Устройство для глубокого ограничения перенапряжений в сетях высших напряжений

Устройство для глубокого ограничения перенапряжений в сетях высших напряжений

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

Союз Советских

Социалистимеских

Республик (11) 521624

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДБТе:ДЬСТВУ

2 (51) М. Кл. (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено19.09.72 (21) 1830039/07

Н 01 Т 3/OO с присоединением заявки №

Государственный иомнтет

Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий (23) Приоритет (43) Опубликовано 15.07.76.Бюллетень № 26 (45) Дата опубликования описания 26.10.76 (53) . Л 6 2 1. 3 1 6. .933 3(088.8) (72) Авторы изобретения М. М. Акодис, В. И. Бронников, A. А. Грицук и В. H. (1етанин

Уральский политехнический институт им. С. М. Ки. ова (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ГЛУБОКОГО ОГРАНИЧЕНИЯ

ПЕРЕНАПРЯЖЕНИЙ В СЕТЯХ ВЫСШИХ

НАПРЯЖЕНИЙ

Изобретение относится к высоковольтным аппартам, предназначенным для ограничения перенапряжений.

В сетях высших напряжений глубокое ограничение перенапряжений необходимо обеспечить и при отключении короткого замыкания в сети.

Известны устройства для глубокого ограничения перенапряжений в сетях высших напряжений, содержащие блоки искровых и,- з- tб межутков, шунтированных резисторами, токс ограничивающие резисторы и вспомогательные резисторы, подключаемые параллельно части блоков искровых промежутков через коммутирующие элементы с блоками их 15 управления.

Известные виды вентильных разрядников неэффективны. Трудность ограничения пере— напряжений заключается в том, что в точ— ках удаленных or подстанции, они значи- 20 тельно выше, чем на подстанциях, поэтому ограничение этих перенапряжений до столь малых величин разрядниками на подстанциях требует их срабатывания в таких случа— ях при очень низких напряжениях (ниже фа- М зового и с токоограничивающими сопротив— лениями, меньшими (при некоторых схемах сетей значительно мень ими) волнового данного напряжения (2< 0 ом и менее).

Это создает дополнительную трудность— нес бходимость снижения напряжения, восстанавлива .oùåãîñÿ на ..зряднике после обрыва тоха, которое .. н столь малых токоогранчпваюших соп1. тивлениях может зн "чительне превыси г- 1,3 и даже 1,5 11

С целью уменьшен н восстанавливаюше— гзся напряженья в пр д.тагаемом устройстве .:зслсдовательно соеднненные блоки искровых проме-.бутков соединены в параллельные ветви с коммутнзуощими элементами в каждой з них з бл;,ки управления коммутирующими элемент- и снабжены блоками временной задир;. . Вспомогательнь е резистэрь1 каждой нетi.: ра зделены на две секции,;,ключенные D ..оследовательно соединенные блоки искра. ых промежутков через дополнительные ..ом .утирующие эле— менты, причем к ветви подсоединены средняя и крайние точки этой цепи.

521624

Элементы параллельной ветви шунтированы вспомогательными искровыми промежутками с коммутирующим элементом.

На фиг. 1 дана параллельная схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 — последо-. 5 вательная схема; на фиг. 3 — комбинированная схема; на фиг. 4 и 5 — варианты подключающего устройства.

Устройство содержит подключающее устройство 1, основные искровые промежуч > {0 ки 2, шунтирующие резисторы 3, 4, токоог- раничиваюшие резисторы 5, коммутирующий элемент 6, вспомогательные резисторы 7 S коммутирующий элемент 9 для ступенчатого i введения токоограничивающего резистора, дополнительные резисторы 10, 11, 12, шун- ! тирующие искровые промежутки 13, блок управления 14, Подключающее устройство l, состоящее из искровых промежутков 2 любого тина, шунтированных выравнивающими напряжение., t резисторами 3, включено последовательно с токоограничивающим резистором 5. Искровые промежутки 2 могут быть частично .шунтированы, как это принятсю у современ- ных разрядников, поджигающими искровыми

;промежутками. Для снижения напряжения срабатывания подключающего устройства часть искровых промежутков 2 (см. фиг. 1) f30 либо часть искровых промежутков и часть

4 распределенных токоограничивающих резисторов (см. фиг. 4) шунтируются легким коммутирующим элементом 6 через вспомо .гательный резистор 7, сопротивление кото- й5 рого значительно меньше сопротивления резистора 3, шунтирующий искровые промежутки. Это вызывает перераспределение основной части воздействующего на все устройство напряжения на оставшиеся про- щ межутки и их пробой, после чего пробиваются искрсвые промежутки шунтируемой части.

