Устройство для многократных испытаний высоковольтных выключателей на отключающую способность

, - ,:(ИК:6л и 1. Г:"наъ,к ОП ИСАН ИЕИЗОБРЕТЕН ИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советских Социалистических Республик(51) М. Кл. С 01 те 31/02 с присоединением заявкиюсударотаенный иомит Совата Мнннстроа ССС аа делам изобретенийн открытий Приоритет 43) Опубликован 25,08,75 БюллетЕиЬ31 овання описания 19,11,75 621.316.542.02 3.001.4 (088.8) 45) блик(72) Авторы изобретен П, А, Ильи аллан и В. М. Нашатыр 71) Заявите 4) УСТРОЙСТВО Ш 1 Я М 11 ОГОКРАТ 11 ЫХ ИСПЫТАНИЙ ВЫСОКОВОЛЬТИЫХ ВЪКЛЮЧАТЕЛЕЙ НА ОТКЛЮ ЧА 101 ЦУЮ СПОСОЬНОСТЬ интетической схе т в несколько а 5 едовательИзобретение относится к установкам для испытания выключателей на отключающую способность на двухчастотных синтетических схемах и может применяться в лабораториях, оборудованных ударными генераторами, и на сетевых испытательных стендах.При сравнительном исследовании статистическим методом по двухчастотной схеме возникает необходимость в проведении по 1 О меньшей мере нескольких сот опытов при токах достаточно большой величины. Это 1требуется больших затрат, длительной загрузки,испытательной установки и значительного количества сменных деталей дугога н сительных устройств. Известно, что для воздушных выключателей условия дугогаше 1 ния остаются близкими к тем, которые наблюдаются в цепи полной мощности, если обеспечивается производная тока при его 20 подходе к нулю и такое же переходное,,сопротивление испытатеттьной.цепи, начинаяс момента, предшествующего переходу тока через нуль, как и при испытании выклю-,.чателя в цепи полной мощности или на . . 25 обычной двухчастотной с ме. но амплитуда тока имее р э меньшее значение .Известны устройства для многократных испытаний высоковольтных выключателей на отключающую способность по двухчастотной синтетической схеме, содержащие контур полного тока промышленной частоты, контур высокого напряжения повышенной частотът отключающий элемент и испытуемый выключатель. Цель изобретения - обеспечение надежного гашения дуги в отключающем устройстве синтетической схемы и, следователь;. но, надежной работь 1 испытательной уста- новки в целом, в случае, когда при соизме римых значениях тока отключения и тока повышенной частоты, гашение дуги в отключающем устройстве чрезмерно утяжеляется из-за существенного увеличения про изводной тока в отключающем устройстве при переходе тока через нуль.Это достигается тем, что посл5 но с отключающим элементом включен до-полнитедьный реактор.Реактор может шунтироваться конденсатором и резистором, причем ониподключаются через включающий аппарат 5между первым и вторым переходами черезнуль тока в отключающем устройстве.На фиг. 1 изображена схема предложенного устройства; на фиг. 2 - кривые токов,протекающих в элементах устройства при 10проведении опытов.Источником цепи тока отключения является (см. фиг, 1 ) ударный синхронныйгенератор 1 (с напряжением О ), реактор2, включающий аппарат 3, дополнительный 15реактор 4, отключающий элемент 5 и испы туемый выключатель 6, Контур высокогонапряжения содержит конденсаторную батарею7, реактор 8 и шаровой разрядник 9.Дополнительный реактор 4 шунтируется через включающий аппарат 10 конденсатором 11 и резистором 12. Индуктив, ность реактора 4 в несколько раз меньшеиндуктивности реактора 2, а последняя соиз, мерима с индуктивностью реактора 8.25Для регулирования формы кривой напряжения восстанавливаюшегося на испытуемом выключателе, используются конденсаторы 13,14 и резисторы 15,16.