Устройство для испытания высоковольтных

4 т 4;лх.";вс.,О -Ж=И Е 271648ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз Советских Социалистических РеспубликК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Зависимое от авт. свидетельства ЛЪ Кл, 21 е, 37/03 явлено 17.11.1969 (ЛЬ 1307988/24-7 рисоединением заявки чв ЪПК б 01 г 31/02 ПриоритетОпубликовано 26 Х.1970. Бюллетень Хо 18Дата опубликования описания 26 Л 11.197 Комитет по делам обретеиий и открцтиЛК 6 т 1 316 542 Оэ .3.001.4 (088.8) ри Совете Министров СССРвторобретения В. П. Бахтинов Заявител ердловский научно-исследовательский электротехническийинститут СТРОЙСТВ ИСПЫТАНИЯ ВЫСОКВЫКЛ 10 ЧАТЕЛ ЕЙ НЫХ Предлагаемое устройство предназначено для испытаний высоковольтных выключателей на коммутационную способность. При коммутационных испытаниях возможны отказ в работе испытуемого выключателя и его разрушение. От разрушения испытуемый выключатель защищают с помощью защитного выключателя, управляемого релейной токовой защитой с выдержкой времени. Время срабатывания такой защиты, например, при повторном пробое в дугогасительных устройствах испытуемого выключателя, слишком велико, и он успевает разрушиться. Общее время защиты складывается из времени срабатывания релейной защиты и времени отключения защитного выключателя, Значительное время срабатывания защиты обусловлено необходимостью обеспечения достаточного для испытаний времени протекания тока короткого замыкания, например, при испытаниях в цикле автоматического повторного включения, а также необходимостью приложения возвращающегося напряжения к испытуемому выключателю в течение длительного времени при успешном отключении испытуемого выключателя, например, с целью выявления повторных пробоев. Для предотвращения разрушений мощных высоковольтных испытуемых выключателей необходимо, чтобы время срабатывания всей защиты было значительно менее 0,01 сек.В предложенном устройстве с целью защиты испытуемого выключателя от разрушения и повышения быстродействия и надежности работы релейной токовой защиты, параллельно испытуемому выключателю подключены дуговой промежуток н контактньш коротко- замыкатель, управляемые релейной токовой 10 защитой, в цепи которой установлено двухпозиционное реле с двумя устойчивыми состояниями, позволяющее выводить из работы релейную защиту при включении испытуемого выключателя до замьпсания его контактов 15 и вводить ее в работу после размыкания контактов испытуемого выключателя.Кроме того, в цепи указанной защиты предусмотрены два реле времени, предназначенные для включения и отключения двухпози ционного реле и включаемые параллельносоответственно отключающей и включающей катушсам испытуемого выключателя. Это позволяет обеспечить работу релейной защиты в различных циклах испытаний и улучшить 25 настройку защиты, независимую от регулировки периодов этик циклов.На чертеже представлена электрическаясхема предложенного устройства. 1-1 а схеме не показаны сопротивления, конденсаторы и 30 другие элементы, применяемые обычно длятеомокомпенсации и защиты тиристора от ложных срабатываний, перенапряжений и перегрузок по току,Испытуемый высоковольтный выключатель 1 подключен к высоковольтному источнику 2 переменного тока, например к сети 110 кв. Последовательно с исгпятуемым выключателем включены защитный выключатель 3 и трансформатор 4 тока. Параллельно испытуемому выключателю подсоединены высоковольтный управляемый контактный коротко- замыкатель 6 и управляемый высоковольтный дуговой промежуток 6. Короткозамыкатель включается, например, пневматическим приводом; он имеет быстро замыкающуюся контактную систему, В электрод управляемого дугового промежутка встроен трубчатый разрядник 7, предназначенный для пробоя промежутка при напряжении на главных электродах, значительно меньшем статического разрядного. Трубчатый разрядник подсоединен к выходу поджигающего устройства 8. Вход поджигающего устройства подсоединен через изолирующий импульсный трансформатор 9 к емкости 10 и к коллектору тирцстора 11, который предназначен для подачи постоянного напряжения на отключающую катушку 12 защитного выключателя 3 и на включающую катушку 18 короткозамыкателя б, а также для разряда емкости 10 через первичную обмотку трансформатора 9, в результате чего подается импульс напряжения на запуск поджигающего устройства 8.