Устройство моделирования переходного тока короткого замыкания с апериодической составляющей

Устройство моделирования переходного тока короткого замыкания с апериодической составляющей

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Назначение:устройство применяется при испытаниях быстродействующих устройств релейной защиты в переходных режимах короткого замыкания на органическом отрезке времени. Сущность изобретения заключается в том, что перед коммутацией генератор возбужден и работает на холостом ходу. При этом контакт 3 разомкнут, а контакт 5 замкнут. Замыкание контакта 3 и размыкание контакта 5 происходит одновременно. В результате замыкания контакта 3 в статоре генератора возбуждается переходной ток КЗ, а в результате размыкания контакта 5 эквивалентная постоянная времени затухания апериодической составляющей тока КЗ увеличивается. Зил.

СОК)З СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 Н 02 Н 3/08

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4785518/07 (22) 22.01,90 (46) 15.06.92. Бюл, N. 22 (71) Новочеркасский политехнический институт им. Серго Орджоникидзе (72) Э.В.Подгорный, Г,Н,Чмыхалов и

Д,Э.Подгорный (53) 621.316.425(088.8) (56) Кужеков С.Л,. Гемст B.Ê„Âàñèíà Л.В., Чмыхалов Г.H. О способах воспроизведения первичных процессов для испытания устройств релейной защиты / Изв. вузов СССР, Электромеханика — 1978, N. 9, с, 983-990.

Электрические цепи с ферромагнитными элементами в релейной защите / Под ред, В.B,Ïëàòîíîâà /, M.: Энергоатомиздат, 1986, с. 256.

Веников B.À., Веников Г.B. Теория подобия и моделирования — М.: Высшая школа, с. 439.

Изобретение относится к электротехнике, а именно к технике релейной защиты и к электроизмерительной технике, и может быть использовано при испытаниях быстродействующих устройств релейной защиты в переходных режимах короткого замыкания (КЗ) на ограниченном отрезке времени.

Известны устройства для моделирования переходного тока КЗ с апериодической составляющей путем включения катушки линейной индуктивности на синусоидальное напряжение и путем суммирования экспоненциально-затухающего тока разряда конденсатора и косинусоидального тока вынужденной частоты.

Недостатком моделирования переходного тока К3 путем включения катушки линейной индуктивности является обратно,, SU „„1741217А1 (54) УСТРОЙСТВО МОДЕЛИРОВАНИЯ ПЕРЕХОДНОГО ТОКА КОРОТКОГО ЗАМЫКАНИЯ С

АПЕРИОДИЧЕСКОЙ СОСТАВЛЯЮЩЕЙ (57) Назначение:устройство применяется при испытаниях быстродействующих устройств релейной защиты в переходных режимах короткого замыкания на органическом отрезке времени. Сущность изобретения заключается в том, что перед коммутацией генератор возбужден и работает на холостом ходу. При этом контакт 3 разомкнут, а контакт 5 замкнут. Замыкание контакта 3 и размыкание контакта 5 происходит одновременно, В результате замыкания контакта 3 в статоре генератора возбуждается переходной ток КЗ. а в результате размыкания контакта 5 эквивалентная постоянная времени затухания апериодической составляющей тока К3 увеличивается.

3 ил, пропорциональная зависимость между амплитудой вынужденной составляющей тока

КЗ и постоянной времени затухания апериодической составляющей тока КЗ. В устройстве с суммированием косинусоидальной и экспонен циальной затухающей составля ющими этого недостатка нет, но имеет место повышение требования к коммутационному аппарату, выполняющему подключение цепи разряда конденсатора.

Наиболее близкими к изобретению по технической сущности являются электродинамические модели, имеющие в своем составе вращающиеся модельные генераторы, коммутирующую аппаратуру и активно-индуктивные сопротивления, моделирующие линии. Однако выполнить модельный генератор с малым активным

1741217 сопротивлением трудно, поэтому электродинамические модели также имеют ограничения по току и постоянной времени.

