Устройство для защиты от перенапряжений преобразователя тяговой подстанции постоянного тока

)5 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ МИТЕТТКРЫТИЯ(71) Уральское отделение Всесоюзного научно-исследовательского института железнодорожного транспорта(56) Авторское свидетельство СССРМ 1418117, кл, В 01 М 3/02, 1986,Авторское свидетельство СССРМ 593278, кл, Н 02 Н 7/10, 1978,(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТЫ ОТ ПЕРЕНАПРЯЖЕНИЙ ПРЕОбРАЗОВАТЕЛЯТЯГОВОЙ ПОДСТАНЦИИ ПОСТОЯННОГОТОКА(57) Использование; электрифицированныйтранспорт, технические средства тяговых Изобретение относится к электрическим железным дорогам, предназначено для защиты от перенапряжений полупроводниковых преобразователей, которые выполнены по схеме "две обратные звезды с уравнительнйм реактором" и применяются на тяговых подстанциях для выпрямления с регулированием выпрямленного напряжения и для инвертирования,Известно устройство защиты от пере. напряжений выпрямительных преобразователей с разрядником, предварительно заряженным конденсатором и реле, которые подключены к полюсам выпрямленного . напряжения защищаемого преобразователя. Область применения такой защиты ограподстанций электрических железных дорог постоянного тока. Сущность изобретения: устройство защищает от перенапряжений силовое оборудование тиристорного преобразователя, выполненного по схеме "две обратные звезды с уравнительным реактором", и имеет четыре разрядника с токоограничивающими резисторами и два диодных трехфазных моста. Отличие устройства определяется наличием в нем трехфазных диодных мостов, которые своими ф входами подключены к трем вентильным обмоткам трансформатора преобразователя. обеспечивающим питание мостов сдвинутыми на 60 эл, град. трехфазными напряжениями. 1 ил. ничена выпрямительными преобразовэтеСЭ лями, которые выполненына диодах.Прототипом устройства является защита от перенапряжений полупроводникового преобразователя, который выполнен по схеме "две обратные звезды с уравнительный реактором". Такая защита состоит из раз- а рядяиков и гасящих резисторов, которые определенным образом соединены между собой и подключены к выводам вентильных обмоток преобразовательного трансформатора.Наличие в схеме известной защиты большого количества разрядников усложняет ее техническое обслуживание. К разрядникам защиты непрерывно прикладывается17509963 4напряжение, Это отрицательно сказывает- ток 3 трансфрматора 1, напряжения котося на надежности ее работы, рых имеют фазовый сдвиг на 60 эл. град,Цель изобретения - упрощение техни- При питании мостов 7 таким трехфазческого обслуживания защиты и повышения ным напряжением к разрядникам 8 прикланадежности ее работы. 5 дывается периодическаяСущность изобретения состоит в следу- последовательность однополярных импульющем. Устройство защиты, которое имеет сов напряжения, которые следуют с пауза. разрядники, подключеннь 1 е через гасящие ми и с частотой напряжения питающей сетирезисторы к средней точке уравнительного преобразователя, Передний и задний фронреактора защищаемого преобразователя, и 10 ты этих импульсов напряжения формируютдиоды,дополняютшестьюдиодамииобра- ся из участков полуволн синусоидэуют два диодных трехфазных моста. К вы- напряжения вентильных обмоток 3 трансходам образованных мостов подключают форматора 1, и из напряжения уравнительчетыре разрядника, а входы этих мостов со- ного реактора 4. Плоская часть импульсовединяют с выводами вентильных обмоток 15 состоитизучастковполуволнсинусоидимепреобразовательного трансформатора с . ющего фазовый сдвиг на 60 эл. град. напряфазнымсдвигомна 60 зл.град,Приподклю- . жения вентильных обмоток 3. Амплитудачении разрядников по такой схеме-их коли- импульсов равна амплитуде выпрямленногочество уменьшается, Это упрощает напряжения(напряжения на выводах 6)затехническое обслуживание, так как по срав- щищаемого преобразователя. Длительнению с разрядниками, диоды являются 20 ностьимпульсовипаузсоставляет 5/би 1/6объектами, которыетребуют более простого периода питающего преобразователь наи менее трудоемкого обслуживания. Благо- пряжения.даря использованию диодных трехфазных Защита работает следующим образом.