CN1319269A - 用于开关设备保护装置的电源装置 - Google Patents

用于开关设备保护装置的电源装置 Download PDF

Info

Publication number
CN1319269A
CN1319269A CN 99811234 CN99811234A CN1319269A CN 1319269 A CN1319269 A CN 1319269A CN 99811234 CN99811234 CN 99811234 CN 99811234 A CN99811234 A CN 99811234A CN 1319269 A CN1319269 A CN 1319269A
Authority
CN
China
Prior art keywords
adjuster
voltage
protective device
charging
switchgear
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN 99811234
Other languages
English (en)
Inventor
乔肯·厄米希
拉尔夫－雷纳·沃尔克马
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Siemens AG
Original Assignee
Siemens AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Siemens AG filed Critical Siemens AG
Publication of CN1319269A publication Critical patent/CN1319269A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • H02H1/00—Details of emergency protective circuit arrangements
    • H02H1/06—Arrangements for supplying operative power
    • H02H1/063—Arrangements for supplying operative power primary power being supplied by fault current

Landscapes

  • Rectifiers (AREA)
  • Direct Current Feeding And Distribution (AREA)
  • Protection Of Static Devices (AREA)

Abstract

本发明涉及一种用于开关设备保护装置(SG)的电源装置,尤其是用于中压开关设备保护装置的电源装置,它具有一个桥式整流器装置和一个调节装置。该桥式整流器装置(BG)连接在一个保护转换装置(SE)之后,在向保护装置(SG)的一个充电电容器(CL)充电之后,该调节装置起动并使电压馈电线短路。所述保护转换装置(SE)包含一个串接有串联电阻(RV)的可双向控制的晶闸管电路(TR),所述晶闸管电路(TR)在其保持电流被超过时受一个电弧放电器(AL)的控制,所述调节装置是一个同相调节器(LR),它在保护装置(SG)的充电电容器(CL)充电之后切断电压导线中的电流,所述桥式整流器装置(BG)在其直流侧桥接一个高压电容器(CH)。这种电源装置可结合保护装置用于供配电开关设备。

