Установка для испытания высоковольтных

О П И С А Н И Е 290242ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Зависи от авт. свидетельстваХ 1.1967 ( 1194174/24-7).ЧПК С 01 г 31 02 явл с присоединением заявкиКомитет по делает изобретений и отирыти ори Совете Миниотро ССОР, ЧернышевЗаявитель ЬТНЫХ ЕННЫХ УСТАНОВКА ДЛЯ ИСПЬТАНИЯ ВЬ 1 СОКОВ ВЫКЛЮЧАТЕЛЕЙ НА ОТКЛЮЧЕНИЕ НЕУДКОРОТКИХ ЗАМЫКАНИЙ ченцем тока процесс восстановления ния на контактах выключателя опр высокочастотными колебаниями на в системе и на линии, причем соста восстанавливающегося напряжения, ленная колебаниями на линии, оказ новное влияние на условия гашени выключателе. Скорость нарастания туда первого пика составляющей в ливающегося напряжения со сторо при данной величине отключаемого т сит от характеристик линии на выс Как известно, скорость восстановления напряжения при отключении неудаленного короткого замыкания пропорциональна величине волнового сопротивления линии (если пренебречь потерями, - квадратный корень из частного от деления индуктивности на ее емкость), которое в процессе восстановления напряжения определяется высокочастотным значением индуктивности 1.Снижен 1 ге величины ипд 1 стпвности ли 1 ш 1 от 1 при промышленной частоте до 1, прп собственной частоте колебаний уменьшает первый ппк восстанавлпвающегося напряжения. Начально редственно циональноше на линии с/, непосее отключения пропоршо величины отключаее напряже в момент 1 РОИЗВЕДЕН Известные установки для испытания высоковольтных выключателей на отключение не- удаленных коротких замыканий, содержащие источник почитания и искусственную короткозаминутую линию, составленную из реакторов и конденсаторов, недостаточно точно воспроизводят процессы, свойственные действительным условиям отключения.Известно, ч го в реальной линии с изменением частоты тока, протекающего по линии, претерпевают изменения и ее параметры, в частности, индуктивность линии на высокой частоте 1.л меньше индуктивности на про. мышленной частоте Ь,. Спад индуктивпости с ростом частоты до 5 - 10 кг 11 происходит быстро, В диапазоне же более высоких частот, в частности при частотах собственных колебаний короткозамкнутой линии небольшой дли 1,ны отношение остается практически нсЬ изменным.Различие значений индуктивности реальной линии при промышленной и высокой частоте отражается на процессах при отключении неудаленного короткого замыкания.Для данной питающей системы величина тока, отключаемого линейным выключателем при неудаленном коротком замыка ьчи, зависит от индуктивного сопротивления линии на промышленной частоте. Следующий за отклюнапряжееделяется пряжен,ия вляющая обусловывает ося дуги в и ампли- осстанавны линии ока зави окой час 2902423мого тока на индуктивность Ь,. Амплитуда первого пика восстацавливающегося напряжения У, если пренебречь потерямц, пропорциональна удвоенному произведению величины отключаемого тока на индуктивность 1.,., Так как У( У. то даже, сслц црецебреь затуханием из-за активных потерь, коэффициентУ,амплитуды первого пика отношение -),) будет меньше двух значения, которое он имел бы при Л., = 1.л.Как показывают опыты на реа.льпых трехфазных линиях 110 - 220 кв с одним проводом в фазе, из-за снижения индуктивности амплитуда первого пика уменьшается на 20 - 25 Й, помимо снижения, вызванного затуханием,Если фазы линии выполнепы расщепленным проводом (два проводника в фазе и более), амплитуда первого пика снижается еще более.В предложенной установке, с целью большего приближения условий испытания к реальным условиям отключения неудаленных коротких замыканий, величина индуктивностц короткого замыкания указанной искусственнойй короткозамкнутой линии равна индуктивности реальной линии на высокой частоте, я индуктивность остальной части цени тока дополнительно повышена на величину, равную разности между значениями индуктивностреальной линии на промышленпой и на высокой частоте.С целью повышения индуктивности цепи тока на указанную величину, в цепь тока, например, между испытуемым выключателем и искусственной линией или между искусственной линией и точкой заземления включен дополнительный реактор, зашунтированный резистором, сопротивление которого выбрано, сКучетом соотношения тС( , где т -лд юо;.время наступления первого пика колебаний напряжения искусственной линии после ее отключения, У, - индуктивность дополнительного реактора; Р, - сопротивление разистора.Повышение индуктивности на указанную величину может быть достигнуто путем попы,шения индуктивности короткого замыкания источника питания, например, путем увеличения индуктивностп токоограничивающего реактора, включаемого обычно в цепь источника почитания.На фиг. 1 приведена стилизованная осциллограмма колебаний напряжения ня короткозамкнутой линии после отключения тока; на фиг, 2 - схема предлагаемой установки.Приведенная осциллограмма иллюстрирует влияние снижения индуктивности при высоких частотах, В начальной части процесса колебания (кривая 1) происходят не вокруг оси 00, являющейся линией потенциала земли в точке установки выключателя, а вокруг оси 00. Последняя имеет вид апериодической кривой, приближающейся к постоянной времени в несколько единиц миллисекунд к прямой 00 и, спустя некоторое время, совпадающей с 5 ю 15 2 О 25 зо 35 40 45 50 55 60 65 4цей. Однако за время от начала процесса донаступления первого максимума колебаний(цаиболее важная часть кривой цо влияниюна работу выключателя) изменением оси00 можно пренебречь и считать ее параллельной прямой 00,В искусственной короткозамкнутой линии,составленной из реакторов и конденсаторов,индуктивность реакторов лишь в незначительной степени зависит от частоты тока, и практически ее значение на промышленной и высокой частоте одинаково,Чтобы получить при испытаниях выключателя необходимую величину отключаемого тока, в известных испытательных установкахиндуктивность короткого замыкания искусственной линии обычно выбирают равной индуктивности реальной линии на промышленной частоте.