Тяговый блок подстанции электрифицированной железной дороги постоянного тока

 

О П И С А Н И Е (Ii) 660864

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 22.02.77 (21) 2448372/24-11 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (51) М. Кл2, В 60 М 3/02

Государстаанный комитат

СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 621.316 .722:621.332 (088.8) Опубликовано 05.05.79. Бюллетень №17

Дата опубликования описания о.ом

С. Д. Соколов, В. В. Руденский, Т. П. Добровольскис, Л. С. Панфиль, Н. Н. Волков, Б. Н. Свищев и С. П. Завадский (72) Авторы изобретения (71) Заявитель

Всесоюзный ордена Трудового Красного Знамени научно-исследовательский институт железнодорожного транспорта

7 (54) ТЯГОВЫЙ БЛОК ПОДСТАНЦИИ

ЭЛЕКТРИФИЦИРОВАННОЙ ЖЕЛЕЗНОЙ ДОРОГИ

ПОСТОЯННОГО ТОКА

I

Изобретение относится к области электроснабжения электрических железных дорог постоянного тока и может быть применено преимущественно на участках с рекуперативным торможением электроподвижного состава и с регулированием напряжения в контактной сети. 5

Известны тяговые блоки подстанции, содержащие переключаемые выпрямительноинверторные агрегаты (тяговый трансформатор с отпайками на вторичной обмотке, выпрямитель на диодах и инвертор на тиристорах), коммутация которых при переходах из выпрямительного режима в инверторный и наоборот осуществляется четырьмя быстродействующими выключателями (БВ) (1). Недостатком такого тягового блока является невысокая надежность из-за 15 частных переключений БВ, которые вследствие этого повреждаются и вызывают повреждение других элементов блока.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является тяговый блок, содержащий преобразовательный трансформатор с верхними и нижними отпайками на вторичной обмотке каждой фазы, масляные выключатели переменного тока, контакты которых включены между выводами первичных обмоток трансформатора и сетью переменного тока,. тиристорный H диодный мосты, подключенные со стороны переменного тока соответственно к верхним и нижним отпайкам вторичных обмоток трансформатора, четыре быстродействующих выключателя постоянного тока, контактами двух из которых подключен диодный мост к плюсовым и минусовым шинам постоянного тока непосредственно, а контактами двух други;. тиристорный мост подключен к указанным шинам через последовательно включенные помехозашитный и сглаживающий реакторы обратной по сравнению с диодным мостом полярностью, схема управления быстродействующими выключателями и тиристорами, разрядники, включенные параллельно мостам и выводам обмоток трансформатора, датчик переключения режимов, вход которого связан с датчиками тока и напряжения, а выход подключен к схеме управления быстродействующими выключателями постоянного тока 12).

Однако известные устройства обладают недостаточной эффективностью работы и невозможно управлять выпрямленным напряжением.

660864

"0

Формула изобретения

Цель изобретения — улучшение стабильности напряжения на шинах подстанции при изменении нагрузки.

Для этого блок снабжен дополнительными двумя быстродействующими выключателями, контакты одного из которых включены между анодным выводом тиристорного моста и минусовой шиной подстанции, а контакты другого — между катодным выводом тиристорного моста и плюсовой шиной подстанции.

На чертеже изображена схема соединений предлагаемого устройства.

Устройство содержит шины переменного тока 1, масляные выключатели 2, преобразовательный трансформатор 3 с верхними и нижними отпайками. К отпайкам присоединен диодный мост 4, а к его выводам вторичной обмотки тиристорный мост 5. Лнодный вывод тиристорного моста подключен к плюсовой шине 6 подстанции через помехозащитный реактор 7, ограничивающий 8 реакторы и контакт первого быстродействующего выключателя (БВ) 9, а к минусовой шине 10 подключен через контакт второго быстродействующего выключателя 1 I. Катодный вывод тиристорного моста подключен к шине 6 подстанции через контакт третьего быстродействующего выключателя 12, а к шине 10 — через реакторы 7, 8 и контакт четвертого быстродействующего выключателя 13. Катодный вывод диодного моста соединен с шиной 6 через контакт пятого быстродействующего выключателя 14, а анодный с шиной 10 через контакт шестого быстродействующего выключателя 15.

Управление тиристорами и автоматическое регулирование напряжения осуществляется блоком управления 16. Момент переключения из режима в режим определяется датчиком 17 переключения режимов, вход которого соединен с датчиками выходного напряжения и тока подстанции, а выход подключен к схемам управления БВ 9, 11, 12, 13, 14, 15 (на чертеже не показаны) .

