Устройство для испытания высоковольтных

Сова Соеетскик Социалистическик РеспубликЗависимое от авт. свидетельства М -Кл. 21 е, 37/03 Заявлено 191968 ( 1211239/24-7 присоединением заявки Ъа -Комитет по деламобретений и открытий ПК 6 Приор ит УДК 621,316,542.027,3 ,001.4 (088,8) публиковано 07.Х.1 юллетень Х 0 при Сосете МинисСССР опубликования описания 4.111.1970 Авторыизобретени. В. В. Каплан и В ашаты сти Тутт,1;,т-: ЛТЕ 11 Ти 0 Ленинградский ордена Ленина политехническийимени М, И. Калинина Заявите УСТРОЙСТ ВО СПЫТАНИЯ ВЫСО1 КЛЮЧАТЕЛЕЙ ЛЬТНЫХ щсе сопротивлетше,тц унтир Известны устроиства для испытания высо. ковольтных выключателей, шунтируемых малоомными сопротивлениями, по двухчастотной синтетической схеме, содержащие испытуемый выключатель и последовательно соединенное с н им отключающее устройство, установленные в цепи пониженного напряжения, и цепь высокого напряжения, подключенную параллельно испытуемому выключателю (или отключающему устройству) через управляемыйразрядник, содержащую емкость и индуктивность, параллельно которой через вспомогательное устройство или разрядник включено сопротивление, шунтирующее основной разрыв, выключателя. При испытаниях указанных выключателей возникает необходимость испытывать как основной его разрыв, так и,вспомогательный, включенный последовательно с основным ц разрываемый одновременно с последним. В этом случае ток короткого замыкания проходит через оба разрыва, и при переходе его через нуль в основном разрыве дуга гаснет, а во вспомогательном разрыве продолжает протекать ток, ограниченный сопротивлением. При переходе последнего через нуль на вспомогательном разрыве восстанавливается напряжение, начальная величина которого равна У,зпср, где Е/, - амплитуда напряжения сеоУи, а 1 д= , где Ь, - индуктивность се 5 В известных устройствах испытуемый выключатель п отклОчаоцее устройство включены в цепь пониженного напряжения с источником Г и пндуктнвностью У; которые выбираются с таким расчетом, чтобы обеспечить 10 В ЦЕШ ТОК КОРОТСОГО Заа 1 ЫКаНИЯ кд, СООТВЕСтвующей амплитуды, и в процессе протекания тока повышенной частоты в цепи высокого напряжения к сопротцвленшо Я приложено полное напряжение Г цепи, что вызывает соответ ствуютцую потерю энергиц, предварительно сосредоточенной в батарее цепи высокого напряжения.В предложенном устройстве для повышенияиспытательной мощности, необходимой для ис пытанця основного разрыва выключателя, путем сиикения затухания тока повышенной частоты колебательного контура цепи высокого цапряжсцця, в указанной цепи предусмотрена дополнительная емкость, включенная последо вательно с индуктивностью, причем значенияосновной и дополнительной емкостей выбраны из условия обеспечения требуемой амплитуды восстанавливающегося напряжения; для создания возможности проведения испытаний вспо могательного разрыва выключателя последо 253927вательно с основной емкостью включена дополнительная индуктивность.На фиг. 1,а изображены основной разрыв ОР выключателя, шунтированный сопротивлением, и последовательно соединенныйним вспомогательный разрыв, а на фиг. 1,6форма кривой тока и восстанавливающего напряжения; на фиг. 2 дана принципиальнаяэлектрическая схема испытания основного разрыва выключателя; на фиг, 3 - то же, но дляслучая испытания вспомогательного разрывавыключателя; на фиг. 4 - кривые испытательных токов.Испытуемый выключатель ИВ и отключающее устройство ОУ включены в цепь пониженного напряжения с источником / и индуктивностью Ь 1, которые выбраны с таким расчетом,чтобы обеспечить в цепи ток короткого замыкания с к,3 соответствующей ампли 1 уды. Контур высокого напряжения,подключен черезуправляемый разрядник Р, параллельно ИВ(или ОУ). Цепь высокого напряжения содержит основную емкость Сь дополнительную емкость С включенную последовательно с индуктивностью Л 2, и параллельно последнимчерез,впомогательное включающее устройствоили разрядник Р, включено сопротивление Р,соответствующее по величине сопротивлению,шунтирующему основной разрыв выключателя.Емкости С, и С заряжаются соответственнодо напряжсний У, и У. Так как к сопротивлению,приложено напряжение Г 2(ЕЛ, поскольку Уз= (l, + У 2, то соответственно будутзначительно снижены потери энергии в сопротивлении, которые пропорциональны квадратунапряжения, что существенно повысит испытательную мощность установки. Вместе с тем,то обстоятельство, что после гашения дути вИВ через это сопротивление начнет разряжаться емкость С 2, снижая величину восстанавливающего напряжения, и даст возможность приблизить форму кривой этого напряжения к форме кривой,в реальнои цели, в которой также из-за переходного процесса существенно снижается амплитуда,по сравнениюс амплитудой э, д, с. сети. При этом соотношение между емкостями ( - ) должно оыть выС,брано такое, которое обеспечило бы требуемую амплитуду восстанавливающего напряжения.При испытании вспомогательного разрываВР выключателя (фиг. 1,а) в предлагаемоеустройство добавляется индуктивность Ь,(фиг. 3), включаемая последовательно с управляемым разрядником Р 1 и емкостью С,. Соответствующая часть этого устройства подключена также параллельно ОУ или ИВ (которымв данном случае является ВР).Рассмотрим работу всего устройства в последнем случае.Первоначально.в цепи источника У через ИВи ОУ проходит ток короткого замыкания ,з,(фиг. 4). В момент 1, от системы управлениясрабатывают разрядники Р, и Р, и через ИВодновременно начинает проходить ток , про 5 10 15 20 25 20 35 40 45 50 55 60 65 тивоположно направленный по отношению к токуФорма кривой токар соответствует току, ограниченному сопротивлением в реальной сети (фиг. 1,б). При этом в течение времени Л 1 (фиг. 4), составляющем несколько сот микросекунд, начиная с момента 11 через ИВ будет проходить разность токов ( - р ), и этот ток в момент 1 перейдет в ИВ через нуль. Так как производные токов.