Устройство для защиты от перенапряжения преобразователя тяговой подстанции

 

Изобретение относится к устройствам для защиты от перенапряжений силового оборудования преобразователей , тяговых подстанций электрических железных дорог постоянного тока. Цель изобретения заключается в повышении надежности Это достигается использованием дополнительно зарядного устройства и реле напряжения , соединением между собой разноименных полюсов преобразователя и зарядного устройства, подключением его второго свободного полюса к зарядному резистору, соединением в общую точку свободного вывода этого резистора и выводов разрядного резистора и токоограничивающего резистора , конденсатора и диода, который имеет обратную полярность по отношению к напряжению зарядного устройства , подключением реле напряжения параллельно разрядному резистору. Устройство защищает от перенапряжений преобразовательный трансформатор, который подключен .к шинам переменного напряжения через разъединитель и масляный выключатель, и. полупроводниковый преобразователь 1 иЛо i С/)

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН Н 4 В 60 М 3/02

3 ЩГ:- ММР,4 Я

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

:3 ., 13 !

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

К А8ТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

t (21) 4095033/27-11 (22) 23.06.86 (46) 23,08.88. Бюл. К 31 (71) Уральское отделение Всесоюзного научно-исследовательского института железнодорожного транспорта (72) О.И.Новиков (53) 621.316.9 (088.8) (56) Новиков О.И. Надежная и прочная защита выпрямителей. — Электрическая и тепловозная тяга> 1985, Ф 7, с.36-38. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТЫ ОТ ПЕРЕ-

НАПРЯЖЕНИЯ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ ТЯГОВОЙ

ПОДСТАНЦИИ (57) Изобретение относится к устройствам для защиты от перенапряжений силового оборудования преобразователей тяговых подстанций электрических железных дорог постоянного тока. Цель изобретения заключается.Я0 1418117 А1 в повышении надежности. Это достигается использованием дополнительно зарядного устройства и реле напряжения, соединением между собой разноименных полюсов преобразователя и зарядного устройства, подключением

его второго свободного полюса к зарядному резистору, соединением в о6щую точку свободного вывода этого резистора и выводов разрядного резистора и токоограничивающего резистора, конденсатора и диода, который имеет обратную полярность по отношению к напряжению зарядного устройства, подключением реле напряжения параллельно разрядному резистору. Устройство защищает от перенапряжений преобразовательный трансформатор, который подключен к шинам переменного напряжения через разъединитель и мас- С ляный выключатель, и полупроводниковый преобразователь. 1 ил.

1418117

Изобретени» относится к электрическим железным дорогам, предназна- I чено для защиты от перенапряжений полупроводниковых выпрямительных преобразователей и может быть исполь5 зовано на тяговых подстанциях электрических железных дорог постоянного тока.

Цель изобретения — повышение на10 дежности работы устройства для защиты от перенапряжения преобразователя тяговой подстанции.

На чертеже показана принципиальная схема предлагаемого устройства.

Параллельно преобразователю 1 тяговой подстанции подключены разрядник 2 с токоограничивающим резистором 3 и конденсатор 4, параллельно конденсатору включен шунтирующий 20 диод 5. К конденсатору 4 подключено зарядное устройство, состоящее из понижающего 6 и повышающего 7 трансформаторов и выпрямительного диода 8.

Зарядное устройство подключено к 25 конденсатору 4 через зарядный резистор 9. Параллельно конденсатору 4 включен разрядный резистор 10, параллельно которому через его средний вывод и через разделительный диод 11 30 подключены реле 12 напряжения и на- копительный конденсатор 13.

Зарядное устройство через разъединитель 14 масляного выключателя подключено к шинам 15, питающим преобразователь. Шины 15 подключены к пре" образовательному трансформатору 16 через разъединитель 14 и выключатель

1?.

Выпрямленное напряжение от преоб- 40 разователя 1 подается к шинам 18 вып" рямленного напряжения через быстродействующий выключатель 19 и разъединитель 20.

Устройство работает следующим об- 45 разом.

