Вентильных элементов

Перенапряжения, возникающие при разрядах вблизи линий и открытых подстанций,— индуктированные, они достигают 300—500 кВ и особенно опасны для установок напряжением до 35 кВ, изоляция которых выдерживает импульсы перенапряжений до 200 кВ. Для защиты от индуктированных перенапряжений в распределительных устройствах напряжением выше 1000 В, связанных с воздушными линиями, применяют вентильные разрядники. На самих линиях устанавливают трубчатые разрядники.

Вентильные разрядники содержат многократный искровой промежуток и рабочее сопротивление из дисков вилита, отсоединяющее этот промежуток от сети при нормальном режиме. Под действием перенапряжения происходит импульсный пробой искрового промежутка и через рабочее сопротивление течет на землю импульсный ток. После импульсного пробоя через разрядник начинает протекать сопровождающий ток промышленной частоты, сила которого ограничивается сопротивлением вилита. Последнее сильно возрастает при снижении напряжения и уменьшает сопровождающий ток до такого значения, при котором ток прерывается искровым промежутком при первом переходе через нулевое значение. При больших значениях тока, соответствующих импульсному пробою, сопротивление вилита гр мало, и, несмотря на большое значение тока /, остающееся напряжение на разряднике f/p = /rp невелико и может быть сделано таким, чтобы не превышало допустимого для защищаемого оборудования.

Блок 1 ячейки ввода 35 кВ содержит .приемный портал, .вентильные разрядники со счетчиками срабатывания в каждой фазе, трехполюсный разъединитель типа РЛНДЗ-2-35/1000 с двусторонними заземляющими ножами и ручным приводом типа ПРН-220М, масляный выключатель типа С-35 (ВТ-35) со встроенными трансформаторами тока и приводом ПП-67К.

На трансформаторных порталах молниеотводы устанавливаются только при выполнении следующих условий: удельное сопротивление грунта в грозовой период не превышает 350 Ом • м, растекание тока молнии происходи! по трем-четырем магистральным направлениям, на выводах 3—-35 кВ силовых трансформаторов на расстоянии не более 5 м по ошиновке устанавливаются вентильные разрядники, аа каждой магистрали на расстоянии 3-—5 м от портала с молниеотводом размещается но одному вертикальному электроду длиной 3—5 м.

Защита изоляции РУ от перенапряжений осуществляется трубчатыми и вентильными разрядниками. Трубчатые разрядники устанавливаются на ЛЭП, на подходах к РУ и используются для защиты ЛЭП, а также в качестве дополнительного средства защиты подстанционной изоляции. Вентильные разрядники предназначены для защиты изоляции РУ и устанавливаются на сборных шинах РУ, на выводах трансформаторов и автотрансформаторов, на отдельных линиях, если разрядники, устанавливаемые на шинах РУ, не обеспечивают надежной защиты электрооборудования, в нейтралях трансформаторов напряжением 110- 220 кВ, работающих с изолированной нейтралью 206

В РУ электростанций устанавливаются разрядники следующих типов: РВС (разрядник вентильный станционный), РВП (разрядник вентильный подстанционный), РВМ (разрядник вентильный магнитный), РВМГ (разрядник вентильный с магнитным гашением), РВВМ (разрядник вентильный для вращающихся машин), РВМК (разрядник вентильный магнитный комбинированный). Разрядники типа РВС не ограничивают внутренние перенапряжения. Магнитно-вентильные разрядники напряжением до 220 кВ способны ограничить как грозовые, так и большинство внутренних перенапряжений. Комбинированные разрядники типа РВМК одновременно выполняют функции грозозащитного и коммутационного разрядников.

Для защиты РУ от грозовых перенапряжений, набегающих с линии, выполняются мероприятия, обеспечивающие грозозащиту подходов воздушных линий к РУ, определяется место установки вентильных разрядников в РУ и выбирается тип вентильного разрядника. Основные типовые схемные решения по защите подходов воздушных линий к РУ приведены на 7.1. Защита РУ, присоединенных к воздушным линиям, а также защита вращающихся электрических машин от грозовых перенапряжений осуществляются с помощью тросов, трубчатых разрядников и конденсаторов, шунтирующих вентильные разрядники. Место установки в РУ вентильных разрядников зависит от расстояния по токоведущим частям до защищаемого объекта. Наибольшие допустимые расстояния указаны в ПУЭ.

импульсного напряжения применяют вентильные разрядники ( 29.15). Эти разрядники состоят из фарфорового корпуса 1, искровых промежутков 2 и вилитовых дисков 3. Сопротивление вилита зависит от напряжения, с его увеличением сопротивление уменьшается. При подходе волны импульсного напряжения сопротивление вилитовых дисков резко уменьшается и энергия импульса отводится в землю. При восстановлении нормального напряжения сопротивление дисков увеличивается, что способствует быстрому гашению электрической дуги.

К числу основных, широко распространенных видов оборудования в установках высокого напряжения (ВН) следует отнести: масляные выключатели с соответствующими приводами, выключатели нагрузки и разъединители с приводами, предохранители, разрядники, силовые и измерительные трансформаторы, реакторы. Ремонт трансформаторов и реакторов будет рассмотрен в гл. VII. В данной главе рассмотрим ремонт масляных выключателей горшко-вого типа ВМГ-133, ВМГ-10, ВМП-10 и ВМПП-10 ( 87), широко распространенных в установках ВН, и приводов пружинного исполнения ПП-67, встроенного в ВМПП-10 косвенного действия и электромагнитный ПЭ-11 прямого действия; выключатели нагрузки типа ВН-16 с приводами ПРА-17, разъединители трехполюсные РВ с ручным приводом, предохранители ПК и вентильные разрядники РВП-10.

