Анализатор грозозащиты

(191 01) Д) Н 05 Р 3/00 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ(56) 1, Костенко М.В. и др. Анализатор грозозащиты подстанций, ТрудыЛенинградского политехнического института, В 3, Л., Госэнергоиздат,1948.2. Полевой И.ф. Грозозащита подстанций и вращающихся машин (итогинауки и техники). М., ВИНИТИ, 1966,с. 153,1(54)(57) АНАЛИЗАТОР ГРОЗОЗАЩИТЫ,содержащий модель линии электропере-дачи с импульсным источником модельной электродвижущей силы, один выводкоторого соединен с общей шиной., авторой через резистор - с цепочкойпоследовательно соединенных индуктивностей, и конденсаторами одни обкладки которых присоединены к точкамсоединения индуктивностей в упомянутой цепочке, а вторые - к общей шине, модель объекта, содержащую индук,тивность, присоединенную одним выводом к упомянутой цепочке, и конденсатор, присоединенный одной обкладкой к второму выводу укаэанной индуктивности, а второй - к общей шине, модели защитных разрядников и блок регист рации, о т л и ч а ю ш и й с я тем, что, с целью повышения точности анализа за счет учета влияния коронного разряда на форму импульса пере" напряжения, он снабжен дополнительной цепочкой из последовательно соединенных конденсатора, диода и опорного диода с напряжением стабилизации, равным модельному значению напряжения; начала коронирования, проводов линии электропередачи, при этом свободная обкладка конденсатора дополнительной цепочки присоединена к одной из точек соединения индуктивностей модели ли- . нии электропередачи, а свободный электрод опорного диода - к общей шине, емкость конденсатора дополнительной цепочки удовлетворяет условиюс сф где - ю ив соответственно средДЦнее значение изменения при коронировании крутизны приведенной вольткулоновой характеристики и емкость про" водов линии электропередачи.20 Цель достигается тем, что анализатор грозоэащиты, содержащий модель линии электропередачи с импульсным источником модельной электродвижущей силы, один вывод которого соеди- нен с общей шиной, а второй через ,резистор - с цепочкой последовательно соединенных индуктивностей, и конденсаторами, одни обкладки которых 55 . присоединены к точкам соединения индуктивностей в упомянутой цепочке, а вторые " к общей шине, модель объекИзобретение относится к технике защиты электротехнических объектов от перенапряжений при разряде на указанные объекты атмосферного электричества и может быть использовано при моделировании работы средств защиты линий электропередачи, электрических подстанций и т.д, от разрядов молнии.Известен анализатор грозозащиты постанций, состоящий из цепочек зве ньев-моделей тех илн иных участков цепи защищаемого электротехнического объекта 112.Недостатком этого устройства является невысокая точность моделиро- ц вания процессов, происходящих в объекте, в силу того, что при моделировании не учитывается коронирование отдельных элементов при повышении . напряжения на них.Наиболее близким к предложенному является анализатор грозозащиты, содержащий модель линии электропередачи с импульсным источником модельной электродвижущей силы, один вывод ко торого соединен с общей шиной, а второй через резистор - с цепочкой последовательно соединенных индуктивностей, и конденсаторами, одни обкладки которых присоединены к точкам соединения индуктивности в упомянутой цепочке, а вторые - к общей шине, модель объекта, содержащую индуктивность, присоединенную одним выводом к упомянутой цепочке, и конденсатор,35 присоединенный одной обкладкой к второму выводу указанной индуктивности, а второй - к общей шине, модели защитных разрядников и блок регистрации С 2340Однако и известный анализатор обладает отмеченным выше недостатком.Целью изобретения является повышение точности анализа за счет учета Влияния коронного Разряда на фор 4 му импульса перенапряжения. та, содержащую индуктивность, присо"единенную одним выводом к упомянутойцепочке, и конденсатор, присоединенный одной обкладкой к второму выводу укаэанной индуктивности, а второйк общей шине, модели защитных разрядников и блок регистрации, снабжендополнительной цепочкой из последовательно соединенных конденсатора, диода и опорного диода с напряжениемстабилизации, равным модельному значению напряжения начала коронирования,проводов линии электропередачи, приэтом свободная обкладка конденсаторадополнительной цепочки присоединенак одной из точек соединения индуктивностей модели линии электропередачи, а свободный электрод опорногодиода - к общей шине, емкость конденсатора дополнительной цепочкиудовлетворяет условию60 ьгде а. и С - соответственно среднеедозначение изменения при коронировании Г" крутизны приведенной вольткулоновой характеристики и емкость проводов линии электропередачи.