Управляющий электрод тиристора 11 подключен к выходу однофазного выпрямитель- ного моста 14, вход которого соединен со вторичной обмоткой трансформатора 4. Параллельно выходу моста 14 включен мощный кремниевый стабилитрон 16, предназначенный для ограничения амплитуды напряжения, подаваемого на управление тиристором. Коэффициент трансформации трансформатора 4 устанавливается таким, чтобы при протекании тока короткого замыкания через его первичную обмотку ТТ на кремниевом стабилитроне 16 было напряжение, близкое к прямоугольной форме, без больших разрывов амплитуды напряжения возле нуля тока. В цепь управляющего электрода тиристора 11 последовательно включен контакт 16 двухпозиционного промежуточного реле, которое имеет отключающую катушку 17 и включающую катушку 18. Положения контакта 16 устойчивы как в отключенном положении, так ц во включенном. Устойчивость контакта во включенном положении нужна, чтобы удерживать его в проводящем состоянии, если напряжение с отключающей катушки 19 будет снято ранее нужного момента вывода защиты, а устойчивость в разомкнутом положении нужна при снятии напряжения с включающей катушки 20 испытуемого вьпслючателя ранее требуемого момента ввода защиты в работу. 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 4Параллельно отключающей катушке 19 подсоединеца катушка реле времени 21, а катушка второго реле времени 22 включена параллельно катушке 20. С помощью этих реле регулируется момент введения защиты в работу прц отключении испытуемого выключателя, а также момент вывода защиты из работы при включении испытуемого выключателя. Контакт 23 реле времени 21 включен последовательно с включающей катушкой 18 двухпозцционного реле. Отключающая катушка 17 этого реле включена последовательно с контактом 24 реле времени 22. В цепи катушек включения и отключения выключателей установлены быстродействующие контакты 26, 26, 27 и 28, разрывающие цели в конце действия соответствующего выключателя.Перед испытанием в цикле, например, О - 1 - ВО - 1 - ВО (1 и 1 - времена бестоковой паузы, регулируемые автоматикой, О - операция отключения; В - операция включения) испытуемый выключатель 1 включен, защитный выключатель 3 и короткозамыкатель 6 отключены, поджигающее устройство 8 подготовлено к действию, конденсатор 10 заряжен, контакты 23 и 24 разомкнуты, контакт 16 отключен, благодаря чему токовая защита выведена из работы. Контакты 26 и 28 замкнуты, а контакты 26, 27, 29 и 30 разомкнуты, На реле 21 установлена такая выдержка времени, чтобы при отключении испытуемого выключателя контакт 16 двухпозиционного реле замыкался сразу после момента наибольшего расчетного времени гашения дуги испытуемого выключателя. На реле 22 установлена такал выдержка времени, чтобы при включении испытуемого выключателя контакт 16 размыкался перед моментом наибольшего расчетного времени предварительного пробоя,При испытании включается на короткое замыкание защитный выключатель 3 и замыкается контакт 26. Включением контакта 29 подается постоянное напряжение ца катушку 19 и реле времени 21, которое замыкает контакт 23 и тем самым подает напряжение на катушку 18 двухпозицпонного реле. Последнее включает контакт 16, благодаря чему вводится в работу токовая защита.Если к моменту замыкания контакта 16 испытуемый выключатель не погасит дугу, то положительное напряжение с моста 14 подается ца управляющий электрод тиристора 11, который открывается. Гри включении тиристора емкость 10 разряжается через первичную обмотку трансформатора 9, что вызывает включение поджигающего устройства 8. Далее происходит пробой в трубчатом разряднике 7 и испытуемый выключатель шунтируется через ионизированный дуговой промежуток 6 с большим быстродействием. Вследствие того, что напряжение на дуге в открытом искровом промежутке значительно меньше, чем в отключаемом испытуемом выключателе, ток в испытуемом выключателе иделение энергии в его дуге быстро прекраются и тем предотвращается его разрушее. Ток короткого замыкания затем протеет через дуговой промекуток б.