Для снижения восстанавливающегося, на

1 защитном. аппарате после обрыва тока на- ц пряжения, которое из-эа малой величины сопротивления токоограничиваюшего резистора может превышать требуемый уровень ограничения перенапряжений в системе, защитное устройство выполняют в виде ком-: 3Q плекта иэ двух или более параллельно включенных ветвей (см. фиг. 1), коммутирующие элементы 6 которых восстанавливают начальное состояние каждой ветви с некоторым, например, 0,01-0,02 с, сдвигом во 55 времени, задаваемым блоком управления 14 .или другим способом. В этом случае коммутирующим элс ментом снячяла восстанавливается начальное распределение няпряженпя лиясь в одной ветви (или B одной части 60, их), следовательно, повторно, срабатывает только одна ветвь (или часть их). При этом, сопротивление токоограничиваюшего резистора соответственно повышается и восстанавливающееся напряжение становится меньше. При необходимости можно при:менить восстанавливание начального рас пределения двумя, тремя ступенями и более, при соответствующем количестве ветвей в

:устройстве. Таким образом можно обеспе: чить предельное восстанавливающееся напря,женив вплоть до 1,3 U (фазового напряжения) и даже ниже.

Протекание через устройство повышеннэ го тока, определяемого йиэким значением сопротивления токоограничиваюшего резчсто1

:ра в каждой ветви, повышает требования к дугогасящей способности искровых промейутков. Для этого целесообразно включить большие количества искровых промежутков

2 и, следовательно, более резко снизить,пробивное напряжение, чем это достигается на схеме фиг. 1. С этой целью в подключающее устройство 1 включают группы искровых промежутков, шунтируемых коммутирующими элементами 6 с различными вспомогательными резисторами (например 7 и 8; на фиг. 5), что вызывает неравномерное распределение напряжения и между шунтируемыми коммутирующими элементами промежутками. Аналогично можно получить резкое снижение пробивного напряжения и в случае шунтирования части искровых промежутков и части распределенных токоограничивающих резисторов (см. фиг, 4).

Для увеличения числа ступеней вводимого сопротивления резистора или уменьшения числа параллельных ветвей обеспечивают ступенчатое изменение сопровождающего тока дешунтированием со сдвигом во времени коммутирующих элементов (9 на фиг. 2), шунтирующих отдельные блоки последовательно включенных токоограничивающих резисторов. Шунтирование осуществляется пробоем искровых промежутков 13. При включенном через дополнительный резистор 10 коммутируюшем элементе 9 дешунтирование осуществляется гашением дуги этими промежутками при разомкнутых контактах коммутирующего элемента 9.

Одна или несколько таких ступеней мо гут быть включены в каждую ветвь параллельной схемы или одну из ветвей ее, например, повышающую напряжение послервей.

Срабатывание коммутирующего элемента 9, так же как и элемента 6,, обеспечивающего снижение пробивного напряжения, должно осуществляться командой от системы, вызывающей отключение короткого зя521624 мыкания (например, от релейной зашиты, происходит каскадный пробой пром<.ayr< .>в от механизма, отключающего короткое за- 13, в результате шунтировс<ннь<» и л«н<.-мыкание выключателя). Импульс на сраба- кровые промежутки 2 и резнсторь< 5 тьгвание, коммутирующих элементов подается боте не участвуют. Если после раэ «лкяпи<. в этом случае от каждого из имеющихся: «коммутирующего элемента S н, сл<.донат<.л<-на подстанции выключателей, которые могут но, повышения пробивного напряжения все,отключать короткое замыкание. го устройства происходит его пробой, рпПосле затухания,. перенапряжений (2-3 батывают только промежутки 2, и в цепь полупериода в мощных системах к х системах) коммути- вводится вторая ступень резисторов, сннрую (. ф г. 2) одновремен- )p жающая восстанавливаюшееся напряжение. уюшяй элемент 6 (см. фиг но с коммутирующим элементом 9 одной из ступеней (остальные срабатывают с задан- Изменение напряжения срабатывания исным сдвигом во времени) вновь вМстанав- кровых промежутков 2 и 13 в рассмотренливают рав <омерное распределение напряже-, ных схемах. эа счет искажения равномернония как по последовательным (2), так и по ®,сти его распределения может быть обес«< .шунтируюшим (1:.. ) искровым промежуткам. чено и отключением вспомогательного резистора, если выполнить шунтируюшне резиКоммутнруюший элемент может выпол- сторы 3 и 4 неоднородными так, чтобы за-. няться и с многократным разрывом, и с мыкание коммутирующего элемента обеспегазовым дутьем н шунтировать сразу всю чивело выравнивание распределения напряжезамыкаемую ступень защитного аппарат», ниа на всех искровых промежутках, что позволяет комплектовать аппарат яэ Коммутирующие элементы могут быть разрядников и коммутирующих аппаратов су очень легкими, следовательно, и бысгродейществуюших типов,. При этом коммутирую-, ствующими, поскольку они должны коммутиший аппарат требуется лишь на часть нол- ровать лишь токи, нарушающие распределе25 ного напряжения, соответственно шя<тируе- ние напряжения между искровыми промежутмой части искровых промежутков. ками, определяемое шунтирун <ними их сс для возврата коммутирующего элемента противлениями (доли ампера). в начальное состояние можно использовать; Резисторы могут бить линейными или неток, сопровождающий работу аппарата или,:линейными, и могут изгoToBJIHtbca иэ любых

