SU655016A1 - Current limiter - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к электротехнике, к высоковольтным электрическим сет м и может быть использовано в мощных узлах энергосистем с большими токами короткого замыкани .The invention relates to electrical engineering, to high-voltage electrical networks and can be used in powerful nodes of power systems with large short-circuit currents.

Известны токоограничивающие устройства , включающие индуктивность и емкость, соединенные последовательно и работающие в режиме резонанса.Known current-limiting devices, including inductance and capacitance, connected in series and operating in resonance mode.

При коротком замыкании в сети емкость шунтируетс  одним из известных способов и в цепи по вл етс  дополнительна  индуктивность , ограничивающа  ток короткого замыкани  1.During a short-circuit in the network, the capacitance is shunted by one of the known methods and an additional inductance appears in the circuit, limiting the short-circuit current 1.

Однако наличие в устройстве емкости приводит к его значительному удорожанию и, кроме того, последовательное включение емкости в электрическую цепь надежность устройства в целом.However, the presence of a capacitance in the device leads to its considerable increase in price and, in addition, the sequential connection of the capacitance into an electrical circuit, the reliability of the device as a whole.

Известно также устройство, состо щее из секционного выключател  с реле пр мого действи  на каждом выключателе, включенное между шинами MOHUUJX энергоузлов 2.It is also known a device consisting of a sectional switch with a direct action relay on each switch, connected between the MOHUUJX buses of the energy centers 2.

Неселективное отключение секционного выключател  позвол ет ограничивать ток короткого замыкани  на 40--50% и использовать менее мощные выключатели на высоковольтных лини х.The non-selective disconnection of the sectional switch allows limiting the short-circuit current to 40--50% and using less powerful switches on high-voltage lines.

Однако в св зн с развитием энергосистем токи короткого замыкани  в сети звсличиваютс  до 40-50 кЛ п более, поэтому известное устройство оказываетс  нсдостаточным . В св зи с эП1м бывает необходимо коммутировать мощные энергоблоки па сеть более высокого напр х- ени  (в сильно концентрированных сет х), что не веегда экономично и увеличивает токи короткогоHowever, due to the development of power systems, the short-circuit currents in the network can be as large as 40–50 kL and more, therefore the known device is not sufficient. In connection with eP1m, it may be necessary to switch powerful power units on a network of higher voltage (in highly concentrated networks), which is not always economical and increases short-circuit currents.

замыкани  в этой сети.closure in this network.

Целью изобретени   вл етс  повыщеппе падежноети работы энергоснстемы путем отключени  токов короткого замыкапп  выключател ми, имеющими меньщую отключающую енособиость, чем полный ток короткого замыкани , п ограничение его.The aim of the invention is to reliably operate the power supply system by disconnecting short-circuit currents with switches having a lower disconnect power than the total short-circuit current, n limiting it.

Дл  этого токоограничивающее устройство , включенное между двум  энергосистемами , содержащее межсекционный выключатель , дополнительно енабжено трансформатором Н резистором, первична  обмотка указанного трансформатора включена между шинами объедин емых энергосистем, ветречно-параллел1)1ю первичной обмоткеFor this, a current-limiting device connected between two power systems, containing an intersection switch, is additionally equipped with a transformer H with a resistor, the primary winding of the specified transformer is connected between the buses of the power systems being connected, parallel-winding1) the first winding

Claims (2)

включена вторична  обмотка, в цепь которой включен указанный межсекцнонньп выключатель, а параллельно вторичной обмотке включен резистор. На чертеже изображено токоограничивающее уетройетво, общий вид. Устройство включает трансформатор 1, обмотки 2 вторичного напр жени  и обмотки 3 первичного напр л :ени , включенные встречно-параллельно. В цепь обмотки вторичного напр жени  2 включен выключатель 4, а параллельно обмотке 2 или контактам выключател  установлен резистор 5. В нормальном режиме работы сетн электрический ток течет как по обмотке 2 вторнчного напр жени , так и по обмотке 3 первичного напр жени . Так как вли ние индуктивности рассеивани  обмоток незначительно , ток распредел етс  примерно обратно-пропорционально числу витков в обмотках . Сопротивление резистора 5 выбрано много больше, чем сопротивление обмоток рассеивани  и поэтому его вли ние на распределение тока также мало. Так как обмотки трансформатора 1 включены встречно-параллельно, магнитный поток в магнитопроводе близок к нулю. Индуктивное сопротивление устройства в этом случае определ етс  преимущественно параллельным соединением сопротивлений рассеивани  обмоток 2 и 3, взаимно компенсированных уравнительным магнитным потоком. Это индуктивное сопротивление невелико и не оказывает большого вли ни  на нормальный режим энергосистемы. Устройство работает следующим образом . При коротком замыкании в защищаемой сети ток в ней резко возрастает, однако через выключатель 4 и обмотку 2 вторичного нанр жени , как и в нормальном режиме, проходит лишь часть тока короткого замыкани , обратно- пропорциональна  числу витков обмоток. Выключатель 4 разрывает лишь часть тока короткого замыкани  и разъедин ет электрическую св зь обмотки 2 вторичного напр жени  и сети, вследствие чего в магнитопроводе трансформатора возникает магнитный поток, создаваемый обмоткой 3 первичного напр жени , и трансформатор работает на нагрузку резистора 5. Установленный резистор соответствует параметрам устройства и защищаемой сети и ограничивает ток короткого замыкани  до необходимого уровн . Сонротивление резистора 5 ограничивает перенапр жение до нужного уровн . Напр жение на выключателе 4 определ етс  как сумма напр жений на первичной и вторичной обмотках. Предложенное устройство отключает токи короткого замыкани , превышающие отключающую способность коммутационного оборудовани  путем разделени  процесса отключени  тока короткого замыкани  на два этапа. Во-первых, отключение части тока короткого замыкани  выключателем 4 и в св зи с увеличением иолного сопротивлени  устройства, ограничением его до нужного уровн . Во-вторых, отключение ограниченного тока короткого замыкани  линейными выключател ми. Использование предлагаемого устройства позволит оптимизировать ток короткого замыкани  в сет х различного напр жени . Отказ от перевода распределительной сети на повышенное напр жение даст значительную экономию в высоковольтном коммутационном оборудовании и значительно уменьшит общие потери активной мощности в сети , исключив потери в дополнительных элементах , и позволит организовать более экономичный режим распределительной сети. Применение нредлагаемого устройства замедлит рост токов короткого замыкани  в сет х более высоких классов напр жени , что позволит снизить темп роста разрывных мощностей выключателей. Формула изобретени  Токоограничивающее устройство дл  включени  между двум  энергосистемами, содержащее межсекционный выключатель, отличающеес  тем, что, с целью ограничени  и отключени  токов короткого замыкани , превыщающих отключающую способность выключателей, оно дополнительно снабжено трансформатором и резистором , первична  обмотка указанного трансформатора включена между шинами объедин емых энергосистем, встречно-параллельно первичной обмотке включена вторична  обмотка, в цепь которой включен указанный межсекционный выключатель , а параллельно вторичной обмотке включен резистор. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1. Б. П. Пеклапаев, Динамика токов, труды МЭИ, вып. 7, 1972. A secondary winding is turned on, in the circuit of which the specified intersection switch is turned on, and a resistor is connected in parallel with the secondary winding. The drawing shows a current-limiting device, a general view. The device includes a transformer 1, windings 2 of the secondary voltage and windings 3 of the primary voltage: en, connected in anti-parallel. A switch 4 is turned on in the circuit of the secondary voltage 2, and a resistor 5 is installed parallel to the winding 2 or the contacts of the switch. In normal operation, the network electric current flows both across the secondary voltage winding 2 and through the primary voltage winding 3. Since the influence of the leakage inductance is negligible, the current is distributed approximately inversely to the number of turns in the windings. The resistance of the resistor 5 is chosen much larger than the resistance of the dissipation windings and therefore its effect on the current distribution is also small. Since the windings of transformer 1 are included in anti-parallel, the magnetic flux in the magnetic circuit is close to zero. The inductive resistance of the device in this case is determined mainly by the parallel connection of the dissipation resistances of the windings 2 and 3, mutually compensated by the equalizing magnetic flux. This inductive resistance is small and does not have much effect on the normal mode of the power system. The device works as follows. During a short circuit in the protected network, the current in it sharply increases, however, through the switch 4 and the winding 2 of the secondary circuit, as in the normal mode, only a part of the short circuit current passes is inversely proportional to the number of turns of the windings. Switch 4 breaks only a portion of the short circuit current and disconnects the electrical connection of the secondary voltage winding 2 and the network, as a result of which magnetic flux occurs in the transformer magnetic circuit created by the primary voltage winding 3 and the transformer operates on the load of the resistor 5. device and the protected network and limits the short-circuit current to the required level. The resistance of the resistor 5 limits the overvoltage to the desired level. The voltage on switch 4 is defined as the sum of the voltages on the primary and secondary windings. The proposed device shuts down short-circuit currents that exceed the breaking capacity of the switching equipment by dividing the short-circuit current shutdown process into two steps. First, the disconnection of a part of the short-circuit current by the switch 4 and in connection with an increase in the impedance of the device, limiting it to the required level. Secondly, the disconnection of the limited short circuit current by linear switches. The use of the proposed device will allow optimizing the short-circuit current in networks of various voltages. Failure to switch the distribution network to high voltage will provide significant savings in high-voltage switching equipment and significantly reduce the total loss of active power in the network, eliminating losses in additional elements, and will allow you to organize a more economical mode of the distribution network. The use of the proposed device will slow down the growth of short-circuit currents in networks of higher voltage classes, which will reduce the growth rate of disconnecting switches. Claims A current limiting device for switching between two power systems, comprising an intersectional switch, characterized in that, in order to limit and disconnect short-circuit currents that exceed the breaking capacity of the switches, it is additionally equipped with a transformer and a resistor, the primary winding of the specified transformer is connected between the power system buses , the secondary winding is connected in opposite direction to the primary winding, the circuit of which includes the specified intersectional winding a switch, and a resistor is connected in parallel with the secondary winding. Sources of information taken into account in the examination 1. B. P. Peklapaev, Dynamics of currents, works of MEI, vol. 7, 1972. 2. Авторское свидетельство СССР № 253905, кл. Н 02Н 9/02, 1968.2. USSR author's certificate No. 253905, cl. H 02 H 9/02, 1968. Э-GDOE-GDO