RU2706637C1 - Device for protection of vacuum-switched equipment from overvoltage - Google Patents

Abstract

FIELD: electric power engineering.

SUBSTANCE: invention relates to electric power engineering and can be used to reduce level of switching overvoltage on electric equipment, in particular, to high-voltage motors and transformers operating in networks. Device comprises three star-connected capacitors (1), common point of which is grounded through resistor (2).

EFFECT: reduced weight and dimensions of the device and higher efficiency.

2 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к электроэнергетике и электротехнике, а именно к устройствам, предназначенным для снижения уровня воздействующих коммутационных перенапряжений на электрооборудование, в частности на высоковольтные двигатели и трансформаторы, работающие в сетях до 10 кВ.The invention relates to the electric power industry and electrical engineering, and in particular to devices designed to reduce the level of acting switching overvoltages on electrical equipment, in particular on high-voltage motors and transformers operating in networks up to 10 kV.

Известно устройство для защиты электрооборудования от перенапряжений (авторское свидетельство SU №1427468 А1, приоритет от 26.02.1986, кл. Н02Н 9/04) устройство для защиты вакуумнокоммутируемого оборудования от перенапряжений, содержащее три конденсатора, одними выводами присоединяемые к объединенным пофазно выводам вакуумного выключателя и нагрузки, а вторы-ми выводами электрически соединенные по схеме "звезда". Недостатком такого технического решения является относительно высокий уровень перенапряжений из-за отсутствия демпфирования высокочастотных колебаний. Наиболее близким к предлагаемому является (патент на полезную модель RU №44008 U1, приоритет от 07.06.2004, кл. Н02Н 9/04, Н02Н 9/06, Н01С 7/12). Устройство, содержащее три конденсатора, одними выводами присоединяемые к объединенным пофазно выводам вакуумного выключателя и нагрузки, а вторыми выводами два конденсатора подключены к резисторам, которые вторыми выводами объединены, Недостатками такого устройства являются большие габариты и масса устройства и потери в резисторах. Предложение направлено на решение задачи уменьшение массы и габаритов устройства и повышение К.П.Д. Сущность предложения в первом варианте заключается в том, что общая точка резисторов подключена к второму выводу третьего коднденсатора. Второй вариант обеспечивает результат за счет того, что общая точка резисторов подключена к третьему объединенному выводу выключателя и нагрузки.A device for protecting electrical equipment from overvoltages (copyright certificate SU No. 1427468 A1, priority dated 02.26.1986, class N02H 9/04) is a device for protecting vacuum-switched equipment from overvoltages, containing three capacitors, which are connected to the combined phase-wise conclusions of the vacuum circuit breaker and loads, and the second leads are electrically connected according to the "star" scheme. The disadvantage of this technical solution is the relatively high level of overvoltage due to the lack of damping of high-frequency oscillations. Closest to the proposed one is (patent for utility model RU No. 44008 U1, priority dated June 7, 2004, CL H2N 9/04, H2N 9/06, HC01/12). A device containing three capacitors, with one terminal connected to the phase-connected terminals of the vacuum circuit breaker and the load, and two capacitors connected by second terminals to the resistors, which are combined by the second terminals.The disadvantages of this device are the large size and weight of the device and losses in resistors. The proposal is aimed at solving the problem of reducing the mass and dimensions of the device and increasing KPD The essence of the proposal in the first embodiment lies in the fact that the common point of the resistors is connected to the second output of the third codifier. The second option provides the result due to the fact that the common point of the resistors is connected to the third combined terminal of the switch and the load.

