Устройство для глубокого ограничения перенапряжений в сетях высших напряжений

(51) М. Кл,1) 1830039/О 01 Т 3/О присоединением заявки3) Приоритет Государственный иомнтет Совета Министров СССР по делам изобротоннй и открытий, Н. ( 1 етанин ис, В. И. Бронников Цу ческий институт им, С. М, Ки ов ральскии полДЛЯ ГЛУБОКОГО ОГРАНИЧЕНИЯЯЖЕНИЙ В СЕТЯХ ВЫСШИХНАПРЯЖЕНИЙ Изобретение относится к высоковольтным иям для ограничен нии глубокое огеобходимо обесоткого замыкаотключении ко печить и пния в сет бокого огИзвестны ураничения перенапряжений, сомежутков, щунтирограничивающи сетях высши ки искровых зисторами, то и вспомогате С целью уменьшен 1 в осс танавливающе -гаемом устройствеые блоки искрое параллельно ные резисторы части блоков и коммутирующие управления.Известные з ежутк локами их ь в паралл щ элементами х разрядниничения пе виды венти Трудность о управленияснабжены бспомогатель тивны. а яжении заключается в том, что в точ - удаленных от подстанции, они значи но выше, чем на подстанциях, поэтому ничение этих перенапряжений до столь алых величин разрядниками на подстанциребует их срабатывания в таких случари очень низких напряжениях (ниже фа ньедв ах делены н соовате ог тк промеь. утируюдсоедицепи. м ле -е я ны я(72) Авторы изобретения М М аппартам, предназначенныперенапряжений.В сетях высших напряжраничение перенапряжений стройства для напряжений в держащие блоованных ре е резисторы , подключаем скровых промэлементы с зового и с токоограничивающими сопротив -лен и, меньшими (при некоторых схемахсетей значительно меньими) волновогоданного напряжения (2 О ом и менее).Это создает дополнительную трудность -необходимость снижени 1 напряжения, восстанавливающегося на ,зряднике послеобрыва тока, котороеи столь малых ток оогрзнхчиваоших сопротивлениях можетзначительно превыси г. - 13 и даже 1,5 Ц гзся напряжения в пр дта .: ослсдова тельно соедпенн вых проме кутков соединен ные ветви с коммутзуощ в каждой из них а бл;,ки мутирующичи элеме:.т- и ми временной з,.пер;, . В резистэрь 1 каждой вет.: р секции, включенные в осл единенные блоки искре.ых через дополнительные,ом менты, причем к ветви по няя и крайние точки этойЭлементы параллельной ветви шунгированы вспомогательными искровыми промежутками с коммугирующим элементом,На фиг. 1 иана параллельная схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 - последовательная схема; нв фиг. 3 - комбинированная схема; на фиг, 4 и б - вариантыподключающего устройства.Устройство содержит подключающее устройство 1, основные искровые промежуъ-10ки 2, шунтирующие резисторы 3, 4, токоог-раничивающие резисторы б, коммутирующийэлемент 6, вспомогательные резисторы 7 8,коммутирующий элемент 9 для ступенчатоговведения токоогрвничивающего резистора,дополнительные реэисгоры 10, 11, 12, щук-гирующие искровые промежугки 13, блокуправления 14,Подключающее устройство 1, состоящееиз искровых промежутков 2 любого тина,шунтированных вырввкявщощями напряжениерезисторами 3, включено последовательнос токоограничивающим резистором б. Искровые промежутки 2 могут быть частичношунтироввны, квк аго прянягсю у современ-ных разрядников, поджигающими искровыми; промежутками. Для снижения напряжениясрабатывания подключающего устройствачасть искровых промежутков 2 (см. фиг. 1) ЭОлибо часть искровых промежутков и часть4распределенных гокоогрвничивающих резисторов (см. фиг, 4) шунгируются легкимкоммутирующим элементом 6 через вспомо.гательный резистор 7, сопротивление которого значигельно меньше сопротивления резистора 3, шунгирующий искровые промежутки. Это вызывает перераспределениеосновной части воздейсгвующего на всеустройство напряжения на оставшиеся про- щмежутки и их пробой, после чего пробиваются искрсвые промежутки шунтируемойчасти.Для снижения восстанавливающегося: назащитном. аппарате после обрыва тока на- цпряженяя, которое из-эа малой величинысопрогявления гокоограничивающего резистора может превышать требуемый уровеньограничения перенапряжений в системе, защитное устройство выполняют в виде ком-: 30плекта иэ двух или более параллельно включенных ветвей (см, фиг. 1), коммутирующиеэлементы 6 которых восстанавливают начальное состояние каждой ветви с некоторым, например, 0,01-0,02 с, сдвигом во Ивремени, задаваемым блоком управления 14.