Статистические устройства защиты для низковольтных электрических аппаратов тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.09.06, доктор технических наук в форме науч. докл. Райнин, Валерий Ефимович

• Райнин, Валерий Ефимович
• доктор технических наук в форме науч. докл.
• 1998

Заключение диссертации по теме «Электрические аппараты», Райнин, Валерий Ефимович

Заключение.

Таким образом, настоящяя работа посвящена важной и актуальной проблеме повышения качества защиты ответственных систем электроснабжения. В результате выполненных в работе исследований созданы научно-технические основы построения современных статических устройств защиты для низковольтных аппаратов, разработаны новые технические решения и методики их проектирования и расчёта, внедрение которых явилось значительным вкладом в ускорение научнотехнического прогресса в низковольтном электроаппарато-ст роении.

Основные научные и практические результаты диссертационной работы следующие.

I. На основе анализа характерных видов повреждений и технических требований к устройствам защиты развито направление разработки, заключающееся в том, что статические устройства защиты для низковольтных аппаратов целесообразно выполнять на основе насыщающихся трансформаторов тока, используемых в качестве датчика тока и источника питания. Это позволяет уменьшить габариты и повысить устойчивость зашиты к сверхтокам, что особенно важно для создания малогабаритных выключателей с высокой предельной коммутационной способностью.

2. Разработана теория датчиков тока на базе насыщающихся трансформаторов тока с информативным параметром - амплитудой импульса напряжения на измерительном резисторе; предложены и исследованы методы идентификации передаточных характеристик с помощью нелинейных корректирующих цепей, позволяющие практически полностью устранить систематическую погрешность регулирования; поставлена и решена задача оптимизации их параметров по критерию минимума максимальной погрешности регулирования.

3. На основании анализа установившегося режима работы насыщающегося трансформатора тока на выпрямитель с емкостной реакцией нагрузки с учётом предвключенного сопротивления получены основные энергетические соотношения в токовых блоках питания и обоснована целесообразность насыщающегося режима для увеличения отдаваемой мощности.

4. Решена задача по определению закона изменения напряжения на конденсаторе при заряде через выпрямитель от насыщающегося трансформатора тока с учётом предвключенного сопротивления и найдена зависимость времени заряда до заданного уровня от первичного тока; выполнена оптимизация параметров токового блока питания по критерию минимума времени накопления энергии при неизменной расчётной мощности трансформатора тока.

5. Разработаны оригинальные схемотехнические решения, защищенные авторскими свидетельствами и патентами на изобретения, на целый ряд датчиков тока и блоков гш гания, а также (согласно предложенной классификации схем "двойного" применений трансформа-юров тока) - на ризличныс варианты и модификации таких схем. разработаны соответствующие методики расчёта.

6. Предложена конструкция первичной обмотки трансформа тора тока в виде шины с поперечными пазами (вырезами), позволяющая существенно увеличить зону линейности передаточной характеристики датчика тока на номинальные токи свыше 1000А.

7. Сформулированы и решены задачи расчёта электрического поля в шине с одной парой и с произвольным числом пар вырезов с помощью силовой функции электрического поля, получены оригинальные аналитические решения этих задач в виде комплексных потенциалов и напряжённостей исследуемых полей; для обоснования конструкции шины выполнен анализ токораспределения и построены картины линий тока в зависимости от геометрии

ШИНЫ.

8. Получены и экспериментально проверены формулы для расчёта омического сопротивления и мощности потерь стягивания шины с типами малой ширимы и с двумя широкими прямоугольными пазами; показано, что во втором варианте в местах резкого изменения ширины шины образуются две области стягивания.

9. Разработаны новые структуры и принципы построения, получены авторские свидетельства на изобретения на комплекс статических устройств защиты, реагирующих на различные виды повреждений в низковольтных установках, направленные на повышение быстродействия, селективности срабатывания, чувствительности и надёжности.

10. Впервые сделана классификация токоограничивающих выключателей селективного действия в зависимости от способа определения места короткого замыкания, варианта управления и Других признаков, предложены новые критерии определения места короткого замыкания, повышающие избирательность действия защиты, а также схемы и конструкции таких аппаратов, защищенные авторскими свидетельствами на изобретения.