Устройство для ограничения тока короткого замыкания в электроэнергетической установке

Устройство для ограничения тока короткого замыкания в электроэнергетической установке

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

О П И С А Н И Е () 649097

ИЗОВРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт; свид-ву (22) Заявлено 03.06.74(21) 2029296/24-07 с присоединением заявки № (23) Приоритет

Опубликовано 25.02.79.Бюллетень № 7

Дата опубликования описания 27.02.79 (51) М. Кл.

Н 0 Н 9/02

Н 02 Н 7/00

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК =21.316..925(088.8) (72) Авторы изобретения

Д. В. Вилесов и В. М. Приходько

Ленинградский ордена Ленина кораблестроительный институт (71) Заявитель

° (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОГРАНИЧЕНИЯ ТОКА КОРОТКОГО

ЗАМЫКАНИЯ В ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИЧЕСКОЙ УСТАНОВКЕ

Изобретение относится к области электротехники, а именно к устройствам для ограничения токов короткого замыкания в электроэнергетических установках, и может быть использовано для защиты систем генерирования и распределения электрической энергии переменного тока в случае возникновения повреждения.

Известны устройства для ограничения токов короткого замыкания через место повреждения электрических установок. то

Первое из известных устройств для уменьшения силы тока короткого замыкания, проходящего через установленный на поврежденном фидере автоматический выключатель, характеризуется применением, вспомогательного фидера, присоединенного к точке искусственного короткого замыкания и включаемого с помощью выключателя при коротком замыкании. На одном из рабочих фидеров, выключатели которых электрически связаны с выключателем вспомогательного фи- 20 дера таким образом, что каждый из них может отключить поврежденный фидер только после замыкания выключателя вспомогательного фидера, который, в свою очередь, размыкается после размыкания соответствующего выключателя рабочих фидеров. Для ограничения тока короткого замыкания, проходящего через установленный на поврежденном фидере автоматический выключатель, предусмотрено создание для указанного тока параллельного пути при помощи вспомогательного фидера, снабженного автоматическим выключателем и замкнутого накоротко, вводимого в момент аварии и выводимого уже после того, как фидерный автоматический выключатель будет разомкнут (1).

Второе из известных устройств для ограничения токов короткого замыкания входит в состав трансформаторный подстанции без выключателей на стороне высшего напряжения с отделителем и короткозамыкателем в цепи трансформатора, в которой с целью ограничения токов искусственного короткого замыкания в цепь короткозамыкателя включено реактивное сопротивление, например, индуктивность (2).

Известные устройства для ограничения токов короткого замыкания, протекающих через защищаемый элемент электроэнергетической системы, осуществляют искусствен649097 ное короткое замыкание с помощью электромагнитных контактных короткозамыкателей до того момента времени, пока защищаемая цепь не окажется отключенной своим обычным коммутационно-защитным аппаратом. В известных устройствах для ограничения токов короткого замыкания электромагнитные контактные аппараты (выключатели и короткозамыкатели), применяемые для включения цепи искусственного короткого замыкания, имеют ряд недостатков: низкая надежность, большое время срабатывания, возможность недопустимого повышения сопротивления шунтирующей цепи (в частности, из-за дребезга контактов), возможность дуго- и искрообразования в контактах, большая мощность управления, низкая компакт- 15 ность, необходимость обслуживания в процессе эксплуатации. Кроме того, основным недостатком контактных короткозамыкателей для параллельной (шунтирующей) защиты, сдерживающим широкое их использование, является невозможность автоматического возвращения их в отключенное, состоя-: ние.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту является устройство, содержащее включенный между питающим фидером и землей управляемый разрядник, управляющий электрод которого через блок формирования поджигающих импульсов соединен с питающим фидером (3).

Недостатком известного устройства является ограниченная область его применения.

Цель изобретения — расширение функциональных возможностей.

Поставленная цель достигается тем, что в чсгройство, содержащее включенный между питающим фидером и землеи управляемый разрядник, управляющий электрод которого через блок формирования поджигающих импульсов соединен с упомянутым питающим фидером, дополнительно введены датчик скорости нарастания тока, включенный между блоком формирования поджигаю- 40 ших импульсов и упомянутым питающим фидером, а резистор — между питающим фидером и управляемым разрядником, выполненнюм в виде импульсной газоразрядной лампы.

