9 координированно- .го управления вырабатывает команды, от которых сначала замыкаются контакты дугогасительного устройства4, а потом размыкаются контакты 1.Ток переходит в контакты дугогасительного устройства 4, контакты размыкаются, после перехода тока через нуль дуга гаснет, Контакты отделителя 2 размыкаются.При поступлении команды на включение от блока 7 оперативного управления анализатор 8 и блок 9 координированного управления включают контакты отделителя 2 ( контакты дугогасительного устройства 4 при этом разомкнуты), затем тиристорный узел 6, через который протекает ток. Замы" каются контакты дугогасительного устройства 4, затем главные контакты 1 без разрушающего воздействия дуги. Ток переходит в них. Тиристорный узел при этом запирается, а дугогасительные контакты размыкаются.Предлагаемый генераторный выключатель выгодно отличается от известных. Так, в оперативном режиме отключение тока всегда происходит с ограниченной дугой, длительностьгорения которой не превышает 0,2 мс, так как момент выполнения операции 20 25 30 35 40 45 синхронизирован относительно фазы тока. При этом тепловое воздействие на раэмыкаемые контакты минимально. В известном выключателе при отключении дуга горит в течение тех же 02 мс, гаснет при протекании тока но тиристорной ветви и может возникнуть после перехода тока через нуль, когда тирнсторы заперты, если расстояние между дугогасительными контактами недостаточно, Это снижает коммутационную способность выключаВ связи с изложенным коммутацион" ная износостойкость предлагаемого выключателя выше, чем у известного. В предлагаемом устройстве общее число силовых тиристоров уменьшено по сравнению с известным в два раза, так как применено последовательное включение тиристоров, а не встречно- параллельное. Использование последовательного соединения тиристоров возможно за счет синхронизации момента подачи команды на включение (отключение) выключателя от анализатора тока и блока координированного управления,Так, при раэмыкании контактов за 2 или 1 мс до нуля тока величина его составляет соответственно 0,58 и 0,31 от амплитудного значения, что позволяет приблизительно в два или три раза отключать большие токи, чем амплитудное значение. С другой стороны, как известно, сокращение действия тока до 2 мс позволяет увеличивать токи аварийной перегрузки ориентировочно и два раза по сравнению с максимально допустимым для длительности 10 мс. Таким образом, генераторный выключатель позволяет отключать токи в 4-6 и более раэ превышающие предельные по току параметры тиристоров без их перегрузки. Токи отключения выключателем при использовании современных тиристоровмогут достигать 60-100 кА,