Анализатор грозозащиты

 

АНАЛИЗАТОР ГРОЗОЗЩИТЫ, содержащий модель линии электропередачи с импульсным источником модельной электродвижуш ей силы, один вьшод которого соединен с общей шиной., а второй через резистор - с цепочкой последовательно соединенных индуктквностей, и конденсаторами одни обкладки которых присоединены к точкам соединения индуктивностей в упомянутой цепочке, а вторые - к общей шине , модель объекта, содержащую индукг ,тивность, присоединенную одним выводом к упомянутой цепочке, и конденсатор , присоединенный одной обкладкой к второму вьшоду указанной индуктивности , а второй - к общей щине, моде;ли защитных разрядников и блок регист рации, отличающийся тем, что, с целью повьшения точности анализа за счет учета влияния коронного разряда на форму импульса перенапряжения , он снабжен дополнительной цепочкой из последовательно соединенных конденсатора, диода и опорного диода с напряжением стабилизации, равным модельному значению напряжения; начала коронирования, проводов линии электропередачи, при этом свободная г обкладка конденсатора дополнительной цепочки присоединена к одной из точек (Л соединения индуктивностей модели линии электропередачи, а свободный электрод опорного диода - к общей шине, емкость конденсатора дополнительной цепочки удовлетворяет условию CQ-CO ы 0 Ж 3d О ™| и - .-соответственно среднее значение изменения при коронировании крутизны приведённой вольткулоsO новой характеристики и емкость проводов линии электропередачи.

СОКИ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (19) 01) 3(5Р Н 05 F 3/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABT0PCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОЧНРЫТИЙ (21) 3546568/18-21 (22) 24.01.83 (46) 15.08.84. Бюл. У 30 (72) Ю.А.Михайлов (71) Ленинградский ордена Ленина.политехнический институт им. М.И.Калинина (53) 621.319.74(088.8) (56) 1. Костенко М.В. и др. Анализатор грозозащиты подстанций, Труды

Ленинградского политехнического института. В 3, Л., Госэнергоиздат, 1948.

2. Полевой И.Ф. Грозозащита подстанций и вращающихся машин (итоги науки и техники). М., ВИНИТИ, 1966, с. 153.

t(54)(S7) АНАЛИЗАТОР ГРОЗОЗАЩИТЫ, содержащий модель линии электропере- дачи с импульсным источником модельной электродвижущей силы, один вывод которого соединен с общей шиной., а второй через резистор — с цепочкой последовательно соединенных индуктивностей, и конденсаторами одни обкладки которых присоединены к точкам соединения индуктивностей s упомянутой цепочке, а вторые — к общей ши не, модель объекта, содержащую индук,тивность, присоединенную одним выводом к упомянутой цепочке, и конденса- тор, присоединенный одной обкладкой к второму выводу укаэанной индуктивности, а второй - к общей шине, модели защитных разрядников и блок регист» рации,- о т л и ч а ю ш и и с я тем, что, с целью повышения точности анализа за счет учета влияния коронного разряда на форму импульса пере" напряжения, он снабжен дополнительной цепочкой из последовательно соединенных конденсатора, диода и опорного диода с напряжением стабилизации, равным модельному значению напряжения; начала коронирования, проводов линии электропередачи, при этом свободная обкладка конденсатора дополнительной цепочки присоединена к одной из точек соединения индуктивностей модели ли- . нии электропередачи, а свободный электрод опорного диода — к общей шине, емкость конденсатора дополнительной цепочки удовлетворяет условию с .сф где — а и (†.-соответственно сред4Ц нее значение изменения при коронировании крутизны приведенной вольткулоновой характеристики и емкость про водов линии электропередачи.

1108622

Цель достигается тем, что анализатор грозоэащиты, содержащий модель линии электропередачи с импульсным источником модельной электродвижущей силы, один вывод которого соеди- нен с общей шиной, а второй через ,резистор — с цепочкой последовательно соединенных индуктивностей, и конденсаторами, одни обкладки которых . присоединены к точкам соединения индуктивностей в упомянутой цепочке, а вторые " к общей шине, модель объекИзобретение относится к технике защиты электротехнических объектов от перенапряжений при разряде на укаэанные объекты атмосферного электричества и может быть использовано при моделировании работы средств защиты линий электропередачи, электрических подстанций и т.д. от разрядов молнии.

Известен анализатор грозозащиты постанций, состоящий из цепочек зве- 10 ньев-моделей тех илн иных участков цепи защищаемого электротехнического объекта 1 .

Недостатком этого устройства является невысокая точность моделирования процессов, происходящих в объекте, в силу того, что при моделировании не учитывается коронирование отдельных элементов при повышении . напряжения на них.

Наиболее близким к предложенному является анализатор грозозащиты, содержащий модель линии электропередачи с импульсным источником модельной электродвижущей силы, один вывод которого соединен с общей шиной, а второй через резистор — с цепочкой последовательно соединенных индуктивностей, и конденсаторами, одни обкладки которых присоединены к точкам соединения индуктивности в упомянутой цепочке, а вторые — к общей шине, модель объекта, содержащую индуктивность, присоединенную одним выводом к упомянутой цепочке, и конденсатор, 35 присоединенный одной обкладкой к второму выводу указанной индуктивности, а второй — к общей шине, модели защитных разрядников и блок регистрации С23.

Однако и известный анализатор обладает отмеченным выше недостатком.

