Вентильно машинного

Устройство подстанционного вентильного разрядника РВП показано на 2.16

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.

На стадии предмонтажной проверки емкостных трансформаторов напряжения типа НДЕ в соответствии с требованиями Норм проводятся электрические испытания емкостного делителя напряжения, вентильного разрядника, трансформаторного устройства по методике, изложенной в гл. 4и[1].

1— изоляции линии электропередачи; 2— трубчатого разрядника; 3—силового трансформатора; 4 — вентильного разрядника.

3. В числителе — допустимое расстояние до ближайшего вентильного разрядника (в линейной ячейке, на шинах или на реакторном присоединении), в знаменателе —до разрядника, установленного у силового трансформатора;

Принцип действия и основные характеристики. Основными элементами вентильного разрядника являются многократный искровой промежуток и соединенный последовательно с ним резистор с нелинейной вольт-амперной характеристикой ( 16-7). При воздействии на разрядник импульса грозового перенапряжения пробивается искровой промежуток и через разрядник проходит импульсный ток, создающий па-дение напряжения на сопротивлении разрядника. Бла-годаря нелинейной вольт-амперной характеристике материала, из которого вы-

16-7. Вольт-амперные характеристики вентильного разрядника и пути уменьшения остающегося напряжения.

Искровые промежутки вентильных разрядников. Работа вентильного разрядника начинается с пробоя искровых промежутков (ИП) и заканчивается гашением дуги сопровождающего тока. На каждом из этих этапов работы разрядника к ИП предъявляются различные требования.

В импульсном режиме распределение напряжения между промежутками определяется их собственными емкостями и емкостями по отношению к земле, нелинейному элементу и вводу, т. е. многократный искровой промежуток разрядника представляет собой емкостную цепочку, подобную, например, схеме замещения гирлянды изоляторов. Импульсное напряжение по такой цепочке распределяется очень неравномерно, что обеспечивает быстрый каскадный пробой всех промежутков разрядника. Таким образом, сочетание неравномерного распределения напряжения по промежуткам с предварительной ионизацией (активизацией) единичного промежутка с однородным полем обеспечивает низкие коэффициенты импульса и пологий характер вольт-секундной характеристики вентильного разрядника.

соответствующий моменту пробоя вентильного разрядника ( 18-10). При этом максимальное напряжение на изоляции изменяется незначительно из-за наличия^емкости, и его можно оценивать по (18-8).

Моделирование трансформатора емкостью справедливо для промежутка времени в несколько микросекунд. Оно позволяет определить напряжение на вводе трансформатора, но не отражает процессов внутри обмотки, в частности повышения напряжения на изолированной нейтрали. Искровые промежутки разрядников, трубчатые разрядники и другие объекты с заданным пробивным напряжением или вольт-секундной характеристикой моделируются с помощью полупроводниковых переключающих диодов. Моделирование нелинейного резистора вентильного разрядника основано на замене вольт-амперной характеристики разрядника ломаной линией, которая воспроизводится с помощью простых полупроводниковых схем.

Рассмотрим данные (табл. 14) технико-экономического сравнения вариантов привода буровой установки с номинальной глубиной бурения^Й>6(Гм. Для районов с централизованным энерго* снабжением рассматриваются варианты I, II двухдвигательного синхронного электропривода лебедки с индукционными электромагнитными муфтами: с приводом насосов по схеме вентильно-машинного каскада и роторного стола по системе Г—Д (I), с приводом наносов по системе вентильного каскада и роторного стола по системе ТП—Д (II) и электропривода переменно-постоянного тока (III—V): с машинными преобразователями (III), с тиристорными преобразователями (IV) и с тиристорными

Наиболее простыми схемами вентильных и вентильно-машинных каскадов являются схемы с промежуточным звеном постоянного тока. Принципиальная схема вентильно-машинного электрического каскада с промежуточным звеном постоянного тока приведена на 4.60. Здесь обмотка статора основного асинхронного двигателя Ml присоединена к сети переменного тока промышленной частоты, а роторная обмотка соединена с выпрямительным мостом В. Энергия скольжения, преобразуемая выпрямительным мостом, реализуется двигателем постоянного тока М2. С помощью синхронного генератора G, находящегося на одном валу с двигателем постоянного тока, энергия скольжения за вычетом потерь возвращается в питающую сеть.

4.60. Принципиальная схема вентильно-машинного электрического каскада с промежуточным звеном постоянного тока.

Активная мощность синхронного генератора определяется максимальной мощностью скольжения. Отсюда следует, что чем больше диапазон регулирования угловой скорости, тем больше установленная мощность устройств в роторной цепи асинхронного двигателя, преобразующих мощность скольжения. Поэтому практический диа-; пазон регулирования угловой скорости не превышает D = 2 : 1; при этом суммарная установленная мощность вентильно-машинного элек-

4.62. Принципиальная схема вентильно-машинного электромеханического каскада.

Принципиальная схема вентильно-машинного электромеханического каскада приведена на 4.62. Как и в предыдущем случае, к сети переменного тока присоединяется статор асинхронного двигателя Ml, ротор которого механически связан с двигателем постоянного тока М2. Электрически якорь двигателя соединен через выпрямительный мост с обмоткой ротора; реализуемая двигателем постоянного тока энергия скольжения за вычетом потерь возвращается на вал привода.

Регулирование угловой скорости привода осуществляется, как и в случае вентильно-машинного электрического каскада, изменением добавочной ЭДС, создаваемой двигателем постоянного тока, в цепи выпрямленного напряжения.

4.63. Примерные механические характеристики вентильно-машинного электромеханического каскада.

Из (4.89) и (4.91) следует, что с увеличением магнитного потока машины постоянного тока момент каскада возрастает, при этом угло- ; вая скорость его снижается. Примерные характеристики вентильно-машинного электромеханического каскада приведены на 4.63.

В настоящее время электромеханический агрегат постоянной скорости в электрическом каскаде заменяется инвертором. Принципиальная схема такого каскада, называемого асинхронно-вентильным (АВК), приведена на 4.64. Здесь асинхронный двигатель М подключен со стороны статора к сети переменного тока, роторная цепь его через выпрямитель В, инвертор И и согласующий трансформатор Т присоединяется к той же питающей сети. Для сглаживания выпрямленного тока и нормальной работы инвертора включен реактор L. Принцип действия этого каскада аналогичен действию вентильно-машинного каскада и состоит в том, что в цепь выпрямленного тока ротора вводится добавочная ЭДС, получаемая регулированием угла 3 опережения включения тиристоров инвертора.

9.27. Принципиальная схема регулятора нагрузки для привода с асинхронным двигателем с фазным ротором, построенная на основе вентильно-машинного электромеханического каскада.