Разрядники 18, 19 предназначены для защиты тягового блока от перенапряжений соответственно со стороны переменного и постоянного тока. Сглаживание пульсаций выпрямленного напряжения осуществляется с помощью фильтра 20. Функциями реакторов 8, подключенных к катодному и анодному выводу инвертора, является, помимо сглаживания его тока, и ограничение циркуляционного тока при работе в непереключаемом режиме.

Тяговый блок работает следующим образом.

Непереключаемый режим: включены БВ

9, 13, 14, 15. Регулирование напряжения в выпрямительном. режиме: БВ 13, 9 отключаются, а включаются БВ 11 и 12.

При наличии избыточных токов рекуперации электроподвижного состава тяговый блок работает с постоянно включенными БВ

9, 13 и 14, 15. В цепи выпрямителя присутствует только циркуляционный ток, ограниченный реакторами 7 и 8.

При пониженном напряжении на шинах

6, 10 и появлении тягового тока вступает в работу выпрямитель 4, обеспечивая необходимую тяговую нагрузку без переключения БВ.

Там, где необходимо поддержание напряжения на определенном уровне, тяговый блок может использоваться для регулирования напряжения в выпрямительном режиме.

В этом случае БВ 9, 13 отключены, а БВ 11, 12 и !4„15 включены и тиристорный мост 5 переведен в выпрямительный режим посредством изменения фазы импульсов управления блока 16. В этом случае за счет регулирования фазы управляющих импульсов в определенной зависимости от тока нагрузки и напряжения на шинах и вследствие перераспределения тока нагрузки между параллельно включенными управляемым 5 и неуправляемым 4 мостами осуществляется требуемый закон регулирования выходного напряжения.

Предлагаемый тяговый блок может работать и в переключаемом режиме, когда необходимо обеспечить прием избыточных токов рекуперации и регулирование напряжения в выпрямительном режиме. В этом случае при работе в тяговом режиме замкнуты БВ 11, 12.и 14, 15. При уменьшении тягового тока и повышении напряжения срабатывает датчик переключения режимов 17, который подает команду на отключение БВ

11, 12, перевод моста 5 в инверторный режим изменением фазы импульсов управления на тиристоры от блока 16 и подает команду на включение БВ 9, 13. Вследствие этого подстанция переводится в инверторный режимм.

Тяговый блок подстанции электрифицированной железной дороги постоянного тока, содержащий преобразовательный трансформатор с верхними и нижними отпайками на вторичной обмотке каждой фазы, масляные выключатели переменного тока, контакты которых включены между выводами первичных обмоток трансформатора и сетью переменного тока, тиристорный и диодный мосты, подключенные со стороны переменного тока соответственно к верхним и нижним отпайкам вторичных обмоток трансформатора, четыре быстродействующих выключателя, контактами двух из которых подключен диодный мост к плюсовым и минусовым шинам постоянного тока непосредственно, а контактами двух других тиристорный мост

660864

1S т к ?4??БЛ?к1? / ая ?ху л квнтактной мтн

Составитель А. Наумов

Техред O. Луговаая Корректор С. Патрушева

Тирааж 803 Подписное

ЦН ИИ ПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытии

113035, Москва, )K — 35, Раушская наб., д. 4 5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Редактор С. Вайкова

Заказ 2354/14 подключен к указанным шинам через последовательно включенные помехозащитный и сглаживающий реакторы обратной, по сравнению с диодным мостом полярностью, схема управления быстродействующими выключателями и тиристорами, разрядники. включенные параллельно мостам и выводам обмоток трансформатора, датчик переключения режимов, вход которого связан с датчиками тока и напряжения, а выход подключен к схеме управления быстродействующими выключателями и тиристорами, отличающийся тем, что, с целью улучшения стабильности напряжения на шинах подстанции при изменении нагрузки, блок снабжен дополнительными двумя быстродействующими выключателями, контакты одного из которых включены между анодным выводом тиристорного моста и минусовой шиной подстанции, а контакты другого — между катодным выводом тиристорного моста и плюсовой шиной подстанции.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Соколов С. Д. и др. Монтаж, наладка и эксплуатация полупроводниковых преобразователей тяговых подстанций. «Транспорт», М., 1972, с. 36.

2. Барабан А. П. и др. Выпрямитсльноинверторный преобразователь типа ВИПЭ-2 для тяговых подстанций железных дорог.

Сб. «Электротехническая промышленность», серия «Преобразовательная техника», M., 1976, вып. 8(79), с. 17.