Токоограничивающее устройство

О П И С А Н И Е ( 655 О 16ИЗОБРЕТЕНИЯ Сооз Советских Социалистических РеспубликК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 61) Дополнительное к авт. свид-ву 21) 2471479/2422) Заявлено 29.03.7 1) М Кл-Н 0211 9/02 с присоединением заявки Государственныи комите,79. Бюллетень12я описания 30.03.79 по делам изобретений и открытий(54) ТОКООГРАНИЧИВАЮ Изобретение относится к электротехнике, к высоковольтным электрическим сетям и может быть использовано в мощных узлах энергосистем с большими токами короткого замыкания.Известны токоограничивающис устройства, включающие индуктивность и емкость, соединенные последовательно и работающие в режиме резонанса,При коротком замыкании в сети емкость шунтируется одним из известных способов и в цепи появляется дополнительная индуктивность, ограничивающая ток короткого замыкания 11. Однако наличие в устройстве емкости приводит к его значительному удорожанию и, кроме того, последовательное включение емкости в электрическую цепь снижает надежность устройства в целом,Известно также устройство, состоящее из секционного выключателя с реле прямого действия на каждом выключателе, включенное между шинами мощных эпергоузлов 2.Неселсктивное отключение секционного выключателя позволяет ограничивать ток короткого замьпсания на 4050 оо и использовать менее мощные выкл очатсли на высоковольтных линиях,Однако в связи с развип 1 см энергосистемтоки короткого замыкания в сстп увсл 1 шпваются до 40 - 50 к.Л и более, поэтому известное устройство Оказывается нсдостаточ 5 ным. В связи с эи бывает необходимокоммутировать мощпыс энергоблоки пасеть более высокого напряжения (в сильноконцентрированных сетях), что не вссгдаэкономично и увел(гчнвает токи короткого10 замыкания в этой ссп 1,Целью изобретения является повышснпснадежности работы энергосистемы путемОтключения токов К 01 зоткого замыкап 1151выключателями, пмс 1 ощимп меньшую от 15 ключающую спосооность, чем полньш токкороткого замыкания, и ограничение его.Для этого токоогранп швающсс устройство, включеннос между двумя энергосистемами, содержащее мсжсскционып выклю 20 чатель, дополнительно снабжено трансформатором и резистором, первичная обмоткаук 232 нного трансфорхат 01)2 вкл 10 чсн 2 между шинами объсд 51 схых энсргосстем,встречно-параллельно первичной обмотке2 о включена вторичная обмотка, в цепь которой Вкл 10 чс 1 ук 231 ы межсскцОниэвыключатель, а параллельно вторичной обмотке включен резистор,На чертеже изображено токоогргпш шваЗО ющее устройство, Оощпй впд,5 1 О 15 20 25 30 35 ао 45 50 Устройство вкл;очает трансформатор 1, обмотки 2 вторичного напряжения и обмотки 3 первичного напряжения, включенные встречно-параллельно. В цепь обмотки вторичного напряжения 2 включен выключатель 4, а параллельно обмотке 2 или контактам выключателя установлен резистор 5.В нормальном режиме работы сети электрический ток течет как по обмотке 2 вторичного напряжения, так и по обмотке 3 первичного напряжения, Так как влияние индуктивности рассеивания обмоток незначительно, ток распределяется примерно обратно-пропорционально числу витков в обмотках. Сопротивление резистора 5 выбрано много больше, чем сопротивление обмоток рассеивания и поэтому его влияние на распределение тока также мало,Так как обмотки трансформатора 1 включены встречно-параллельно, магнитный поток в магнитопроводе близок к нулю. Индуктивное сопротивление устройства в этом случае определяется преимущественно параллельным соединением сопротивлений рассеивания обмоток 2 и 3, взаимно компенсированных уравнительным магнитным потоком. Это индуктивное сопротивление невелико и не оказывает большого влияния на нормальный режим энергосистемы.Устройство работает следующим образом.При коротком замыкании в защищаемой сети ток в ней резко возрастает, однако через выключатель 4 и обмотку 2 вторичного напряжения, как и в нормальном режиме, проходит лишь часть тока короткого замыкания, обратно пропорциональная числу витков обмоток. Выключатель 4 разрывает лишь часть тока короткого замыкания и разъединяет электрическую связь обмотки 2 вторичного напряжения и сети, вследствие чего в магнитопроводе трансформатора возникает магнитный поток, создаваемый обмоткой 3 первичного напряжения, и трансформатор работает на нагрузку резистора 5, Установленный резистор соответствует параметрам устройства и защищаемой сети и ограничивает ток короткого замыкания до необходимого уровня. Сопротивление резистора 5 ограничивает перенапряжение до нужного уровня. Напряжение на выключателе 4 определяется как сумма напряжений на первичной и вторичной обмотках,Предложенное устройство отключает токи короткого замыкания, превышающие отключающую способность коммутационного оборудования путем разделения процесса отключения тока короткого замыкания на два этапа, Во-первых, отключение части тока короткого замыкания выключателем 4 и в связи с увеличением полного сопротивления устройства, ограничением его до нужного уровня. Во-вторых, отключение ограниченного тока короткого замыкания линейными выключателями.Использование предлагаемого устройства позволит оптимизировать ток короткого замыкания в сетях различного напряжения. Отказ от перевода распределительной сети на повышенное напряжение даст значительную экономию в высоковольтном коммутационном оборудовании и значительно уменьшит общие потери активной мощности в сети, исключив потери в дополнительных элементах, и позволит организовать более экономичный режим распределительной сети. Применение предлагаемого устройства замедлит рост токов короткого замыкания в сетях более высоких классов напряжения, что позволит снизить темп роста разрывных мощностей выключателей. Формула изобретения Токоогр аничивающее устройство для включения между двумя энергосистемами, содержащее межсекционный выключатель, отличающееся тем, что, с целью ограничения и отключения токов короткого замыкания, превышающих отключающую способность выключателей, оно дополнительно снабжено трансформатором и резистором, первичная обмотка указанного трансформатора включена между шинами объединяемых энергосистем, встречно-параллельно первичной обмотке включена вторичная обмотка, в цепь которой включен указанный межсекционный выключатель, а параллельно вторичной обмотке включен резистор,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Б. Н. Неклапаев, Динамика токов, труды МЭИ, вып, 7, 1972.2. Авторское свидетельство СССР Мо 253905, кл. Н 02 Н 9/02, 1968,655016 едактор Ю. Челвк каз б 1)82 11 зд. М 217 Тираж 853 Подписпо 11 ПО 1 осударствсниого когиитста СССР по делана изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5