зК. 3.в течение этого промежуткаИ Жвремени близки друг к другу, то ток, равный их разности, перейдет через нуль с повышенной скоростью, а потому гашения дуги в ИВ не произойдет и ток изменит свой знак. В момент 1. токв ОУ пройдет через нуль и дуга в ОУ будет погашена. В результате ток р будет проходить через ИВ, .на котором в дальнейшем после перехода этого тока через нуль восстановится соответствующее напряжение, Из сравнения кривых фиг. 1,в и фиг, 4 видно, что в схеме фиг. 3 обеспечивается прохождение через ИВ такого же тока, как и в реальных условиях, т. е. первоначально будет проходить ток короткого замыкания, который затем перейдет в ток, ограниченный шунтирующим сопротивлением. Часть устройства, вырабатывающая токд, обеспечивает выигрыш в мощности используемых в нем колебательных контуров благодаря тому, что,полу- период токах, который необходимо воспроизводить, имеет значительно меньшую продолжительность, чем ток короткого замыкания, а при повышенной частоте установки, основанные на применении колебательных контуров, дают, как известно, существенный выигрыш в испытательной мощносги, Параметры этого устройства 7. С 1,з, С 2, Р и напряжения У и У,. выбираются с таким расчетом, чтобы обеспечить требуемую продолжительность тока, его амплитуду и производную тока при подходе к нулю; обеспечить напряжение, восстанавливающееся сразу после перехода тока через нуль, т. е. соответствующее, падению на пряжения на индуктивности реальной сети; обеспечить амплитуду восстанавливающегося напряжения и время ее достижения. Для этого индуктивность Ез, сопротивление Я и зарядное напряжение У, выбираются соответствующими значениям индуктизности Лс, сопротивления Р и напряжения источника э. д. с. при работе выключателя в реальной сети. Емкость батарей С и С, выбирается приближенно с таким расчетом, чтобы в сочетании с Ц и 1 з обеспечивалась частота тока, соответствующая кажущейся частоте,полупериода тока р . Уточнение параметров может быть вьиполнено на математической машине. При удовлетворении требования о воспроизведении производной тока при подходе к нулю одновременно будет обеспечена требуемая величина напряжения, восстанавливающегося сразу после перехода тока через нуль, так как переходное сопротивление испытательной цепи примерно соответствует его значению для реальной сети. При5быстрых, процессах, связанных с подготовкой гашения дуги при подходе тока к нулю, емкости С, и С можно считать закороченными; в то же время индуктивность Ц, которая при этом включена параллельно сопротивлению К существенной роли не играет, поскольку при быстрых процессах оА,Р. Тогда переходное сопротивление представляет собой последовательное соединение Е и Р, которые, как указано, выбраны равными соответствующим параметром,реальной сети и выключателя. Зтим обеспечиваются эквивалентные условия испытания до перехода тока в ИВ через нуль. Таким образом устройство на фиг. 3 обеспечивает эквивалентные условия в течение всего процесса испытания - при протекании тока и,восстановлении напряжения.Как показывают опыты, токр не идет целиком через ИВ, а часть его ответвляется че. рез ОУ и далее через источник тока короткого замыкания, что объясняется малой величиной индуктивности Ь,. При принятых направлениях токов 1 к,э, и 1 я это приводит к тому что ток в ОУ медленнее подходит к нулю и этим облегчается гашение в нем дуги, Аналогичный характер протекания процессов бывает в том случае, если часть устройства, вырабатывающая ток р, подключена параллельно не ИВ, а ОУ и соответственно изменена полярность этого тока. В этом случае также в ОУ токи складываются, а в ИВ - вычитаются (за счет ответвления части тока в цепь источника тока короткого замыкания с индуктивностью 1;). В,данном случае при гашении дуги в ОУ оба контура соединяются последовательно, причем ток определяется параметрами и э. д. с. обоих контуров, и его величина при этом несколько возрастает.5 Предмет изобретения1. Устройство для испытания высоковольтных выключателей, шунтируемых малоомными сопротивлениями, по двухчастотной синтетической схеме, содержащее испытуемый выключа тель и последовательно соединенное с ним отключающее устройство, установленные в цепи дониженного напряжения, и цепь высокого напряженияподключенную, параллельно испытуемому выключателю или отключающему уст ройству через управляемый разрядник, содержащую емкость и индуктивность, параллельно которой через вспомогательное устройство пли разрядник включено сопротивление, шунтирующее основной разрыв выключателя, отла чающееся тем, что, с целью повышения испытательной мощности, необходимой для испытания основного разрыва выключателя путем снижения затухания тока повышенноп частоты колебательного. контура цепи высокого напря жения, в указанной цепи предусмотрена допол.нительная емкость, включенная последовательно с индуктивностью, причем значения основной и дополнительной емкостей выбраны из условия обеспечения требуемоп амплитуды 30 восстанавливающегося напряжения.2. Устройство по п. 1, отличающееся тем,что, с целью создания возможности проведения испытаний вспомогательного разрыва выключателя, последовательно с основной емко стью включена пополнительная индуктивность.253927 акоо К. Опеиченк Составитель Н. Карасев раж 48 нисное внов аказ 454/19 е,Типография, п Фиг 2 Коррект Мухииа