или другим способом. В этом случае коммутирующим элс ментом сначала восстанавливается начальное распределение напряжения ляпать в одной ветви (или в одной части 60,кх), следовательно, повторно, срабатываеттолько одна ветвь (или часть их). Приэтом, сопротивление гокоограничивающегорезистора соответственно повышается ивосстанавлквающееся напряжение становится меньше. При необходимости можно при;манить восстанавливание начального распределенкя двумя, тремя ступенями и более,при соответствующем количестве ветвей в:устройстве. Таким образом можно обеспе: чить предельное восстанавливающееся напря,женив вплоть до 1,3 (.) (фазового напряжения) я даже ниже,Протекание через устройство повышенно.го тока, определяемого йиэким значением сопротивления токоогранячиввющего резчстора в каждой вегви, повышает требования к дугогасящей способности искровых промейутков. Для атого целесообразно включить большие количества искровых промежутков 2 и, следовательно, более резко снизить,пробивное напряженяе, чем это достигаетсяна схеме фиг. 1, С атой целью в подключающее устройство 1 включают группы искровых промежутков, шунтируемых коммутирующими элементами 6 с различными вспомогательными резисторами (например 7 я 8; на фиг, 5), что вызывает неравномерное распределение яапряжения и между шунтяруемымикоммутирующими элементами промежутками,.Аналогично можно получить резкое снижение пробивного напряжения и в случае шунтирования части искровых промежутков к части распределенных токоогранкчиввющих резисторов (см. фиг, 4).Для увеличения числа ступеней вводимого сопротивления резистора иля уменьшения числа параллельных ветвей обеспечивают ступенчатое изменение сопровождающего гока дешунтярованием со сдвигом во времени коммутирующих алеменгов (9 на фиг. 2), шунтирующих отдельные блоки последовательно включенных токоогрвничивающих резисторов. Шунтирование осуществляется пробоем искровых промежутков 13, При включенном через дополнительный резистор 10 коммутяруюшем элементе 9 дешунтяроввние осуществляется гашением дуги этими промежутками при разомкнутых контактах коммутирующего алементв 9.Одна или несколько таких ступеней мо- гут быть включены в каждую ветвь пвраллальной схемы или одну из ветвей ее, например, повышающую напряжение послерней.Срабатывание коммутирующего элемента 9, так же как и элемента 6 обеспечивающего снижение пробивного напряжения, должно осуществляться командой от системы, вызывающей отключение короткого звмыквния (например, от релейной засциты, проис одит каскадный пробой промежутков от механизма, отключающего короткое за, в результате шунтнрованны нкп ц -. мыкание выключателя). Импульс на сраба- кровые промежутки 2 и резисторы 5 в р- тьгвание, коммутирующих элементов подается боте не участвуют. Если после раэчнкапи в этом случае от каждого из имеюшихсякоммутирующего элемента 9 и, следовател-. на подстанции выключателей, которые могут но, повышения пробивного напряжения все,отключать короткое замыкание, го устройства происходит его пробой, српПосле затухания,.перенапряжений (2-3 батыввют только промежутки 2, и в цепь полупериода в мощных системах кх системах) коммути- вводится вторая ступень резисторов, снирую ( . ф г. 2) одновремен- О жающая восстанавливвюшееся напряжение, уюшяй элемент 6 (см. фигно с коммутирующим элементом 9 одной изступеней (остальные соабатыввют с задан-Изменение напряжения срабатывания исным сдвигом во врем,ни) вновь вМстанав- кровых промежутков 2 и 13 в рвссмотренливают рав сомерное распределение напряже-,ных схемах. эа счет искажения равномернония как по последовательным (2), так и по ,сти его распределения может быть обесиешунтируюшим (1:.;искровым промежуткам. чено и отключением вспомогательного резистора, если выполнить шунтируюшие резиКоммутнруюший элемент может выпол- сторы 3 и 4 неоднородными так, чтобы