Работа установки осуществляется сле30дующим образом,Опыт начинается замыканием выключаю,щего аппарата 3 по цепи;генератор 1-реактор 2- включающий аппа 35рат 3- дополнительный реактор 4- отключающий элемент 5 - испытуемый выключатель 6, в которой протекает ток 1 (см.фиг. 2), при этом его амплитуда в несколько раз меньше амплитуды тока, условияотключения которого воспроизводятся вданной установке. В момент времени1размыкаются контакты отключающего элемента 5 и испытуемого выключателя 6,а в момент времени 1 срабатывает .4разрядник 9 и замыкается контур высокогонапряжения. До моментачерез от 2;ключающий элемент 5 и испытуемый выключатель 6 протекает чок 1 . Послеэтого оба контура схемы имеют индуктивную связь через ветвь с реакторами 4, итоки в койтурах отключающего элемента5 зависят от обеих э.д.с. ( 0 , О )и всех параметров схемы. Для качествен 2ного рассмотрения процесса в небольшойпо продолжительности период времени отсрабатывания разрядника 9 до гашения дугив элементе 5, т,е. в промежутке времени"1 ф 1 - 2 с таким расчетом, чтобы токи в ветви с отключающего элемента 5, начиная с моментаимели противоположное направле 2 ние, Учитывая, что индуктивность реактора 4 в несколько раз меньше индуктивности реактора 2, часть тока ф , обусловленная разрядом конденсаторной батареи 7 (если рассматривать по методу наложения раздельно состаьляющих токов, обусловдввнных э.д.с. О и зарядным напряжением20 батареи), будет существенно превышать часть тока, ответвляюшуюся в контур с генератором 1. Токв отключающем элементе 5 будет равен разности составля ющих токов=-и к концу2 небольшого промежутка времени2 3 подойдет к нулевому значению, что вызовет гашение дуги в элементе 5 и образование одного последовательного контура: гене-. ратор 1 - реактор 2 - включающий аппарат 3 - конденсаторная батарея 7 - реактор 8 - разрядник 9 - испытуемый вы-: ключатель 6, в котором через испытуемый выключатель 6 будет протекать ток(спло иная кривая на фиг, 2), обусловлен- ный суммарной э.д.с. напряжений О + (,) и суммарной индуктивностью 2+ Ь реакторов 2,8, где1 и Ь 2 индуктивность реакторов 2,8 со4 ответственно. Если эти параметры такие Фже, как в цепи полной мощности, то соответствующее зйачение будет иметь и нроиааоанаи тока Д . ц т ЦИ- ь+, при подходе тока к нулю. Как и в обычной синтетической схеме параметры цепей, опте деляющих кривую восстанавливающегося напряжения конденсатора 13, резистора 1 конденсатора 14, резистора 16, выбирают ся с таким расчетом, чтобы подучить однй и те же значения переходного сопротивде- ния ( Ер ) в схеме (сы. фиг, 1) и в пы-. ли полной мощности; .Роль реактора 4 видна из рассмотрения процесса подхода к нулевому значению им ка (, в отклоняющем элементе. Известно, что в обычной двухчастотнойФ синтетической схеме ток2и производная тока (, в отключающемэлементе 5 при подходе его к нулю равнаЫз (111 12 О 1 а лФ йЬ Ю Ь 1 Ь так как параметры схемы выбираются с таким расчетом, чтобы ) 1 У 22 Не фиг, 1 величиив . - Ь -лри етЙР3 В 10 сутствии в схеме реактора 4 была бы ранЬРна " - Ь, в то время как производЯ 1 Ьрная тока в испытуемом выключателе 6 при его подходе к нулю была бы равна15аа ц+ )аа ь+2где 1 того же порядка, что и Следовательно, производная тока в отключающем элементе 5 значительно превышала бы производную тока в испытуемом выключателе 6, так как ОТак как в качестве элемента 5 и выклк- чателя 6 обычно используются отдельные разрывы одного и того же выключателя, то при указанных условиях гашение дуги в элементе 5 не обеспечивается. Благодаря . включению реактора 4 в отключающем ус тройстве уменьшается производная тока