На чертеже фиг. 1, 2 приведены схемы. Предлагаемое устройство защиты электрооборудования от перенапряжений содержит три одинаковые конденсаторы 1, резистор 2. Схема установки также содержит выключатель 3 и нагрузку 4 (например трансформатор, электродвигатель). Устройство защиты от перенапряжений работает следующим образом. В рабочем (включен выключатель 3) состоянии конденсаторы 1 проводят ток и частично компенсируют реактивную мощность нагрузки 4. При симметрии напряжений ток через резистор 2 не протекает и поэтому нет потерь энергии. В процессе отключения при разведении контактов в вакуумном выключателе 3 возникает дуга. Из-за малой величины тока нагрузки 4 обрыв тока в трех фазах происходит неодновременно из-за разброса в работе полюсов (0,5-1 мс) выключателя 3. При этом происходит переход магнитной энергии, запасенной в индуктивности нагрузки 4, в энергию, запасенную в емкостях конденсаторов 4, что снижает перенапряжения на зажимах нагрузки. Снижается скорость повышения напряжения, приложенного к межконтактному промежутку, что исключает повторное зажигание, которое могло бы привести к повреждению изоляции и выходу из строя оборудования. Наличие присоединенных к нагрузке конденсаторов 1 (см. Вакуумные выключатели в схемах управления электродвигателями. М:, Энергоатомиздат, 1988, рис. 4.4) значительно снижает перенапряжения. Средняя фаза защищена более эффективно, что оправдывается при трансформаторной нагрузке большей величиной индуктивности намагничивания этой фазы по сравнению с крайними. Таким образом, новые схемы защитной цепи позволяют снизить потери и коммутационные перенапряжения. Использование меньшего числа резисторов и конденсаторов упрощает устройство.In the drawing of FIG. 1, 2 are diagrams. The proposed device for protecting electrical equipment from overvoltages contains three identical capacitors 1, a resistor 2. The installation diagram also contains a switch 3 and a load 4 (for example, a transformer, an electric motor). The surge protection device operates as follows. In the operating state (switch 3 is on), the capacitors 1 conduct current and partially compensate for the reactive power of the load 4. With voltage symmetry, the current does not flow through the resistor 2 and therefore there is no energy loss. In the process of shutdown when diluting the contacts in the vacuum circuit breaker 3, an arc occurs. Due to the small magnitude of the load current 4, the current interruption in three phases does not occur simultaneously due to the spread in the poles (0.5-1 ms) of the switch 3. In this case, the magnetic energy stored in the inductance of load 4 is transferred to the energy stored in capacitors 4, which reduces overvoltage at the load terminals. The rate of increase in voltage applied to the contact gap is reduced, which eliminates re-ignition, which could lead to damage to the insulation and equipment failure. The presence of capacitors 1 connected to the load (see Vacuum circuit breakers in motor control circuits. M :, Energoatomizdat, 1988, Fig. 4.4) significantly reduces overvoltages. The middle phase is protected more efficiently, which is justified under transformer loading with a larger magnetization inductance of this phase compared to the extreme ones. Thus, the new protective circuitry can reduce losses and switching overvoltages. Using fewer resistors and capacitors simplifies the device.

Claims (2)

1. Устройство для защиты вакуумнокоммутируемого оборудования от перенапряжений, содержащее три конденсатора, одними выводами присоединяемые к объединенным пофазно выводам вакуумного выключателя и нагрузки, а вторыми выводами два конденсатора подключены к резисторам, которые вторыми выводами объединены, отличающееся тем, что общая точка резисторов подключена ко второму выводу третьего конденсатора.1. Device for protecting vacuum-switched equipment from overvoltages, containing three capacitors, with one terminal connected to the phase-connected terminals of the vacuum circuit breaker and the load, and two terminals connected to the resistors by the second terminals, which are combined by the second terminals, characterized in that the common point of the resistors is connected to the second the conclusion of the third capacitor. 2. Устройство для защиты вакуумнокоммутируемого оборудования от перенапряжений, содержащее два конденсатора, одними выводами присоединяемые к двум объединенным пофазно выводам вакуумного выключателя и нагрузки, а вторыми выводами два конденсатора подключены к резисторам, которые вторыми выводами объединены, отличающееся тем, что общая точка резисторов подключена к третьему объединенному выводу выключателя и нагрузки.2. A device for protecting vacuum-switched equipment from overvoltage, containing two capacitors, connected by one terminal to two phase-connected terminals of the vacuum circuit breaker and load, and two capacitors connected by second terminals to resistors, which are connected by second terminals, characterized in that the common point of the resistors is connected to the third combined terminal of the switch and the load.

Images