Установка для випробування шунтувальних реакторів високої напруги

Установка для випробування шунтувальних реакторів високої напруги, яка містить вимикач та 3 [Испытание мощных трансформаторов и реакторов /Алексеенко Г.В., Ашрятов А.К., Веремей Е.А., Фрид Е.С. - М.: Энергия, 1978. 520с. стр.376-383], яка містить джерело живлення у вигляді синхронного генератора, проміжний випробувальний трансформатор типу ИОМ500/500 і батарею конденсаторів. Вихід синхронного генератора приєднаний через вимикач до первинної обмотки випробувального трансформатора, вторинна обмотка якого приєднана до паралельно працюючих: батареї конденсаторів і реактора, який випробовується. Недоліком даної установки є те, що вона не придатна для випробовувань в умовах діючих електроустановок, де відсутня можливість монтажу генератора, проміжного трансформатора та батареї конденсаторів. Метою пропонованого технічного рішення є створення установки для контролю ізоляції діючих шунтувальних реакторів високої напруги, в якій досягається підвищення випробувальної напруги до величини повної розрахункової напруги як для головної, так і для виткової ізоляції. Як наслідок, є можливість більш обгрунтовано й об'єктивно призначити заходи щодо технічного обслуговування й ремонту. Крім того, з'являється можливість контролювати не лише опір і діелектричні втрати в ізоляції, а і параметри часткових розрядів при напрузі, що перевищує робочу, що дасть змогу запобігти виходу з ладу реактора. Поставлена задача досягається шляхом введення нових елементів та зв'язків між ними в установку для випробування шунтувальних реакторів високої напруги, яка містить джерело живлення постійного струму, вимикач та реактор, який випробовується, при чому перший вивід джерела живлення через вимикач з'єднано з одним виводом реактора, а другий вивід джерела живлення з'єднано з другим виводом реактора. Пропонована установка відрізняється тим, що джерело живлення виконано як джерело постійного струму ДПС (замість синхронного генератора, як у прототипі), вимикач В розрахований на номінальну напругу реактора (а не на напругу синхронного генератора, як у прототипі) - як правило використовується вимикач високої напруги реактора, в якості ємності використовуються загальна ємність, до якої належать ємність ошинування, власна ємність реактора і його високовольтного вводу та інших апаратів (а не конденсаторна батарея з випробувальним трансформатором, як у прототипі). Суть пропонованого технічного рішення пояснюється кресленням, де на Фіг.1 наведено структурну схему установки для випробовування шунтувальних реакторів високої напруги. На Фіг.1 показано, що установка містить джерело постійного струму 1, вимикач високої напруги 2 (відповідний до робочої напруги реактора, що випробовується) та реактор 4, що випробовується. Потенціальний вивід 5 джерела струму 1 приєднаний до першого виводу 7 вимикача 2, другий вивід 8 вимикача 2 приєднаний 30560 4 до першого (потенціального) виводу 9 реактора 4, а другий (нульовий) вивід 6 джерела струму 1 приєднаний до другого (нульового) виводу 10 реактора 4. При цьому загальна ємність ошиновки, разом з власною ємністю реактора і його високовольтного вводу та інших апаратів (яка позначена, як ємність 3) виконує роль конденсатора, начебто приєднаного паралельно шунтовому реактору 4, що випробовується. Запропонована установка працює таким чином: після подачі струму від джерела постійного струму 1 через замкнений контакт вимикача 2 та через обмотку реактора 4 відбувається накопичення магнітної енергії в реакторі 4. По закінченню процесу накопичення магнітної енергії (декілька хвилин) вимикач 2 вимикають. Енергія від реактора 1 переходить до ємності 3. Ємність 3 заряджається, а потім розряджається на індуктивність реактора, в електричному колі ємності 3 та реактора 4 виникають автоколивання, які згасають. Як приклад розглянемо можливість використання запропонованої установки для випробовувань ізоляції реактора РОДЦ 110000/750 (позначений на схемі цифрою 4). Приймаємо: L=6Гн - індуктивність реактора РОДЦ 110000/750; С=6800пФ - ємність (позначена на схемі цифрою 3) ошинування, яке підключене до вводів реактора; 1 - регульоване джерело постійного струму, яке забезпечує струм до 50А (напругою холостого ходу не більше 1000В); 2 - вимикач 750кВ. При перетіканні струму реактора 4 в ньому запасається енергія QL=(I2L)/2 (1) Після вимкнення вимикача 2 ця енергія передається ємності 3, внаслідок чого в контурі LС виникають коливання з кутовою швидкістю w. Енергія, запасена в ємності 3 підключеної до цього вводу QC=U2C/2 (2) Згідно закону збереження енергії QL=QC. (3) В контурі «індуктивність L реактора - ємність С» виникнуть коливання, які визначаються рівнянням (4) wL=1/wС. Звідки 1 (5) LC Тоді прирівнюючи QL і QC одержимо QL=QC→(I2L/2)=(U2C/2)→I2L=U2C. (6) Заводська випробувальна напруга ізоляції реактора згідно ГОСТ 1516-78 становить 700кВ. В умовах експлуатації ізоляції випробувальна напруга ізоляції становить 80% від заводської напруги w = Uмакс = 787 × 2 / 3 = 635кв (7) . 635 кВ на вводах реактора виникне при обриві струму 5 (7500 × 10 - 12) C (8) = 635000 = 22( A ) 6 L Для одержання напруги в n разів більшої, потрібно переривати струм у n разів більший. Використання пропонованого технічного рішення дозволяє здійснювати контроль ізоляції під час випробовування шунтувальних реакторів високої напруги. В установці, порівняно з прототипом, досягається спрощення конструкції і разом з тим забезпечується підвищення випробувальної напруги до величини повної розрахункової напруги як для головної, так і для виткової ізоляції. Це дозволяє більш об'єктивно оцінити технічний стан ізоляції реактора на даний момент часу і спрогнозувати його зміну стану в майбутньому, що дає можливість обгрунтовано й об'єктивно призначити заходи щодо технічного обслуговування й ремонту. Крім того, пропонована установка дає можливість контролювати не лише опір і діелектричні втрати в ізоляції, а і параметри часткових розрядів при напрузі, яка перевищує робочу, що дасть змогу запобігти виходу з ладу реактора. I=U 30560 6