Целью изобретения является повышение точности анализа за счет учета влияния коронного разряда на фор- 4 му импульса перенапряжения. та, содержащую индуктивйость, присо" единенную одним выводом к упомянутой цепочке, и конденсатор, присоединенный одной обкладкой к второму выводу укаэанной индуктивности, а второйк общей шине, модели защитных разрядников и блок регистрации, снабжен дополнительной цепочкой из последовательно соединенных конденсатора, диода и опорного диода с напряжением стабилизации, равным модельному значению напряжения начала коронирования, проводов линии электропередачи, при этом свободная обкладка конденсатора дополнительной цепочки присоединена к одной из точек соединения индуктивностей модели линии электропередачи, а свободный электрод опорного диода — к общей шине, емкость конденсатора дополнительной цепочки удовлетворяет условию

64. где — а- и С - соответственно среднее

b,U значение изменения при коронировании "

I крутизны приведенной вольткулоновой характеристики и емкость проводов линии электропередачи.

На фиг. 1 изображена схема предлагаемого устройства, на фиг. 2— вольткулоновая характеристика проводов ЛЭП.

Анализатор содержит модель 1 линии электропередачи (ЛЭП), модель 2 электрической подстанции, модель 3 защитных разрядников, блок регистрации 4, блок питания 5. Модель ЛЭП содержит импульсный источник 6 модельной электродвижущей силы (ЭЛС), резистор 7, индуктивности 8, соединенные в цепочку, конденсаторы 9, обк<ладки которых присоединены соответственно к точкам соединения упомянутых индуктивностей и к общей шине, цепочку 10, представляющую собой последовательно соединенные конденсатор и диод, присоединенную к конденсатору и через опорный диод 11 к общей шине.

Устройство работает следующим образом.

После включения блока питания 5 источник 6 генерирует импульс, который распространяется вдоль модели ЛЭП, и достигает модели 2 подстанции. Вид и форма сигнала в разметочных токах цепи региструются блоком регистрации, например осциллографом.

3 11086

По величине перенапряжений в отдельных точках цепи судят о достаточности или недостаточности средств защиты.

В реальной ЛЭП при повышении на5 пряження выще напряжения начала коронирования возникает разряд, который изменяет волькулоновую характеристику проводов ЛЭП и форму импульса наJ пряжения. Расчеты показали, что для 1п правильного учета деформации фронта волн достаточно выполнить условие, чтобы емкость единицы длины провода изменялась в соответствии с известной волькулоновой характеристикой (фиг. 2). При подъеме напряжения вплоть до значения u = U/U< = 1 сте кающий с провода заряд пропорционален "геометрической " емкости провода относительно земли. Дальнейший 2О подъем напряжения приводит к повышению крутизны вольткулоновой характеристики. На участке, представляющем практический интерес в расчетах грозоэащиты: 1 -- > 3, этот f ðàôèê можно 2 приближенно аппроксимировать прямой линией, например лининей, проходящей через крайние точки указанного диапазона значений U/U . Такое же возрастание крутизны волькулоновой харак- теристики можно получить, если в момент достижения напряжения U U на фронте импульса к проводу подсоединить дополнительно емкость Cq =+Q, (фиг.1),где Со - емкостьпровода без 35 учета короны.

Предложенное устройство наиболее простым и эффективным способом позволяет реализовать в АГП такое изменение емкости элементов, моделирующих 40 отрезки проводов, и обеспечить тем самым нужный ход их вольткулоновой характеристики для учета эффекта короны.

Обработка экспериментальных данных 4$ показала, что в волькулоновой характеристике импульсной короны с //с » в относительных единицах (отложенных на графике фиг. 2) практически оди22 наково для любых проводов линии, что позволяет избежать необходимости менять значение дополнительной емкости при моделировании разных линий.

Напряжение зажигания короны Ug оказывается различным для разных линий.

В предлагаемом устройстве значению Их соответствует опорное напряжение стабилизации. Чтобы правильно смоделировать пороговое значение напряжения Uq можно либо использовать переключатель с набором опорных дио-. дов, имеющих различные напряжения стабилизации, либо соответствующим ббразом выбирать масштаб напряжения, Использование опорного диода в качестве ключа, присоединяющего допол- нительную емкость при заданном уровне напряжения на элементе длины линии, имеет существенные преимущест" ва по сравнению с другими схемными решениями, в частности по сравнению с последовательным соединением дополнительной емкости с диодом иисточником постоянной ЭДС. Динамическое сопротивление опорного диода в отпертом состоянии (в отпертом состоянии, например, для диода типа Д816Д) составляет лишь 15 Ом. Это обеспечивает достаточно малую зависимость напря. жения стабилизации от тока, протекающего через диод, и дает возможность испольэовать один общий опорный диод на все звенья модели без их взаимного влияния, если дополнительных цепочек несколько. Создание ! источника постоянной ЭДС со столь малым внутренним сопротивлением постоянному току представляло бы известные трудности.

Включение последовательно с каждым дополнительным конденсатором диода предотвращает ложную передачу импульса при приходе волны на одну иэ LC -ячеек модели линии в остальные ячейки.

Таким образом, предлагаемое устройство позволяет существенно повысить точность анализа.

1108622

ВНИИПО Заказ 5887/44 Тиран 783 Поднисное

4фащад ШШ ®Швтеит", г.Узгород, ул.Проектная, 4