мостов, подключенных на напряжение вен- В рабочих режимах преобразователя,тильных обмоток преобразовательного 25 когда перенапряжения отсутствуют, к разтрансформатора, которые имеют сдвиг по рядникам 8 прикладываются импульсы нафазе на 60 эл.град., напряжение, которое пряжения. Амплитуда этих импульсовприкладывается к разрядникам, имеет пау- меньше напряжения пробоя искровых прозы. При наличии пауз уменьшаются время межутков разрядников 8, искровые промепротекания тока после срабатывания раз жутки не пробиваются и ток в цепи гасящихрядника(сопровождающего тока) и длитель- резисторов 9 не протекает.ность горения в нем дуги, не создаются При появлении в любой момент еремеусловия для повторных пробоев искрового ни на любой из вентильных обмоток 3 транспромежутка разрядника, В результате этого форматора 1 перенапряжений опаснойзащита работает более надежно. 35 величины пробивается искровой промежчНа чертеже изображена принципиаль-ток соответствующих разрядников 8 и в ихная схема устройства защиты от перенапря- . цепях появляется гок, величина которого огжений преобразователя. раничивается сопротивлением гасящих реЗащищаемый объект состоит из преоб- зисторов 9. При протекании такого токаразовательного трансформатора 1 с сете энергия перенапряжения рассеивается ввой обмоткой 2 и двумя вентильными резисторах 9 и происходит в результатеэтообмотками 3, уравнительного реактора 4, го ограничение перенапряжений на допуполупроводникового (тиристорного, диод" стимом уровне,ного) преобразователя 5, Вентильные об- После ограничения перенапряжениямотки 3, уравнительный реактор 4 и 45 под действием рабочего напряжения венпреобразователь 5 соединены между собой тильных обмоток 3 в цепи разрядников 8,по схеме "две обратные звезды с уравни- ограничивающих перенапряжение, протетельным реактором", которая имеет выво- кает сопровождающий ток, величина катоды 6 для подключения нагрузки (не рого ограничивается сопротивлениемпоказана), Преобразователь питается трех гасящих резисторов 9. Сопровождающийфаэным переменным напряжением от сети, ток протекает до тех пор, пока напряжениекоторая на схеме не показана, и подключа- импульса, приложенное к проводящему токется к выводам сетевой обмотки 2 транс- разряднику 8, не снизится до нуля и не наформатора 1, чнется пауза. После наступления паузы со 55 провождающий ток прекращается и за ееУстройство защиты имеет два диодных трехфазных моста 7, разрядники 8 и гасящие резисторы 9. Каждый мост 7 подключен своим входом к выводам вентильных обмовремя искровой промежуток проводившеготок разрядника 8 восстанавливает способность удерживать напряжение, котороеприкладывается к его искровому промежутку в процессе работы преобразователя. После этого устройство защиты переходит висходное состояние и готово к повторномуограничению перенапряжений. Время протекания сопровождающего тока определяется моментом появления перенапряжений относительно начала импульсов напряжения, прикладывающего к разрядникам 8, Чем ближе к началу импульсов(дальше от их начала) находится момент появления перенапряжений, тем большее (меньшее) время протекания сопровождающего тока, Но в любом случае время протекания сопровождающего тока ограничено длительностью импульсов напряжения, которое прикладывается к разрядникам, Такое ограничение времени протекания сопровождающего тока повышает надежность работы устройства защиты,Формула изобретения Устройство для защиты от перенапряжений преобразователя тяговой подстанции постоянного тока, выполненного по 5 схеме "две обратные звезды с уравнительным оеактором", содержащее четыре разрядника, подключенных через гасящие резисторы к средней точке уравнительного реактора и связанных с выводами вентиль ных обмоток трансформатора с фазовымсдвигом напряжения на 60 эл.град., и шесть диодов, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью упрощения обслуживания и повышения надежности в оаботе, оно снабжено до полнительными шестью диодами собразованием двух диодных трехфазных мостов, которые своими входами подключены к выводам вентильнцх обмоток. трансформатора с фазовым сдвигом на 60 эл, 20 град., а выходами - к разрядникам.