На фиг. 1 изображена схема предлагаемого устройства, на фиг, 2 - вольткулоновая характеристика проводов ЛЭП.Анализатор содержит модель 1 линии электропередачи ЛЭП), модель 2 электрической подстанции, модель 3 защитных разрядников, блок регистрации 4, блок питания 5. Модель ЛЭП содержит импульсный источник 6 модельной электродвижущей силы (ЭЛС), резистор 7, индуктивности 8, соединенные в цепочку, конденсаторы 9, обкладки которых присоединены соответственно к точкам соединения упомянутых индуктивностей и к общей шине, цепочку 10, представляющую собой последовательно соединенные конденсатор и диод, присоединенную к конденсатору и через опорный диод 11 к общей шине.Устройство работает следующим образом.После включения блока питания 5 источник б генерирует импульс, который распространяется вдоль модели ЛЭП, и достигает модели 2 подстанции. Вид и форма сигнала в разметочных токах цепи региструются блоком регистрации, например осциллографом.3 11086По величине перенапряжений в отдельных точках цепи судят о достаточ.ности или недостаточности средствзащиты.В реальной ЛЭП при повышении на 5пряження выще напряжения начала коронирования возникает разряд, которыйизменяет волькулоновую характеристику проводов ЛЭП и форму импульса напряжения. Расчеты показали, что для 1 Оправильного учета деформации фронтаволн достаточно выполнить условие,чтобы емкость единицы длины проводаизменялась в соответствии с известной волькулоновой характеристикой(фиг. 2). При подъеме напряжениявплоть до значения. ц = О/0 = 1 стекающий с провода заряд пропорционален "геометрической " емкости провода относительно земли. Дальнейший 2 Оподъем напряжения приводит к повышению крутизны вольткулоновой характеристики. На участке, представляющемпрактический интерес в расчетах грозоэащиты: 14 Ц3, этот график можно 2приближенно аппроксимировать прямойлинией, например лининей, проходящейчерез крайние точки указанного диапазона значений П/0, Такое же возрастание крутизны волькулоновой харак-ЗОтеристики можно получить, если в момент достижения напряжения ЦЖ нафронте импульса к проводу подсоединить дополнительно емкость С =4 Д(фиг.1),где Со - емкостьпровода без 35учета короны.Предложенное устройство наиболеепростым и эффективным способом позволяет реализовать в АГП такое изменение емкости элементов, моделирующих 40отрезки проводов, и обеспечить темсамым нужный ход их вольткулоновойхарактеристики для учета эффектакороны,Обработка экспериментальных данных 45показала, что в волькулоновой характеристике импульсной короны с/с вотносительных единицах (отложенныхна графике фиг. 2) практически оди 22наково для любых проводов линии, что позволяет избежать необходимостименять значение дополнительной емкости при моделировании разных линий.Напряжение зажигания короны ПК оказывается различным для разных ливий.В предлагаемом устройстве значению Их соответствует опорное напряжение стабилизации. Чтобы правильносмоделировать пороговое значение напряжения Ук можно либо использовать переключатель с набором опорных диодов, имеющих различные напряжения стабилизации, либо соответствующим ббразом выбирать масштаб напряжения,Использование опорного диода в качестве ключа, присоединяющего допол-нительную емкость при заданном уровне напряжения на элементе длины линии, имеет существенные преимущест" ва по сравнению с другими схемными решениями, в частности по сравнению с последовательным соединением дополнительной емкости с диодом иисточником постоянной ЭДС. Динамическое сопротивление опорного диода в отпертом состоянии (в отпертом состоянии,например, для диода типа Д 816 Д) составляет лишь 15 Ом. Это обеспечивает достаточно малую зависимость напря.жения стабилизации от тока, протекающего через диод, и дает возможность испольэовать один общий опорный диод на все звенья модели без их взаимного влияния, если дополнительных цепочек несколько, Созданиеисточника постоянной ЭДС со столь малым внутренним сопротивлением постоянному току представляло бы известные трудности.Включение последовательно с каждымдополнительным конденсатором диода предотвращает ложную передачу импульса при приходе волны на одну иэ И. -ячеек модели линии в остальные ячейки.Таким образом, предлагаемое устройство позволяет существенно повысить точность анализа.