при подходе к нулю и создаются облегчен-. ные условия дугогашения, благодаря чему обеспечивается возможность работы предложенного устройства. Величина индуктивности реактора 4 выбирается с таким расчетом, чтобы производная тока с з при егочподходе к нулю в отключающем элементе 5 имела величину, близкую к значению40 производнои тока при его переходе через нуль в испытуемом выключателе. Так как при включении реактора 4 в ветвь с элементом 5 ответвляется лишь часть тока, обу:- словленного разрядом конденсаторной бата 45 1 реи 7, .то это условие всегда может бытьвыполнено при соответствующем соотношении между значениями индуктивностей реакторов 2,8,4.Так как при восстановлении напряженйя на элементе 5 скорость восстановления напряжения определяется, в частности, измене-. нием напряжения на реакторе 4, последняя шунтируется конденсатором 11 и резистором 12, которые выбираются с таким расчетом, 55 чтобы существенно снизить частоту коле- баний составляющей падения напряженич на реакторе 4. После гашения дуги в элементе 5 реактор 4 и шунтируюшие его элемен-" ты исключаются из испытательной цепи, и,1следовательно, не оказывают влияния на,дальнейшее протекание процессов, т.е, наформу тока (, (см. фиг. 2.), и на прэ (цесисы восстановления напряжения на испытуемом выключателе.При рассмотрении процессов в установке(см, фиг. 2) рассматривается их протеканиепри гашении дуги в элементе 5 в моментвремени3, т.е. при первом переходетока в элементе 5 через нуль. В ряде случаев целесообразно использовать иную на "стройку установки, например обеспечитьгашение дуги в отключающем элементе 5не в первый мамент , а при втором(момент) переходе тока в элементе5 через нуль. Это обеспечивается путемвключения цепочки: конденсатор 11 - резистор 12 в момент , путем замыка 14ния включающего аппарата 10. При этомв моментиз-за высокой скорости3восстановления напряжения на элементе5 гашение дуги,не произойдет,В случае гашения дуги в элементе 5 вмоментснижается затухание напряже-5ния на конденсаторной батарее 7, а ско-рость подхода тока к нулю в испытуемом,выключателе 6 (пунктирная кривая на фиг,2) и величина возрашаюшегося напряженияоказывается выше, чем в предыдущем слу-чаечто одновременно увеличивает . ско-рость восстановления напряжения на испьтуемом выключателе. Это может оказатьсянеобходимым при испытаниях с ограничен.ной мощностью источников питания (напряженйе конденсаторной батареи 7). Предмет изобретенияУстройство для многократных испытаний высоковольтных выключателей на отключающую способность по двухчастотнойсинтетической схеме, содержащее контур .полного тока промышленной частоты иконтур высокого напряжения повышеннойчастоты, отключающий элемент и испытуемый выключатель, отличаю ше ес я тем, что, с целью надежного гашения,дуги в отключающем элементе при соизме-римых эначениях тока промышленной частоты и тока повышенной частоты, последовательно с отключающим элементом вклю-чен дополнительный реактор.2. Устройство по п. 1, о т л и ч а юш е е с я тем, что, с целью сниженияскорости восстановления напряжения на отключающем элементе двухчастотной схемы,дополнительный реактор шунтирован конденсатором щ резистором,3. Устройствоп. п, 1 и 2, отлиРч а ю ш е е с я тем, что, с целью обеспечения гашения дуги в отключающем элементе при втором переходе в нем тока черезнулевое значение и повышения при этомзначений возрастаюшегося напряжения, 5. е 8последовательно с конденсатором и резис- тором включен включающий аппарат, контакты которого замыкаются между первым и вторым переходами тока через нуль в отключающем элементе.