Такое устройство для ограничения токов короткого замыкания через место повреждения и защиты от аварийных экстрактов путем создания искусственных цепей короткого замыкания основано на свойстве импульсной газоразрядной лампы или какой-либо so другой газонаполненной неполяризованной трубки, заключающемся в том, что ее внутреннее сопротивление можно считать равным бесконечности при напряжении между электродами, меньшем «напряжения зажигания». В момент срабатывания сопротивление

55 ее становится очень малым (в идеале равным нулю) и равноценно короткому замыканию, причем ионизация создается путем подачи на специальный поджигающий электрод кратковременного маломощного импульса, синхронизированного с фазой напряжения системы.

На чертеже представлена принципиальная схема устройства.

Питающий фидер 1 и фидеры 2, отходящие от шин 3 электростанции, снабжены соответственно автоматическими выключателями 4 и 5. Кроме того, к питающему фидеру 1 подключен «отсасывающий» фидер 6, снабженный импульсными газоразрядными лампами 7 и замкнутой накоротко в точке 8, соединенной с землей.

Для уменьшения тока искусственного короткого замыкания, протекающего через импульсную газоразрядную лампу 7 в момент вспышки, между питающим фидером и импульсной газоразрядной лампой включено токоограничиваюшее сопротивление 9, например резистор.

В момент повреждения, вызывающего большой ток короткого замыкания в какомлибо из фидеров 2, например, в точке 10, подача импульса на поджигающий электрод (ПЭ) лампы 7 производится от установленного на выводе выключателя 4 датчика скорости нарастания тока 11 через блок формирования поджигающих импульсов 12, выдающий необходимой величины выходной импульс в только при токе в цепи выключателя, значительно превышающим номинальный.

Импульсные газоразрядные лампы остаются подключенными на время короткого замыкания, создавая, таким образом, для тока короткого замыкания параллельный путь.

После размыкания главных контактов выключателя 4 ток в питающем фидере 1 прекращается, и все шунтируюшие ветви автоматически отключаются, поскольку прекращается поступление поджигающих импульсов на электроды импульсных газоразрядных ламп. Так как при этом выключатель 4 фидера 1 разрывает только часть полного тока короткого замыкания, то допустимо выбирать его меньшей разрывной мощности.

Наличие сигнала датчика скорости нарастания тока 11, пропорционального крутизне нарастания тока короткого замыкания за определенный промежуток времени, позволяет при токах короткого замыкания, не превышающих коммутационной способности выключателя 4 питающего фидера 1, использовать выключатель 4 для отключения короткого замыкания, а при превышении величины коммутационной способности выключателя 4 функции отключения возлагать на выключатель 4 и устройство для ограничения токов короткого замыкания.

Предложенное устройство позволяет обеспечить: практически мгновенный «отсос» тока короткого замыкания в параллельные шунтирующие цепи с импульсными газораз649097

Формула изобретения

СоставительЛ. Корнеева

Техред О. Луговая Корректор Л. Веселовская

Тираж 856 Подписное

Редактор А. Садомов

Заказ 574/52

БНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и QTKpblTHH

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

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4 рядными лампами, существенное ограничение тока короткого замыкания через место аварии, снижение напряжения горения дуги на размыкающихся главных контактах зашив шаемого выключателя, уменьшение времени гашения дуги между главными контактами автомата поврежденного фидера.

Устройство для ограничения тока короткого замыкания в электроэнергетической установке, содержащее включенный между питающим фидером и землей управляемый разрядник, управляющий электрод которого через блок формирования поджигающих импульсов соединен с упомянутым питающим фидером, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, дополнительно введены датчик "корости нарастания тока, включенный между блоком формирования поджигающих импульсов и упомянутым . питающим фидером, и резистор, включенный между питающим фидером и управляемым разрядником, выполненным в виде импульсной газоразрядной лампы.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 20720, кл. Н 02 Н 9/02, 1931.

2. Авторское свидетельство СССР № 243054, кл. Н 02 Н 9/02, 1969

3. Отчет ВНИИ ж.д. тр-та per. № 7301 7314; микрофильм № Б293888, с. 12, рис. 1.