Description

用于开关设备保护装置的电源装置
本发明涉及一种用于开关设备保护装置的电源装置，尤其是用于中压开关设备保护装置的电源装置，它具有一个桥式整流器装置和一个调节装置。该桥式整流器装置连接在一个保护转换装置(Schutzschalteinrichtung)之后，在向保护装置的一个充电电容器充电之后，该调节装置起动并使电压馈电线短路。
上述类型电源装置的电路原理结构在很大程度上已由欧洲专利EP0136254B1公开。其中的保护装置是一种所谓的过流释放器，它包含一个释放电磁铁和一个释放电路，该释放电路具有一个输出释放信号的输出端口。在用于向负载供电的其中一根相线中出现过电流时，该释放信号直接作用于一个断路装置。为避免发生损害，该断路装置直接切断供配电电路。
在此，所述保护装置的供电由一个电源装置来完成，供电网直接向电源装置馈电。为此，按公知的方式采用一些互感器装置，在这些互感器装置中相应减小的导线电流借助一个桥式整流器装置产生一个直流电压。该直流电压通过一个电压调节器被调节到一个额定值。利用该额定值直接向保护装置中的充电电容器充电。
这种保护装置的电源装置一方面尽管无馈电损耗却要求在不同的运行条件下能安全可靠地向充电电容器充电，另一方面必须保证充电电容器在最短的时间内充满，以便在故障情形下，例如在发生电短路时能非常快地切断供电。这种有些相互矛盾的要求到目前为止是通过采用较昂贵的传统互感器，以及尺寸相应较大、损耗高的元件来实现的。
由WO98/13916也公开了一些电源装置，它们配备有利用测量电流的供电电路，并利用电子互感器或小信号电流互感器装置的次级电流向电子释放装置的充电电容器充电。一些实现短路的调节装置与桥式整流器装置并联。当充电电容器被充电到标称电压时，这些调节装置作为所谓的旁路调节器(Shuntregler)使相应的互感器短路。
这一开关过程由于短路会导致设置在短路回路中的元件有很高的损耗功率。
本发明的目的在于，只需在开关设备上有较少的投入，就能在损耗功率明显很小的情况下满足所要求的技术条件。并保证充电电容器在任何时候对于开关设备所有的运行条件都有充满的容量。
本发明的目的是通过下列特征来实现的，
1.1所述保护转换装置包含一个串接有串联电阻的可双向控制的晶闸管电路，
1.2所述晶闸管电路在其保持电流(Haltestrom)被超过时受一个电弧放电器的控制，
1.3所述调节装置是一个同相调节器(Laengsregeleinrichtung)，它在保护装置的充电电容器充电之后切断电压导线(voltage-conducting lines)中的电流，
1.4桥式整流器装置在其直流侧跨接一个高压电容器。
由于所采用的这种调节装置在充电电容器充电之后切断电流，对于互感器装置和桥式整流器装置仅产生中等负载电流负荷，而常用的短路调节装置对设置在短路回路中的元件有最大的电流负荷。通过用上述调节装置来替代迄今为止常用的短路调节装置，就在很大程度上满足了显著减小元件损耗功率的要求。另外，迄今为止的次级侧互感器装置在设计其芯线横截面时要针对最大许可持续电流或热极限电流来进行，而在本发明的电源装置中，次级侧互感器装置的芯线横截面则针对中等负载电流来设计，仅仅只需对芯线的耐压强度进行设计，使之高于放电器的引弧电压。这样，就用按照公知的高压方案设计的低损耗的电源装置替代了迄今为止按照公知的低压方案设计的高损耗的电源装置。
在达到额定电压之后，同相调节器在保护装置的充电电容器充电之后切断电压导线中的电流，次级侧的互感器装置和桥式整流器装置通过可达数百伏电压值的高压电容器承受过高负荷(ueberbuerdet)。然而，与互感器装置和桥式整流器装置并联的所述保护转换装置却利用可双向控制的晶闸管电路以及在超过晶闸管电路的保持电流时电弧放电的放电器，防止了元件破坏，因为出现过电压时所产生的高感应电压在互感器装置的次级区域被无效接通。
按照本发明的一优选结构，具有下列特征：
2．1所述同相调节器由一个快速起振的模拟式调节器和一个低损耗的多级调节器(Schaltstufenregler)构成，
2.2所述模拟式调节器和多级调节器(Schaltstuferegler)通过退耦二极管相互退耦，
2.3所述同相调节器可被这样控制，即，在第一个时间段内，对充电电容器的充电仅仅通过模拟式调节器来进行，随后从第二个时间段开始，则完全由多级调节器来进行。
在模拟式调节器的工作阶段，同相调节器的晶体管开关受设置在旁路调节器的阴极支路中的光电耦合器的控制，使得断路开关在短路情形下接通时的初始电流会导致其本身被可靠断开(Auslsung)。这样随着同相调节器起作用，模拟式调节器就立刻承担向充电电容器供电。由于所产生的初始电压略微低于标称初始电压，多级调节器在短时间内实际上无负载地起振。当多级调节器完全起振后，通过控制旁路调节器，光电耦合器使晶体管开关的栅极和源极之间短路，模拟式调节器就由此停止工作。这样，在第一个时间阶段内具有较高损耗功率的模拟式调节器就被在第二个时间阶段内单独起作用且具有明显更低损耗功率的多级调节器所代替。
一个快速起振的具有较高损耗功率的模拟式调节器与一个经过一段时间后起作用的具有相应较低损耗功率的多级调节器的组合，能够独立于向保护装置供电被用于减小损耗功率。
按照本发明的另一优选结构，具有下列特征：
3.1所述同相调节器配备有一个充电电流限制电路。
这样，电气元件就可以在损耗功率相应很小的情况下被应用。
下面借助三张附图对本发明予以详细说明，附图中：
图1是迄今为止常用的现有电源装置的电路原理图；
图2是本发明电源装置的电路原理图；
图3是图2所示电源装置的优选实施形式。
图1为目前公知的所述电源装置的电路原理图，该电源装置基本上由一个桥式整流器装置BG和一个在充电过程结束之后使接有晶闸管TK的电压馈线短路的调节装置KR构成。在互感器装置WE和桥式整流器装置BG之间设有一个保护转换装置SE，它保护电气元件在电网短路时免受高感应电压的影响。
利用调节装置KR的输出电压UA对保护装置SG的充电电容器CL进行充电，使保护装置SG在电网短路时借助未示出的开关触点立刻切断在部分故障电网中的供电。
图2为具备主要功能元件的本发明电源装置的简化电路原理图。与公知电源装置的一个主要不同点在于，短路调节装置KR(图1所示)被同相调节器LR代替。该同相调节器LR配备有一个用于断开电压馈线的晶体管开关TU，通过旁路调节器SR的作用控制该晶体管开关TU。桥式整流器装置BG在其直流侧跨接高压电容器CH，该高压电容器CH在晶体管开关TU阻断时充电到数百伏电压。
所述互感器装置WE与公知的电源装置相反，仅仅在充电过程中承受负荷，而在其它情形下则不承受负荷。相对应地，桥式整流器装置BG和晶体管开关TU仅仅承受互感器装置的中等负载电流。
所述保护转换装置SE包含一个可双向控制的晶闸管电路TR，它为了限制电流与一个串联电阻RV串接。在此，晶闸管电路TR受到放电器AL的控制，该放电器AL在晶闸管电路TR的保持电流被超过时引弧放电。在同相调节器上输出的电压UA最后也将保护装置SG的充电电容CL充电到所需的电压值。
图3详细示出图2所示电源装置的一个优选实施形式的局部，在其中同样仅仅示出和画出或者仅仅示意性示出为理解所必需的元件。
此处的同相调节器LR主要由模拟式调节器AN和多级调节器RS组成。为了减少损耗，晶体管开关TS受到光电耦合器OK的控制。该光电耦合器OK直接设置在旁路调节器SR的阴极支路中。一旦电容器C上的电压升高到标称输出电压，旁路调节器SR就变得低欧姆化，光电耦合器OK也开始起作用，由此形成一个许可的限制电压值作为输出电压UA。
利用过电压保护二极管US，连接在后的保护装置SG在所产生的过电压前受到保护。如前面所提及的那样，同相调节器LR还包含多级调节器RS。该多级调节器RS和模拟式调节器AN在同相调节器LR内通过退耦二极管ED1,2相互退耦，这样，所定义的用于充电过程的功能流程就可运行。由于充电过程开始时起初仅仅由模拟式调节器AN进行，带有换转级装置SS的多级调节器RS可无负载地起振，且只在很短的时间内处于起振状态。之后，旁路调节器SR受到多级调节器RS的控制，借助光电耦合器OK，带有晶体管T的晶体管开关TS被短路。
利用模拟式调节器AN的晶体管T和电阻R，用于保护装置SG的充电电容器CL的充电电流就被限制到一个许可值。

