Устройство для защиты от перенапряжения преобразователя тяговой подстанции Советский патент 1988 года по МПК B60M3/02 

Изобретение относится к электрическим железным дорогам, предназначено для защиты от перенапряжений полупроводниковых выпрямительных преобразователей и может быть исполь зовано на тяговых подстанциях электрических железных дорог постоянного тока.

Цель изобретения - повьшение надежности 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 диод 5, К конденсатору 4 подключено зарядное устройство, состоящее из понижающего 6 и повьш1ающего 7 трансформаторов и вьтрямительного диода 8

Зарядное устройство подключено к конденсатору 4 через зарядный резистор 9. Параллельно конденсатору 4 включен разрядньй резистор 10, параллельно которому через его средний вывод и через разделительный диод 11 подключены реле 12 напряжения и накопительный конденсатор 13,

Зарядное устройство через разъединитель 14 масляного выключателя подключено к шинам 15, питающим преобразователь. Шины 15 подключены к преобразовательному трансформатору 16 через разъединитель 14 и выключатель 17о

Выпрямленное напряжение от преобразователя 1 подается к шин.ам 18 выпрямленного напряжения через быстродействующий выключатель 19 и разъединитель 20,.

Устройство работает следующим об- разом.

При включении разъединителя 14с шин 15 на понижающий трансформатор 6 устройства для защиты поступает высокое напряжение. Трансформатор 6 понижает напряжение. Пониженное напряжение поступает на повьшающий трансформатор 7 и снова по вьшаетсяо Повышенное напряжение вторичной обмотки трансформатора 7 выпрямляется дио дом 8, Полученное таким образом выпрямленное напряжение заряжает через зарядный резистор 9 конденсатор 4, напряжение ковденсатора 4 имеет по-

I

0

5

0

5

0

5

0 5

5

0

казанную на схеме полярность Одновременно с конденсатором 4 заряжается через ei o разрядный резистор 10 и диод 11 конденсатор 13 с полярностью, показанной на чертеже. При зтом срабатывает реле 12о В результате изменения положения контактов реле 12 . напряжения снимается загфет 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 вьтрямленного напряжения между полюсами преобразователя 1 и напряжения конденсатора 4„ В нормальных рабочих режимах преобразователя к искровому промежутку разрядника 2 прикладывается напряжение меньше нап- ряже{1ия его 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 цепи на отключение выключателей 17 и 19, которые снимают напряжение в силовой схеме преобразователя и выво

дят его из работы, I

При появлении в силовых цепях

преобразователя перенапряжения такой величины, что сумма его и напряжения конденсатора 4 превьпиает напряжение срабатывания разрядника 2, его искровой промежуток проби 1ется 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, кото- рьй 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

диоду до.тех пор, пока разрядник не погасит сопровохщающий ток Энергия перенапряжения расходуется на пере- разряд KoniteHcaTopa 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.

После гашения разрядником 2 соп- рово кдающего тока зарядное устройство заряжает конденсаторы 4 и, 13 до напряжения, соответствующего исходному состоянию защиты. Если за время протекания тока в цепи разрядника 2 конденсатор 13 не успевает разрядиться до напряжения, при котором реле 12 срабатывает, после снятия перенапряжения преобразователь продолжает работать. Когда процесс гашения разрядником сопровождающего тока затягивается и соответственно время 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 предотвратить его повреждение при неразрыве им сопрово)едающего тока, которое может иметь тяжелые последствия. После отключения выключателей 17 и 19

система автоматики тяговой подстанции включает снова н работу этот или резервный преобразователь.

|Формула изобретения

Устройство для защиты от перенапряжения преобразователя тяговой подстанции, содержащее разрядник с токоограничивающим резистором, конденсатор, зарядный и разрядньпЧ резисторы, диод, отличающееся тем, что, с целью повьш1ения 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 из обкладок конденсатора, одним из выводов разрядного резистора и точкой соединения токоограничиваю- щего резистора с диодом, шунтирующим конденсатором, другая обкладка конденсатора подключена к второму вьто- ду разрядного резистора и к одному из выводов реле напряжения, другой вывод которого через разделительный диод соединен со средним вьшодом раз35

рядного резистора.

Н-Ж

И

JI П

. /; .юг

f-rii r r

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/)

79

20