При величине емкости искусственной линии,равной емкости реальной линии, волновое сопротивление искусственной линии и амплитудапервого пика восстанавливающего напряжения оказываются выше, чем в случае реальной линии. Напряжение на искусственной лицин после отключения тока изменяется пекривой П, отличающейся от действительнойкривой 1.Если путем повышения емкости искусственной линии, что приводит к нарушению условий эквивалентности испытаний, волновое сопротивление сделано равным волновому сопротивлению реальной линии, то, хотя скорости изменения напряжения в обеих линияхсовпадают, амплитуды первого пика восстанавливающегося напряжения в искусственнойлинии выше и наступаез оца позже, чем в реальной линии (кривая УП),На фиг. 2 приняты следующие обозначения:1 - источник питания, 2 - гспытуемый выключатель, 3 - искусственная короткозамкнутая линия, 4 - дополнительный компенсирующий реактор, 5 - дополнительный резистор.Величина индуктивности короткого замыкания линии 3 равна У., а индуктивность реактора Е, = Е - 1 Величина сопротивленияР, резистора 5 выбрана из следующих услоЕдвий: постоянная времени дополнительно.Ядго звена (элементы 4 и 5) должна быть намного больше времени наступления первогопика колебаний т, т, е.Р,Но промышленной частоте 50 гц (кругговаячастота о -= 314) необходимо также, чтобы314 У-дЛч, (2)так как в противном случае резистор 5 будетвлиять на величину отключаемого тока.Условия (1) и (2) могут быть об ьединены1т-- -(3)Практически всегда удается выбрать параметры дополнительного звена такими, чтобыусловие (3) было удовлетворено. При этом сопротивление резистора 5 значительно меньше (практически на два порядка) волнового сопротивления линии и, следовательно, не влияет на величину последнего. В частности, этот резистор не препятствует доступу запасенной в линии энергии к дугогасительному промежутку,При отключении тока напряжение относительно земли на выводе выключателя со стороны линии состоит из двух составляющих: колебательной, обусловленной искусственной линией, и апериодической, обусловленной до,полнительным звеном. Складываясь, эти составляющие приводят к результирующему напряжениюизменяющемуся так же, как в случае реальной линии. Дополнительное звено может быть также включено между искусственной линией 3 и точкой заземпления испытательной установки.В тех случаях, когда требуется только правильно воспроизвести разносгь потенциалов на контактах выключателя в начальной части процесса восстановления напряжения, но не ставится задача воспроизведения также и потенциалов на выводах выключателя по отношению к земле, схема установки может быть упрощена: дополнительное звено не устанавливается, а индуктивность короткого замыкания источника питания увеличивается на величину 1., - Г,д,:практически это .всегда легко выполнить, например, регулируя величину такоограничивающего реактора источника питания. Необходимость в резисторе в рассматриваемом варианте предлагаемой установки отпадает.Таким образом, в обоих случаях индуктивность короткого замыкания искусственной линии равна индуктивности замещаемой реаль. ной короткозамкнутой линии на высокой частоте 1.л. При этом для получения необходимой величины отключаемого тока индуктивность остальной части испытательной цегги дополнительно увеличивается на величину,5 10 15 20 25 Зо 35 40 равную разности между значениями ицдуктив ностей реальной линии ца промышленной и высокой частоте (1, - 1).Предмет изобретения1. Установка для испытания высоковольтных выключателей на отключение неудалецных коротких замыканий, содержащая источник питания ц искусственную короткозамкнутую линию, отличаюи 1 аяся тем, что, с целью большего приближения условий испытания к реальным условиям отключения неудаленцых коротких замыканий, величина цндуктивности короткого замыкания указанной искусственной короткозамкнутой линии установлена равной индукгивцости реальнои линии на высокой частоте, а цчдуктивность остальной части цепи тока дополнительно повышена на величину, равную разности между значениями индуктивностп реальной линии на промышленной и на высокой частоте.2. Установка по п, 1, отличающаяся тем, что, с целью повышения индуктивности цепи тока ца указанную величину, в цепь тока, например, между испытуемым выключателем и искусственной линией цли между искусственной линией и точкой заземления включен дополнительный реактор, зашунтированный резистором, сопротивление которого выбрано с1четом соотношения т-- д СС, д- , где твдвремя наступления первого пика колебаний напряжения искусственной линии после ее отключения, .1,д - индуктивность дополнительного реактора, Лд - сопротивление резистора.3. Установка по п. 1, отличающаяся тем,что, с целью повышения индуктивностц цепи тока на указанную величину, на эту величину повышена цндуктивность короткого замыкания источника питания, например, путем увеличения ццдуктцвцостц токоограццчцвающего реактора. включаемого обычно в цепь источника питания.Тнносрафнн, нр. Сантнова, 2 Заказ 1532 Изд. М 83 ЦНИИПИ Комитета по делам нзобр Мссква, Ж 3Тираж 473 теннй и открытий при Сове э, Ряушская наб., д. 4 5 Г 1 одписноеМинистров СССР