5. Ю р и к о в П. А. Вентильные разрядники для электроустановок.—М.: Энергия, 1975.

В качестве дополнительных защитных устройств на линии электропередачи устанавливают трубчатые и вентильные разрядники.

Физическое моделирование вьшрямителя помимо снятия трудностей математического моделирования нелинейных уравнений и логических действий позволяет учитывать реальные характеристики вентильных элементов. Особенно это эффективно при моделировании процессов в системах с управляемыми выпрямителями в сравнении с моделированием на ЭВМ по уравнениям (3.38) и (3.51)—- (3.54).

Одним из основных каскадов, оказывающих решающее влияние на качество работы ВИЭП, является выпрямитель. Показатели выпрямленного напряжения во многом определяются как схемой выпрямителя, так и используемыми элементами. Для маломощных ВИЭП в качестве выпрямляющих (вентильных) элементов чаще всего используются силовые полупроводниковые диоды. Основное (вентильное) их свойство: они проводят ток практически только в одном направлении.

Основой второго метода является диффузия примесного вещества в кристалл полупроводника. Например, при изготовлении вентильных элементов для силовых диодов используются диски (диаметром до 100 мм) из кремния п -типа, на обеих поверхностях которых в процессе длительного нагрева (до 1300 °С) образуются тонкие слои противоположной проводимости за счет легирования алюминием, бором или галлием. Для создания переходов применяют также диффузию сурьмы или фосфора в кремнийр-типа.

В отличие от макромоделей цепей постоянной структуры, синтезирующих топологические особенности моделируемых цепей с численными методами интегрирования, макромодели вентильных цепей синтезируют подобные особенности с логическими функциями, характеризующими работу вентильных элементов. В качестве вентильных элементов (вентилей) в дальнейшем рассматриваются тиристоры ( 7.15, а), замещаемые в схемах идеальными ключами ( 7.15,6). Такие элементы могут находиться в двух состояниях: открытом, когда u = 0, t>0, и закрытом, когда /==0, ы<0 или «>0, но нет импульса управления. В некоторых аварийных

Формирование и решение системы узловых уравнений вентильных цепей.* 1. По 7-спискам невентильных элементов, согласно принципу поэлементного вклада (см. § 7.3), формируют матрицы узловых проводимостей Y и векторы задающих токов J цепи с закрытыми вентилями.

2. По Г-списку вентильных элементов производят коррекцию матрицы Y и вектора J, учитывающую реальное состояние вентилей. Так как граничные узлы k и т (k
Советские ученые продолжали плодотворно работать над усовершенствованием средств электрс'питания устройств. Б. В. Курчатов и Ю. А. Дунаев создали капсульный тип сульфидного вентиля. Группа А. И. Стефановского была удостоена Государственной премии в 1951 г. за усовершенствования в области селеновых элементов. Советские селеновые элементы были удостоены международной награды на Всемирной Брюссельской выставке ;з 1958 г. К. Г. Трофимов и другие создали новые селеновые элементы с пробивным напряжением около 100 В. Нашими учеными разработаны и освоены германиевые и кремниевые диоды. Это позволяет сократить число вентильных элементов в схемах, значительно снизить стоимость и уменьшить размеры электропитаю-щих устройств. Работниками НИКФИ созданы новые системы стабилизации напряжения металлических ртутных выпрямителей и питания дуговых источников света на киностудиях.

'В качестве вентильных элементов могут быть использованы диоды типа Д-2110 и др. Генератор модулирующих колебаний может быть маломощным (порядка десятых долей ватта), частота .колебаний 50 Гц—50 кГц, а амплитуда модулирующего напряжения примерно на два лорящка меньше напряжения питания. Для фиксации результатов- контроля могут быть использованы релейные элементы со световым или иным сигналом, перед ними могут быть применены простейшие усилители переменного тока. Зона нечувствительности допускового контроля с учетом изменения

Выходные напряжения таких ключей могут иметь различную форму. Вентили и фильтры позволяют преобразовывать эти напряжения в перепады постоянного напряжения и отделять полезные сигналы от помех. Для иллюстрации сказанного рассмотрим простейший ключ с раздельно коммутируемыми цепями для полуволн разной полярности, схема которого приведена на 13.1, а. Ключ состоит из параллельно включенных вентильных элементов, в данном случае диодов Д\ и Д2, коммутируемых с помощью входного сигнала У на контакты Ki и /Сг- Этот ключ последовательно с нагрузкой в виде конденсатора питается напряжением [/пит. Цепь 2—/—0 является выходной. Принцип действия схемы основан на том, что при замыкании одного из контактов Ki или /С2 создается цепь заряда или разряда конденсатора. После того как конденсатор зарядился

Кроме основных, в разряднике имеется пять искровых элементов, содержащих по восемь блоков искровых промежутков (всего в элементе 4X8 = 32 искровых промежутка) и пять вентильных элементов, содержащих по четыре блока рабочих сопротивлений. Каждый вентильный элемент шунтирован своим искровым элементом. Элементы разрядника располагаются по спирали на опорной конструкции, выполненной из изоляторов КО-400 С, КО-15 и КО-35.

цевой поверхностью монокристаллической кремниевой подложки, что создает затравку при рекристаллизации. На 5.25 показана структура КМОП, образованная методом рекристаллизации лазерным пучком. Таким образом изготовлены опытные образцы вентильных матриц, содержащих 1100 вентильных элементов, с характеристиками, не уступающими объемным