SU1684819A1

SU1684819A1 - Токоограничивающее устройство

Info

Publication number: SU1684819A1
Application number: SU884486495A
Authority: SU
Inventors: Юрий Иванович Злобин
Original assignee: Чувашский государственный университет им.И.Н.Ульянова
Priority date: 1988-09-26
Filing date: 1988-09-26
Publication date: 1991-10-15

Abstract

Изобретение относитс к электротехнике и энергетике, а именно к токоограничива- ющим устройствам трансформаторного типа, и может примен тьс дл ограничени сверхтоков и токов короткого замыкани в электрических сет х напр жением до 1 кВ и выше. Цель изобретени - упрощение конструкции , расширение области применени и повышение надежности устройства за счет снижени сопротивлени в нормальном режиме работы. Токоограничивающее устройство (ТУ) содержит первичную обмотку 1, включаемую последовательно в цепь нагрузки, две размагничивающие обмотки 2 и 3, магнитопровод 4 и коммутатор 5. В нормальном эксплуатационном режиме нагрузки ТУ обладает небольшим сопротивлением за счет небольшого зазора ( (51-2) между первичной обмоткой и короткозамк- нутой вторичной размагничивающей обмоткой . Это обуславливает и небольшое падение напр жени в линии. При возникновении к.з. в цепи нагрузки, вторична обмотка разрываетс коммутатором 5 и сопротивление ТУ автоматически и безынерционно во много раз возрастает благодар размещению третичной размагничивающей обмотки на другом стержне. Наступает глубокое ограничение тока к.з. не только установившегос , но и ударного. 3 ил. Ј

Description

С1

сг

О 00 -N 00

ч

Изобретение относитс к электротехнике и энергетике, а именно к токоограничива- ющим устройствам трансформаторного типа, и может примен тьс дл ограничени сверхтоков и токов короткого замыкани в электрических сет х напр жением до 1 кВ и выше.

Цель изобретени - упрощение конструкции , расширение области применени и повышение надежности устройства.

На фиг.1 изображена однолинейна схема включени предлагаемого устройства; на фиг.2 и 3 - схемы замещени устройства дл разных режимов работы.

Рабоча обмотка 1 включаетс последо- вательно в первичную цепь нагрузки и размещена на одном из стержней магнитопровода. На этом же стержне располагаетс вторична размагничивающа обмотка 2, а третична размагничивающа обмотка 3 размещена на другом стержне магнитопровода 4. Коммутирующий аппарат 5 замыкает цепь вторичной размагничивающей обмотки. Магнитопровод не имеет немагнитных зазоров и выполн етс поана- логии с магнитопроводом однофазного трансформатора.

Устройство работает следующим образом .

В нормальном эксплуатационном режи- ме, когда по первичной цепи и по рабочей обмотке 1 устройства протекает ток нагрузки , обе размагничивающие обмотки замкнуты накоротко. Схема замещени устройства дл этого случа показана на фиг.2, где ука- заны параллельно друг другу индуктивности короткого замыкани пар обмоток: первичной-вторичной и первичной-третичной. Индуктивное сопротивление первой пары обмоток (xk.1-2) значительно меньше индук- тивного сопротивлени второй пары (х,1-з). Поэтому результирующее сопротивление устройства в нормальном режиме первичной цепи будет меньше меньшего сопротивлени xk,i-2 (фиг.З а) и его сопротивление определ етс правилом параллельного сложени параллельных цепей. При возникновении в первичной цепи сверхтока нагрузки или тока к.з. сверх тока срабатывани коммутирующего аппарата 5, последний разры- вает цепь вторичной размагничивающей обмотки. Это равнозначно разрыву цепи xit,i-2 в схеме замещени (фиг.2) и результирующее сопротивление устройства автоматически возрастает до значени xk 1-3 (фиг.З б).

Теоретической основой изложенного выше принципа действи предлагаемого устройства вл етс известна из теории трансформаторов зависимость индуктивности короткого замыкани пар обмоток от рассто ни между ними, среднего диаметра обмоток и т.д.

1,256 л Dcp

Ц

- кг8

При расположении вторичной обмотки на одном стержне с первичной рассто ние 5i-2 между ними мало. Соответственно и Lk,i-2 имеет небольшую величину. Чем меньше (5i-2, тем меньше Ц.1-2. При расположении первичной и третичной обмоток на разных стержн х и увеличении рассто ни между ними 6S-з пропорционально возрастает и индуктивность короткого замыкани U.1-3.

Благодар размагничивающему действию вторичной и третичной обмоток магни- топровод находитс в ненасыщенном состо нии как в нормальном эксплуатационном режиме, так и при коротком замыкании в цепи нагрузки. Этим обеспечиваетс синусоидальность формы кривой тока нормального режима и режима к.з. первичной цепи нагрузки. Это же обсто тельство позволит уменьшить расход электротехнической стали на изготовление магнитопровода предлагаемого токоограничивающего устройства по сравнению с расходом стали си- лового трансформатора одинаковой пропускной способности. При к.з. в цепи нагрузки сопротивление устройства автоматически и безынерционно возрастает почти в 10 раз. Это позвол ет устройству ограничить не только периодическую слагающую тока к.з., но и начальное значение апериодической слагающей тока к.з. В результате ударный ток к.з. в цепи нагрузки может оцениватьс по известной методике по периодической слагающей тока к.з.

До к.з. ток в цепи третичной обмотки равен нулю (I3 0), так как эта обмотка шунтирована вторичной обмоткой. Во вторичной обмотке течет ток так же как и по рабочей обмотке. Так как общее сопротивление устройства мало, то потери напр жени также малы. В момент к.з. никаких опасных бросков тока и напр жени не наблюдаетс как при а О, так и с: - 90° и других углах включени . Исключение составл ет ток во вторичной обмотке (12), который затем затухает до нул практически за 1,5-2 периода.

После отключени к.з. устройство оста-, етс подключенным к сети и выполн ет роль нагрузки. Это промежуточное состо ние устройства . Дл приведени его в рабочее со- сто ние необходимо включить коммутирующий аппарат.

Claims

Предлагаемое устройство обладает высокой токоограничивающей способностью. Это позволит снизить требовани к электрическим аппаратам по отключающей способности, по услови м электродинамической и термической стойкости, а также устанавливать более легкие и менее габаритные электрические аппараты. Формула изобретени Токоограничивающее устройство, содержащее замкнутый магнитопровод, первичную обмотку, размагничивающие обмотки, расположенные на разных стер

жн х магнитопровода, коммутирующее устройство , подключенное к одной из размагничивающих обмоток, отличающеес тем, что, с целью упрощени конструкции, расширени области применени и повышени надежности устройства путем сниже- ни его сопротивлени в нормальном режиме работы, магнитопровод выполнен замкнутым, первична обмотка и перва размагничивающа обмотка с коммутирующим устройством размещены на одном стержне магнитопровода, а втора размагничивающа обмотка замкнута накоротко.

& К, 1-2.

фиг. 2

Г#,1-2

Фиг.з