Claims (3)

1．一种用于开关设备保护装置的电源装置，尤其是用于中压开关设备保护装置的电源装置，它具有一个桥式整流器装置和一个调节装置，该桥式整流器装置连接在一个保护转换装置之后，在向保护装置的一个充电电容器充电之后，该调节装置起动并使电压馈电线短路，其特征在于，
1.1所述保护转换装置(SE)包含一个串接有串联电阻(RV)的可双向控制的晶闸管电路(TR)，
1.2所述晶闸管电路(TR)在其保持电流(Haltestrom)被超过时受一个电弧放电器(AL)的控制，
1.3所述调节装置是一个同相调节器(LR)，它在保护装置(SG)的充电电容器(CL)充电之后切断电压导线中的电流，
1.4所述桥式整流器装置(BG)在其直流侧跨接一个高压电容器(CH)。
2．如权利要求1所述的用于开关设备保护装置的电源装置，其特征在于，
2.1所述同相调节器(LR)由一个快速起振的模拟式调节器(AN)和一个低损耗的多级调节器(RS)构成，
2.2所述模拟式调节器(AN)和多级调节器(RS)通过退耦二极管(ED1,ED2)相互退耦，
2.3所述同相调节器(LR)可被这样控制，即，在第一个时间段内，对充电电容器(CL)的充电仅仅通过模拟式调节器(AN)来进行，随后从第二个时间段开始，则完全由多级调节器(RS)来进行。
3．如权利要求2所述的用于开关设备保护装置的电源装置，其特征在于，
3.1所述同相调节器(LR)配备有一个充电电流限制电路(LS)。
CN 99811234 1998-09-22 1999-09-22 用于开关设备保护装置的电源装置 Pending CN1319269A (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19845779.0 1998-09-22
DE1998145779 DE19845779A1 (de) 1998-09-22 1998-09-22 Energieversorgungseinrichtung für Schutzgeräte von Schaltanlagen