30 его ветви (как непосредственно для работы пригодных материалов. Поскольку мннимяльего механизма, так и для воздействия на Но необходимое значение сопротивления roего систему управления, например на кла- коограничиваюшего резистора эависиг or пан пневматической системы). " схемы сети (мошности источника, количест ва линий и др.), можно предусмотреть при

В ряде случаев может оказаться целесо-: разных коммутациях в сетях автоматическое образным цримененне коммутирующих эле- срабатывание лишь тех коммутирующих элементов,. выполняюших одновременно функ- ментов, которые необходимы для обеспечоцию снижения пробивного напряжения за-, ния ограничения перенапряжений до зада«шитного аппарата и функцию ступенчатого ного уровня.при данной схеме сети. введения токоограничиваюшего резистора <Описанное устройство эффективно и в (см. фиг. 3), Здесь коммутирующие элемеи ограничении перенапряжений прн включении ты 9 подключены через дополнительные < линии. резисторы 11 и 12 различной величины параллельно всем искровым промежуткам

13, шунтируюшим чередующиеся группы ис кровых пр< :,лeжутков 2 и токоограничиваю- 1. Устройство для глубокого эграничеIILBx резне ; oB 5. При замкнутых контак- ния перенапряжений в сетях высших напрятах x",.Mìórapóþùåão элемента 9 пробивнод t жений, содержащее блоки искровых пром»напряжен< <: ветви промежутков 13 ниже, жутков, шунтированных резисторами, ток зчем шунтк<.ованных ими промежутков 2, из ограничивающие резисторы и вспомогатель= эа неравномерного распределения напряже- ные резисторы, подключаемые параллельно ния lIG резисторам 11 и 12, а при раэомк» части блоков искровых промежутков через

:-<утых .- выше. Суммарная величина сопро- коммутирующие элементы с блока.лн их тчвления::.:езисторов 11 и 12 меньше, чем управления, o r л и ч а ю ш е е с я r<.i<, у включенных параллельно нм резисторов 3, что, с целью уменьшения во<:стп«пвнивпю.«оэтому при пониженном напряжении на . щего напряжения, последовате«<,«ы с< <. -днаппаратэ пробиваются в первую очередь ненные блоки искровых промежут«он <.".х.д«не«1унтнржанные промежутки 2, затем наны s параллельные ветви с кз л.лу.сиру«вЂ”

521624 щими элеменгами в каждой из них, а блоки управления коммутирующими элеменгами снабжены блоками временной заде жки.

2. Устройство по и. 1. о т л и ч а ю— щ е е с я гем, что вспомогательные резисторы каждой ветви разделены на две секции, включенные в последовательно соединенные блоки искровых промежугков через дополнительные коммутирующие элемен1 Фиа,Х

Фиг. 2

Сосгавигель В. Кадлубинский

Редактор Г. Мозжечкова Техред О. Луговая Корректор Н. Ковалева

Заказ 4858/524 ираж 976 Подписное

ЦНИИПИ Государсгвенного комигега Coaera Министров СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент, г. Ужг ород, ул. Проектная, 4

> г +

).

I

I

L гы, 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 сгупенчагого изменения сопротивления гокоограничивающего резистора, элементы параллельной ветви шунгированы вспомогагельными искровыми промежутками с коммутирующим элеменгом

1

1 !

-Ф

ГАЗ