одновременно с включением поджигающеустройства подается напряжение на катуш и 12. Короткозамыкатель имеет большее стродействие, чем защитный выключатель, этому он быстро и надежно накоротко нтирует управляемый дуговой промежуток электроды которого обгорают незначительчто особенно важно при многократном йствии и большой длительности и величине ков. Ток короткого замыкания, протекаюй через короткозамыкатель, отключается щитным выключателем, Ток тиристора обвается контактами 2 б и 28.Если к моменту ввода защиты в работу при ключении испытуемого выключателя ток роткого замыкания будет отключен, то наяжение на выпрямительном мосте 14 исчезт и при замыкании контакта 1 б тиристорне включится, а испытуемый выключатель будет закорачиваться. Защита при этом тается в состоянии готовности к немедленму действию в случае пробоя в испытуе)м выключателе после гашения дуги и в слуе чрезмерно большого предварительного обоя в дугогасительцых камерах при вклюнии испытуемого выключателя. Ток катуш-18 реле 21 и катушки 19 отключается конктами 26 и 29.После отключения испытуемого выключаля замыкается контакт 80, который подает пряженце на катушку 20 и реле 22. Реле смени 22 замыкает контакт 24 и тем самым дает напряжение на отключающую катуш 17 реле, которое размыкает контакт 1 б. азмыкапием контакта 1 б разрывается цепь равления тиристором и тем самым токовая щита выводится из работы до замыкания нтактов испытуемого выключателя. Ток .ле 22 и катушек 20 и 17 отключается конктами 80 и 27,При следующих операциях отключения и включения испытуемого выключателя работа :тройства повторяется,Изменение времен цикла, например, изме"ние момента отключения испытуемого вычючателя не требует перестройки времен еле 21 и 22. Изменение величины тока козткого замыкания также не требует перегройки защиты. Регулирование времени реле 1 и 22 позволяет постепенно увеличивать от пыта к опыту длину дуги при отключении длину дуги при включении испытуемого5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 выключателя, начиная от нулевых значений и тем самым постепенно утяжелять условия его работы, не доводя его до разрушения.Предлагаемое устроцство позволяет начинать испытания высоковольтных выключателей с предельных мощностей ц со сложных испытательных циклов при минимальной опасности разрушения, что дает экономию при разработке новых конструкций мощных выключателей, При коммутационных испытаниях мощных высоковольтных выключателей быстродействие защиты повышается в сто раз и более по сравнению с цзвестпымц устройствами, грп этом соответственно снижается повреждаемость испытуемых выключателец.В предлагаемом устройстве длительность протекания тока короткого замыкания прц аварийном повторном пробое значительно меньше, чем в известных устройствах, так как исключена выдержка времени в токовой защите, управляющей защитным выключателем. Это сокращает время отключения потребителей при испытаниях от сети. Предмет изо бр етенця1. Устройство для испытания высоковольтных выключателей на коммутационную способность, содержащее источник тока, защитный выключатель, испытуемый выключатель и релейную токовую защиту, отличающееся тем, что, с целью защиты испытуемого выключателя от разрушений, повышения быстродействия и надежности работы релейной токоой защиты, параллельно цспытуемсму выключателю подключены дуговой промежуток ц контактный короткозамыкатель, управляемые релейной токовой защцгой, в цепи которой предусмотрено двухпозцццоп ое реле с двля устойчпвымц состояниями, позволяющее выводить из работы релейную защиту прц включении испытуемого выключателя до замыкания его контактов и вводпть ее в работу после размыкания контактов испытуемого выключателя,2, Устройство по и. 1, отлачающееся тем, что, с целью обеспечения работы вышеуказанной релейной защиты в различных циклах испытания ц лучшей настройки защиты. независимой от регулировки периодов этих циклов, в цепи релейной токовой защиты предусмотрены два реле времени, предназначенные соответственно для включения ц отключения двухпозиццонного реле ц включаемые соответственно параллельно отключающей ц включающей катушкам испытуемого выключателя.Заказ 235713 Тираж 480ЦИИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при СоветМосква, К, Раушская каб., д. 4/5ипография, пр, Сапунова Подписи инистров ССС