DE2104076C3 - Verfahren und Anordnung zur Lastumschaltung bei Stufentransformatoren mit antiparallel geschalteten Thyristoren - Google Patents

Description

deten Bezügszeichen für die einzelnen Geräte der Schaltung auch für die in F i g. 3 dargestellten Um-45 schaltstromkreise St₁ und St₂ gelten.

Für die Stromzweige St₁ und St₂ sind Zündübertrager 11, 12 vorgesehen, welche die Impulsreihen der Zündimpulsgeneratoren 13,14 an die Thyristoren 7, 8 bzw. 9, 10 abgeben, wenn an deren Eingang

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren ge- 50 Spannung anliegt. Im Schaltkreis der Thyristoren St₁

maß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Ein derartiges und St, sind mit 40,41 Kondensatoren und mit 42,43

Verfahren ist bereits bekannt (DT-OS 1 563 280). Widerstände bezeichnet, welche in Reihe geschaltet

Derartige Verfahren zur Lastumschaltung mit sind und den entsprechenden Thyristorzweigen par-

Thyristoren und mechanischen Kontakten sind: be- allel geschaltet werden.

kannt, und in F i g. 1 ist schematisch eine Ariord- 55 Die Steuerschaltung nach F i g. 3 enthält ein nung zur Durchführung eines derartigen Verfahrens schaltrichtungsfestlegendes Speicherglied 15 mit zwei veranschaulicht. Dabei sind mit 1 und 2 die beiden dynamischen Eingängen E₁ und E₂ und den Aus-Wählerkontakte für die Anzapfungen U₁ und £/., der gangen A und ~Ä, welches durch Spannung an seinem Regelwicklung des Transformators Tr, mit 3 und 4 Eingang E₂ Spannung am Ausgang A, dagegen durch die Dauerkontakte, mit 5 und 6 die Trennkontakte, 60 Spannung an seinem Löschkontakt E₁ Spannung am mit 7 und 8 und 9 und 10 die antiparallel geschai- inversen Ausgang Ά erhält. Dieses Speicherglied teten Thyristoren in den Stromkreisen St₁ und St₂ speichert die Schaltrichtung, wobei Spannung an bezeichnet. seinem Ausgang A die Schal.trichtung von Dauer-

Hierbei werden zu Beginn der Umschaltung, noch kontakt 3 nach Dauerkontakt 4 und Spannung am ehe der Dauerkontakt 3 der abzuschaltenden 65 Ausgang Ä~ die umgekehrte Richtung bedeutet. Wei-Stufe U₁, des Regeltransformators Tr öffnet, beide terhin sind für diese Steuerungsschaltung zwei Span-Trennkontakte 5, 6, die jeweils in Reihe zu den anti- nungserfassungsgeräte 240 bzw. 250 für die Spanparallelen Thyristorpaaren 7, 8 und 9,10 liegen, ge- nung über den gesamten Thyristorzweig Sf₁ mit

Trennkontakt 5 bzw. St_± mit Trennkontakt 6 und zwei Zustandsmelder 22, 23 für die Trennkontakte 5 und 6 allein vorgesehen. Es erübrigen sich dadurch Zustandsmelder für die Sperrspannung an den Thyristoren 7, 8 bzw. 9», 10 als auch Zustandsmelder für •die Dauerkontakte. Die Spannungserfassungsgeräte 240, 250 für die Thyristorstromkreise müssen dabei für den Dauerbetrieb ausgelegt sein. Die Steuerschaltung ist weiterhin mit zwei UND-Gattern 26, 27 versehen, die den Zustand der Spannungserfassungsgeräte 240 bzw. 250 und des Speichergliedes 15 verknüpfen und die Impulsgeneratoren 13,14 freigeben bzw. sperren.

Für den schaltrichtungsfestlegenden Speicher 15 wird zweckmäßig eine Kippstufe mit dynamischen Eingängen E₁ und E* verwendet und diese Eingänge von den Zustandsmeldem 22, 23 der Trennkontakte 5 und 6 angesteuert. Beim Schließen des Trennkontaktes 6 beispielsweise wird die Kippstufe in die Lage kippen, in welcher der Ausgang A Spannung führt, und wird in dieser Lage so lange verweilen, bis bei der nächsten Umschaltung wieder der Trennkontakt 5 schließt und dann in jene Lage kippen, in welcher ihr inverser Ausgang Ά Spannung führt.

Da in dieser Ausführung die Logikschaltung für as jeden Zweig unabhängig vom jeweiligen Schaltzustand des Dauerkontaktes 3 bzw. 4 arbeitet, können die Dauerkontakte ganz weggelassen werden, wenn die Thyristoren für Dauerlast ausgelegt sind.