Целью изобретения является улучшение характеристики моделирования электродинамических моделей с модельными генераторами за счет увеличения эквивалентной постоянной времени затухания апериодической составляющей тока статора, Указанная цель достигается тем, что в устройство, содержащее модельный генератор с возбудителем, коммутирующий аппарат и активно-индуктивное сопротивление, дополнительно в цепь возбуждения генератора включено активное сопротивление.

На фиг. 1 показана структурная схема устройства; на фиг. 2 и 3 — осциллограммы токов при отсутствии и наличии активного сопротивления в цепи обмотки возбуждения генератора.

Устройство содержит модельный генератор без демпферных обмоток 1, устройство независимого возбуждения 2, коммутирующий аппарат с нормально замыкающимся 3 и размыкающимся 5 контактами, индуктивно-активное сопротивление 4, активное сопротивление 6. Перед коммутацией генератор возбужден и работает на холостом ходу. При этом контакт 3 разомкнут, а контакт 5 замкнут, Замыкание контакта 3 и размыкание контакта 5 происходит одновременно.

В результате замыкания контакта 3 в статоре генератора возбуждается переходный ток КЗ, а в результате размыкания контакта 5 эквивалентная постоянная времени затухания апериодической составляющей этого тока КЗ увеличивается.

Переходный ток КЗ данного устройства описывается уравнением — бт»

l=(hJ e +!)$»п(в +9))-sine (All+ !

) Š— х/та (1) где Л », Т» — свободный переходной ток и постоянная времени его затухания; ! — установившийся ток КЗ; ф — фаза коммутации;

Т, — постоянная времени затухания апериодического тока.

При отсутствии сопротивления 6 в цепи ротора генератора постоянная времени Т»

» велика и на ограниченном отрезке времени

0 t < 0,04 с, достаточном для испытания быстродействующих устройств релейной защиты, можно пренебречь затуханием то55 ный резистор, зашунтированный размыкающим контактом коммутирующего

50 ка Ь . Тогда апериодический ток с начальной амплитудой з»пф! + Л ) затухает с по» стоянной времени Т,, При введении активного сопротивления в цепь ротора генератора постоянная времени Т» снижается и свободная периодиче» ская составляющая тока K3 (ЬI ) за рассматриваемый период (0,04 с) существенно затухает, что уменьшает значение отрицательной (противоположной по знаку апериодической составляющей) полуволны переходного тока КЗ (!

„!) (» !)е- /та (2) Разлагая в (2) экспоненты в ряд и ограничиваясь в силу больших постоянных времени первыми двумя членами ряда, получим

Та. =Та

1 (3)

Л» Т. (h, I + I ) Т,»» или выражая Ж, », Т » через параметры синхронной машины; х», х » — ненасыщенное и переходное сопротивления по продольной оси, х, rf — индуктивное и активное сопротивления обмотки ротора

Т.

Т а а.э » (хх - xd» cl) Ta и + хх )

xj+x4 (4)

Здесь х4, гб — индуктивная составляющая сопротивления 4 и активное сопротивление

6. Из (3) и (4) Ta.s > Ta, т.е, включение активного сопротивления 6 в цепь ротора генератора приводит к увеличению эквивалентной постоянной времени затухания апериодической составляющей тока К3.

Формула изобретения

Устройство моделирования переходного тока короткого замыкания с апериодической составляющей, содержащие модельный генератор с возбудителем, выход которого через замыкающий контакт коммутирующего аппарата соединен с индуктивно-активным элементом, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью улучшения характеристик моделирования путем расширения диапазона постоянной времени затухания тока статора, дополнительно введен активаппарата и включенный последовательно с обмоткой возбуждения генератора, 1741217

Составитель Г.Чмыхалов

Редактор Н. Каменская Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор А.Осауленко

Заказ 2090 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина. 101

Z "Й