заняться и с многократным разрывом, и с мыкание коммутирующего элемента обеспегазовым дутьем и шунтировать сразу всю чиввло выравнивание распределения напряжезвмыкаемую ступень защитного аппарат, ния нв всех искровых промежутках, что позволяет комплектовать аппарат иэ Коммутирующие элементы могут быть разрядников и коммутирующих аппаратов су очень легкими, следовательно, и быстродейшествуюших типов,. При этом коммутирую- , ствуюшими, поскольку они должны коммутиший аппарат требуется лишь на часть нол- ровать лишь токи, нарушающие распределе 2 Ь;ного напряжения, соответственно шЖтируе-ние напряжения между искровыми промежутмой части искровых промежутков, ками, определяемое шунтирунщими их ссдля возврата коммутируюшего элемента противлениями (доли ампера). в начальное состояние можно использовать, Резисторы могут бить линейными или неток, сопровождающий работу аппарата или,:линейными, и могут изготовляться иэ любых30его ветви (как непосредственно для работы пригодных материалов. Поскольку минимальего механизма, так и для воздействия на но необходимое значение сопротивления тоего систему управления, например на кла- коограничиваюшего резистора зависит от пан пневматической системы). " схемы сети (мошности источника, количест ва линий и др.), можно предусмотреть приВ ряде случаев может оказаться целесо-разных коммутациях в сетях автоматическое образным применение коммутирующих эле- срабатывание лишь тех коммутирующих элементов выполняюших одновременно функ- ментов, которые необходимы для обеспечецию снижения пробивного напряжения за-, ния ограничения перенапряжений до задаашитного аппарата и функцию ступенчатого ного уровня при данной схеме сети, введения токоограничиваюшего резистора ,Описанное устройство эффективно и в (см. фиг. 3), Здесь коммутирующие элемен- ограничении перенапряжений при включении ты 9 подключены через дополнительныелиниирезисторы 11 и 12 различной величиныпараллельно всем искровым промежуткам13, шунтируюшим чередуюшиеся группы искровых прс;лежутков 2 и токоограничиввю. 1. Устройство для глубокого ограничеших реэис; ров 5, При замкнутых контак- ния перенапряжений в сетях высших напрятах коммутирующего элемента 9 пробивнм 1 р жений, содержащее блоки искровых променапряжеи". ветви промежутков 13 ниже жутков, шунтироввнных резисторами, ток- чем шунтк,ованных ими промежутков 2, из огрвничиваюшие резисторы и вспомогательэа неравномерного распределения напряже- иые резисторы, подключаемые параллельно ния по резисторам 11 и 12, в при раэомк части блоков искровых промежутков через чутых " выше, Суммарная величина сопро-,бк коммутирующие элементы с бдокак 1 н их тивления резисторов 11 и 12 меньше, чем управления, о т л и ч в ю щ е е с я те, у включенных параллельно им резисторов 3, что, с целью уменьшения восстаппвлив;поПоэ сому при пониженном напряжении нв . шего напряжения, последовательны соодиаппаратэ пробиваются в первую очередь ненные блоки искровых промежутков .".х.лннешунтяроцанные промежутки 2, затем нвны в параллельные ветви с ко лмутиру, -521624 Фиа, Х Составитель В. Кадлубинскийедактор Г. Мозжечкова Техред О.,Луговая Корректор Н. Ковалев аказ 4858/524ираж 976 П ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Мин по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раущская наб., д.исноеров СССР ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,щими элементами в каждой из них, а блоки управления коммутирующими элементами снабжены блоками временной заде жки.2. Устройство по и. 1. о т л и ч а ю - щ е е с я тем, что вспомогательные резисторы каждой ветви разделены на две секции, включенные в последовательно соединенные блоки искровых промежутков через дополнительные коммутирующие элементы, причем к ветви подсоединены средняя и крайние точки этой цепи.3, Устройство по п. 1, о т л и ч а ю - щ е е с я тем, что, с целью обеспечения ступенчатого изменения сопротивления токо- ограничивающего резистора, элементы параллельной ветви шунтированы вспомогательными искровыми промежутками с коммутирующим элементом