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN1319269A true CN1319269A (zh) 2001-10-24

Family

ID=7883435

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN 99811234 Pending CN1319269A (zh) 1998-09-22 1999-09-22 用于开关设备保护装置的电源装置

Country Status (4)

Country Link
EP (1) EP1116312A1 (zh)
CN (1) CN1319269A (zh)
DE (1) DE19845779A1 (zh)
WO (1) WO2000017981A1 (zh)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19954038A1 (de) * 1999-10-29 2001-05-03 Siemens Ag Schaltungsanordnung mit einer Kapazität als Energiespeicher zur Betätigung des Auslösemagneten eines Niederspannungs-Leistungsschalters und Verfahren zur Aufladung der Kapazität
ATE553522T1 (de) * 2000-12-28 2012-04-15 Abb Technology Ag Verbesserte mittelspannungs-schaltvorrichtung
DE102007058877B4 (de) 2007-12-05 2014-11-27 Sartorius Lab Instruments Gmbh & Co. Kg Strombegrenzungsschaltung
DE102010033238A1 (de) * 2010-07-29 2012-02-02 Siemens Aktiengesellschaft Leistungsschalter und Einrichtung zur Überwachung eines Leistungsschalters
DE102016217425A1 (de) 2016-09-13 2018-03-15 Siemens Aktiengesellschaft Energieversorgung

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3407311A1 (de) * 1984-02-24 1985-08-29 Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München Schaltungsanordnung zur ueberwachung einer spannung
ES2110674T3 (es) * 1994-09-14 1998-02-16 Siemens Ag Interruptor de proteccion de corrientes de fallo con circuito de acumulacion de energia.

Also Published As

Publication number Publication date
WO2000017981A1 (de) 2000-03-30
DE19845779A1 (de) 2000-03-23
EP1116312A1 (de) 2001-07-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11295912B2 (en) Arrangement, system, and method of interrupting current
US5517378A (en) Direct-current breaker for high power for connection into a direct-current carrying high-voltage line
RU2455723C2 (ru) Устройство для защиты модулей преобразователя
US9478974B2 (en) DC voltage circuit breaker
US20140299579A1 (en) Dc voltage circuit breaker
JP4447655B1 (ja) 保護回路付き磁気エネルギー回生スイッチ
CN108475595A (zh) 中断电流的布置、系统和方法
CN104756339A (zh) 电路中断设备
CN1114269C (zh) 电分路开关装置
CN105745730A (zh) 用于切换直流电的装置和方法
CN110178309A (zh) Dc功率开关组件和方法
CN110192343A (zh) 供电系统和方法
CN112640238B (zh) 用于识别高压直流输电线路中的故障并且生成用于直流断路器的触发信号的方法和设备
JPH0467422B2 (zh)
CN108140502A (zh) 机电式断路器装置
CN1319269A (zh) 用于开关设备保护装置的电源装置
CN106849918B (zh) 一种氙灯激励高能激光器的脉冲泵浦电源装置
CN1615582A (zh) 用于可靠地开关电流回路的开关装置
CN110870154B (zh) 电力转换装置、电力系统以及电力系统的无效电力抑制方法
RU2284083C2 (ru) Устройство компенсации однофазных емкостных токов замыкания и ограничения внутренних перенапряжений в высоковольтных сетях
CN105991054A (zh) 一种换流器子模块、控制方法及换流器
US11476662B2 (en) Star point grounding with overvoltage limitation for a polyphase transformer
RU2231903C2 (ru) Высоковольтный преобразователь напряжения
KR101948834B1 (ko) 돌입 전류 차단 기능 및 과부하 차단 기능을 갖는 순간정전 보상 장치 및 순간정전 보상 모듈
JP4528552B2 (ja) 同期機の励磁制御装置

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C02 Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001)
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication