Предварительно заряженных

КС-цепь. Рассмотрим цепь, схема которой изображена на 7.1. Положим, что при /<0 ключ К разомкнут. В момент времени ^ = 0 ключ замыкает цепь, и конденсатор С, предварительно заряженный до известного напряжения t/0, начинает разряжаться через резистор Д. Этот процесс разрядки конденсатора и представляет собой собственное колебание ^С-цепи.

Соответствующие графики изображены на 8.2,6". Если ? (кривая /), то ток во все моменты времени отрицателен. Это означает, что предварительно заряженный конденсатор в ходе нестационарного процесса разряжается через источник ЭДС. Если же t/0<

Разрыв цепи в таких коммутаторах осуществляется механическим путем за счет быстрого размыкания контактов с помощью специального привода (пневматического, гидравлического, электромагнитного и др.). Контакты размещаются либо в глубоком вакууме (ря= 10~7ч-10~10 Па) [2.43], либо в среде с высокой электрической прочностью, например ше-стифтористой сере SF6 в жидком или газообразном (элегаз) состоянии [2.14, 2.44]. В обоих случаях обеспечивается быстрое восстановление изоляционных свойств межэлектродного зазора. При разрыве больших постоянных токов, присущих ИН, коммутаторы с подвижными контактами часто снабжаются дополнительными устройствами для создания паузы тока в период размыкания контактов. Обычно такие устройства содержат предварительно заряженный вспомогательный конденсатор, работающий гак же, как и в тиристорных коммутаторах. При создании паузы тока обеспечивается практически бездуговая коммутация цепи. Последовательно с коммутатором часто включается вспомогательный насыщающийся дроссель с узкой прямоугольной петлей гистерезиса [2.2, 2.44]. При протекании коммутационного тока от емкости и снижении полного тока в дросселе он выходит из насыщенного состояния, его индуктивность резко возрастает, что позволяет еш,е более снизить полный ток в коммутаторе во время размыкания контактов. Действительно, при разрыве цепи с индуктивностью создается ЭДС eL= — d*?Ljdt= —Ldi/dt — idLjdt. Первое слагаемое в правой части соответствует обычной ЭДС самоиндукции, направленной согласно с коммутируемым током (так как dijdt < 0), а второе слагаемое характеризует ЭДС, создаваемую за счет изменения индуктивности и направленную встречно по отношению к коммутируемому току (dL/di > 0). Эта ЭДС способствует бездуговой коммутации при разрыве цепи с ИН. Необходимая для создания паузы тока гп энергия конденсатора Wc связана с энергией, передаваемой в нагрузку WH, -л длительностью разрядного импульса tp соотношением [2.2] УС«0,25 Wu(tn/tp). Чем выше быстродействие коммутатора и меньше ?п, тем меньшая емкость требуется для создания паузы тока.

При появлении первого отрицательного импульса предварительно заряженный конденсатор С разряжается. Уменьшение напряжения на С после первого разряда

генерации реактивной мощности. В последнем случае осуществляется зажигание очередного главного вентиля в такой промежуток времени, в котором напряжение Ud, приложенное к этому вентилю со стороны сети, имеет отрицательное значение. Для этого в схему кратковременно вводится предварительно заряженный конденсатор 9, поднимающий напряжение на аноде очередного вентиля до значения, необходимого для работы вентиля. Конденсатор включается в схему с помощью одного из вспомогательных вентилей (/' — 6'). Вследствие относительной малости времени, в течение которого этот конденсатор включается в цепь, и времени, необходимого для зажигания очередного главного вентиля, требуемая мощность конденсаторной батареи оказывается значительно меньше мощности всего устройства.

метром с внутренним сопротивлением не менее 1000 Ом/В. Регулирование напряжения при проверке реле времени типа ЭВ-200 производится автотрансформатором или потенциометром, напряжение срабатывания реле этого типа должно быть не выше 10 % его номинального напряжения. Кроме схемы на 12.40, а с дешунтированием применяются также схемы защиты с использованием зарядного устройства и конденсатора в цепи электромагнита отключения ( 12.43). В этом случае промежуточное реле РП-341 заменяется реле РП-321, подключающее предварительно заряженный конденсатор для разряда на электромагнит отключения выключателя. Блоки конденсаторов БК-401 на 40 мкФ, БК-402 на 80 мкФ заряжаются до на-

На 4.6, г показана схема тиристорного ключа. Роль ключа выполняет тиристор VI, шунтирующий резистор 7?до5 при подаче на него управляющего импульса. Выключается тиристор VI с помощью вспомогательного тиристора V2, подключающего к тиристору VI коммутирующий конденсатор Ск, предварительно заряженный через тиристор V4 и резистор Rn от маломощного источника 1/п. Выключение тиристора V2 происходит по окончании перезаряда конденсатора Ск от напряжения цепи якоря (падение напряжения на /?доб при включенном тиристоре VI). При очередном включении тиристора VI обратный колебательный перезаряд конденсатора Ск осуществляется через VI, диод V3 и реактор LK. Более подробные сведения об этом способе регулирования можно найти в [19].

На 6.4 источником энергии является конденсатор, предварительно заряженный до напряжения UCQ. Заметим, что катушки /, 3, 4 ( 6.4,а, б) могут подключаться каждая к своему отдельному источнику питания. При замыкании ключа К. по катушкам начинает проходить ток. В варианте ЭДМ с двумя катушками ( 6.4,а) при указанном направлении токов наибольшая плотность магнитной энергии в зазоре между катушками / и 3. Следовательно, на катушки действует расталкивающая сила, вызывающая перемещение подвижной катушки 3 и связанных с ней деталей. Магнитопровод 2 для этого и других вариантов ЭДМ (и ИДМ) служит для увеличения магнитной проводимости путей потоков, текущих вне рабочих зазоров б. Рабочий зазор при электродинамической силе, превышающей противодействующую механическую силу, определяемую механической характеристикой, увеличивается в направлении хода х подвижных частей З.ЭДМ ( 6.4,6) содержит три катушки. При изображенном направлении тока между катушками 1 и 3 возникает сила отталкивания, а между катушками 3 и 4 — притягивания. Эффективность такого ЭДМ значительно выше, чем ЭДМ ( 6.4,а). Кроме того, этот ЭДМ имеет симметричную тяговую характеристику относительно плоскости, делящей зазор d пополам.

В ЭДМ ( 6.4,6) легко осуществить оптимальное управление. Соединив, например, катушки 1 и 3 последовательно, их подключают к одному конденсатору. В этом случае катушка 3 и связанные с ней детали получают большие скорости уже при малых значениях зазора бив дальнейшем движутся под действием ЭДУ. При малом зазоре бх к катушке 4 подключают второй предварительно заряженный конденсатор так, чтобы вызвать мягкое торможение катушки 5 и осуществить процесс включения контактов с малой скоростью.

Часто для срабатывания ПЭМ к обмотке подводят не постоянное напряжение U, а подключают предварительно заряженный конденсатор. В этом случае можно осуществить форсировку и добиться меньшего времени срабатывания ПЭМ. Кроме того, отпадает надобность коммутации постоянного напряжения U после срабатывания ПЭМ.

Различают узлы параллельной и последовательной коммутации. В обоих случаях для выключения тиристора к нему прикладывают обратное напряжение, под действием которого прекращается анодный ток тиристора и восстанавливаются его запирающие свойства. Источником коммутирующего напряжения обычно является конденсатор, предварительно заряженный с нужной полярностью.

питания ИН требуется трансформаторно-выпрямительная установка. При автономном питании ИН применяются химические источники и генераторы постоянного тока (коллекторные, вентильные, униполярные, магнитогазодинамические). В отдельных случаях питание ИН может осуществляться от предварительно заряженных конденсаторов или индуктивных элементов (см. § 2.4.3).

4.5. Принципиальная схема источника оперативного переменного тока с использованием предварительно заряженных конденсаторов

Схемы с предварительно заряженными конденсаторами. Возможная структурная схема источника питания от предварительно заряженных конденсаторов приведена на 4.5. Она состоит из зарядного устройства (УЗ), условно показанного на схеме промежуточным трансформатором TL, и блока конденсаторов С, заряжаемого через выпрямитель VD. Для предотвращения разряда конденсаторов С через обратное сопротивление выпрямителя VD блок конденсаторов автоматически отсоединяется от зарядного устройства замыкающим контактом минимального реле напряжения KV при значительном понижении выходного напряжения УЗ. Запасаемая в конденсаторах энергия W=0,5 СИ2, где U — выпрямленное напряжение (обычно 380—400 В). Основным достоинством рассматриваемого источника питания является возможность отключения выключателей с любыми тяжелыми приводами, а также возможность проведения оперативных операций на подстанции, потерявшей питание (например, отключение отделителей в бестоковую паузу). Принципиальный недостаток — импульсность действия — определяется быстрым разрядом блока конденсаторов на включаемую нагрузку. С учетом этого каждый элемент, потребляющий энергию, при общем зарядном устройстве должен присоединяться к отдельному блоку конденсаторов, которые разделяются диодами или контактными устройствами. Обычно предпочтение отдается первому способу.

4-78. Два предварительно заряженных конденсатора емкостью Ci = 50 мкФ и С2=150 мкФ, имевшие напряжения -V\— 100 В, U2=200 В ( 4.78), оказались замкнутыми между собой выключателем. Определить напряжение на конденсаторах после Окончания перетекания зарядов, энергию, которая выделится за это время в резисторе г =1000 Ом, и ток в цепи в первый момент после замыкания выключателя. Указать неправильный ответ.

Индукционно-динамиче-ские механизмы (И ДМ) ( 6.4, г — е; 6.7, г, д), как и ЭДМ, получают питание от предварительно заряженных конденсаторов. Это позволяет получить быстронарастающие большие токи. Частота колебаний тока разряда

В самом деле, положим, что несколько отдельных емкостей, предварительно заряженных (некоторые из них могли и не иметь заряда), соединяются в узел и включаются своими другими концами в какую-либо электрическую цепь. Если обкладки емкостей, соединенных в узел, отделены от остальной части цепи идеальным диэлектриком, то

Несмотря на отмеченные недостатки, схемы с блоками питания могут иметь значительное применение на подстанциях с высшим напряжением ПО—220 кВ, в первую очередь не имеющих выключателей на этом напряжении. Ряд перечисленных недостатков может быть при этом в случае надобности устранен при одновременном использовании энергии предварительно заряженных конденсаторов. Возможно также применение электромагнитных приводов с разработанными в Мосэнерго специальными приставками (например, [Л. 240]), дающими возможность резкого снижения мощностей, необходимых для !_•_•_ -^. . отключения выключателей.

источника оперативного переменного тока с использованием предварительно заряженных конденсаторов.

При внутренних к. з. действие газовой защиты резервируется защитами, реагирующими на ток к. з. Поэтому при использовании оперативного переменного тока считается допустимым питать цепи газовой защиты только от цепей переменного напряжения (например, измерительных ТН). В этом случае при внутренних к. з., сопровождающихся значительным понижением напряжения, будут работать другие защиты. Для осуществления газовой защиты на оперативном переменном токе полноценное решение получается при использовании предварительно заряженных конденсаторных батарей (§ 11-33).

Использование предварительно заряженных конденсаторов. Для надежного действия механизма отключения привода выключателя следует подвести к электромагниту отключения в течение времени его срабатывания необходимую энергию. Время срабатывания измеряется сотыми долями секунды, поэтому достаточен кратковременный импульс, который легко получить от конденсато-

32.36. Схема питания электромагнитов отключения о г батарей предварительно заряженных конденсаторов с общим зарядным устройством типа УЗ-400