При включении разъединителя 14 с шин 15 на понижающий трансформатор 6 устройства для защиты поступает высокое напряжение. Трансформатор 6 gp понижает напряжение. Пониженное напряжение поступает на повышающий трансформатор 7 и снова повышается. Повышенное напряжение вторичной обмотки трансформатора 7 выпрямляется дио-55 дом 8. Полученное таким образом выпрямленное напряжение заряжает через зарядный резистор 9 конденсатор 4, напряжение ко щенсатора 4 имеет показанную на схеме полярность. Одновременно с конденсатором 4 заряжается через его разрядный резистор 10 и диод 11 конденсатор 1 3 с полярностью, показанной на чертеже. При этом срабатывает реле 12. В результате изменения положения контактов реле 12 напряжения снимается запрет на включение масляного выключателя 17 и быстродействующего выключателя 19.

После включения выключателей 17 и

19 и введения преобразователя в работу к искровому промежутку разрядника 2 прикладывается напряжение, равное сумме выпрямленного напряжения между полюсами преобразователя 1 и напряжения конденсатора 4, В нормальных рабочих режимах преобразователя к искровому промежутку разрядника 2 прикладывается напряжение меньше напряжения er o срабатывания. Зарядное устройство постоянно обеспечивает заряженное состояние конденсаторов

4 и 13 и включенное положение реле

12. По вторичной обмотке трансформатора 7 и по диоду 8 при этом протекает ток, который ограничивается сопротивлением резисторов 9 и 10 и имеет небольшую величину. Если по каким-то причинам, например при потере контакта в цепях зарядного устройства, прекращается заряд конденсатора 4, в этом случае он разряжается через резистор 10 до нуля, конденсатор 13 тоже разряжается через обмотку реле 12. Последнее срабатывает и своими контактами создает це-. пи на отключение выключателей 17 и

19, которые снимают напряжение в силовой схеме преобразователя и выводят его из работы.

При появлении в силовых цепях

I преобразователя перенапряжения такой величины, что сумма его и напряжения конденсатора 4 превышает напряжение срабатывания разрядника 2, его искровой промежуток проби ется и создает цепь между полюсами выпрямленного напряжения преобразователя 1.

В первый момент после пробоя искрового промежутка разрядника 2 ток протекает в цепи токоограничивающего резистора 3 и конденсатора 4, который при этом разряжается до нуля.

После окончания разряда конденсатора

4 ток, протекающий в цепи разрядника 2, переходит из конденсатора 4 в . диод 5 и далее протекает по этому

1418117

10 Формула изобретения

После гашения разрядником 2 сопровождающего тока зарядное устройство заряжает конденсаторы 4 и,13 до 15 напряжения, соответствующего исходному состоянию защиты. Если за время протекания тока в цепи разрядника

2 конденсатор 13 не успевает разрядиться до напряжения, при котором 20 реле 12 срабатывает, после снятия перенапряжения преобразователь продолжает работать. Когда процесс гашения разрядником сопровождающего тока затягивается и соответственно время 25 протекания тока в цепи разрядника увеличивается, конденсатор 13 разряжается до напряжения, при котором реле

12 срабатывает. В результате этого выключатели 17 и 19 отключаются и преобразователь перестает работать.

Отключение преобразователя от реле напряжения при длительном протекании сопровождающего перенапряжения тока в цепи разрядника позволяет предот30 диоду до тех пор, пока разрядник не погасит сопровождающий ток. Энергия перенапряжения расходуется на переразряд коипенсатора 4 (только в первый момент после пробоя искрового промежутка разрядника 2) и рассеивается в резисторе 3, выделяясь в виде тепла. В результате этого происходит ограничение величины перенапряжения. вратить его повреждение при неразрыве им сопровождающего тока, кОторое може т име ть тяжелые последствия. После отключения выключателей 17 и 19 система автоматики тяговой подстанции включает снова н работу этот или резервный преобразователь, Устройство для защиты от перенапряжения преобразователя тяговой подстанции, содержащее разрядник с токо.— ограничивающим резистором, конденсатор, зарядный и разрядный резисторы, диод, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повьыения надежности, оно снабжено реле напряжения и зарядным блоком, один полюс которого соединен с разноименным полюсом преобразователя, другой полюс подключен к.одному из выводов зарядного резистора, соединенного другим выводом с одним иэ обкладок конденсатора, одним из выводов разрядного резистора I и точкой соединения токоограничивающего резистора с диодом, шунтирующим конденсатором, другая обкладка конденсатора подключена к второму выводу разрядного резистора и к одному из выводов реле напряжения, другой вывод которого через разделительный диод соединен со средним выводом разрядного резистора.

1418117

Составитель Л. Резникова

Техред А. Кравчук Корректор Г.Решетник

Редактор И.Горная

Заказ 4106/16 Тираж 569 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4