Die Wirkungsweise der Steuerschaltung nach Fig. 3 ist folgende:

Es wird angenommen, daß der Dauerkontakt 3 geschlossen und die Trennkontakte 5, 6 und der Dauerkontakt 4 geöffnet sind. Das richtungsfestlegende Speicherglied 15 ist in der Lage, daß Spannung an seinem Invers-Ausgang Ά liegt. Da zu diesem Zeitpunkt der Thyristorgegenzweig Si₂ sperrend sein muß, die Anzapfungen IZ₁ und U₂ der Stufen des Regeltransformators jedoch nicht kurzgeschlossen sein dürfen, liegt am Ausgang des Spannungserfassungsgerätes 250 des Gegenzweiges Spannung an. Somit sind für das UND-Gatter 26 beide Bedingungen erfüllt, es schaltet den Zündimpulsgenerator 13 ein und die Thyristoren 7 und 8 erhalten Zündimpulse.

Sobald der Dauerkontakt 3 öffnet, kommutiert der Laststrom auf den Thyristorstromkreis St₁. Im Augenblick des Schließer^ von Trennkontakt 6 erhält der zugehörige Zustandsmelder 23 Spannung im Ausgang, wobei das Speicherglied 15 an seinen Eingang E, Spannung erhält. Beispielsweise ist das Speicherglied 15 eine elektronische Kippstufe mit zwei dynamischen Eingängen E₁ und E₂, welche bei Signalwechsel von 0 auf Spannung die Stufe umschalten. Durch die Spannung am Eingang E₂ kippt das Speicherglied 15 in jene Lage, in welcher Ausgang A Spannung führt und Ausgang Ά spannungslos ist, wodurch das UND-Gatter 26 am Ausgang keine Spannung mehr besitzt und dadurch die Zündimpulse von den Thyristoren 7 und 8 genommen werden. Sobald diese Thyristoren 7, 8 nach dem folgenden Nulldurchgang zu sperren beginnen, gibt Spannungserfassungsgerät 240 Spannung ab, und das UND-Gatter 27 erhält an beiden Eingängen Spannung, so daß die Thyristoren 9 und 10 über den Zündimpulsgenerator 14 gezündet werden und den Laststrom übernehmen. Das folgende Öffnen von Trennkontakt 5 ist in diesem Falle für die Umschaltung belanglos. Sobald der Dauerkontakt 4 schließt, geben die Thyristoren 9,10 den Strom über den Dauerkontakt ab, erhalten aber weiterhin Zündimpulse, so daß auch bei Fehlen eines Dauerkontaktes 4 der kontinuierliche Stromfluß gesichert wäre. Es sind nun alle Voraussetzungen für eine Umschaltung in umgekehrter Richtung von Dauerkontakt 4 nach Dauerkontakt 3 geschaffen.

Eine wichtige Bedingung für die Steuerschaltung ist, daß sich die Trennkontakte 5 und 6 bei ihrer Schaltung mindestens eine Halbwelle überlappen, d. h. beide Kontakte sollen mindestens eine Halbwelle lang zusammen gleichzeitig eingeschaltet sein. Wird diese Bedingung nicht eingehalten, so könnte es vorkommen, daß derjenige Trennkontakt, welcher bis dahin stromführend war, auch unter Strom, d. h. also unter Last, abschalten muß, weil seine Thyristoren noch nicht in den Sperrzustand übergegangen sind.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

schlossen. Dann erfolgt die Umlegung der Belastung p3tpnfaninri:che. Wvon einem Thyristorpaar 7, 8 zum anderen 9,10 und Patentansprüche. ^^ dje Schließung des Dauerkontaktes 4 der zu-

1. Verfahren zur Lastumschaltung bei Stufen- zuschaltenden-Stufe C/^ Regeltransformators und uansformatoren mit antiparallel geschalteten "ötoderl^n^S.^

£^z^e£?ÄÄS£ SÄT-Uf der dabei verwendeten Haupt- Z t ÄÄ5£ und 'der gemeinsamen Hilfskontakte i^^derart^der Schah-Ableitung liegen, wobei mechanische Trenn- folge jeweils ein geschalteter Kon akt mit dem kontakte zur Potentialtrennung der Thyristoren io nächsten zu schaltenden Kontakt fur kurze Zeit jeweils in Reihe zu der zugehörigen Antiparallel- . überlappt, wie es m F.g 2 «hemansdi fur d,e Anschaltung verwendeewerdk-deren Schaltablaufc Ordnung nach Fi g«l dargestellt ist. Da d,e mechadurch eine Logikschaltung gesteuert wird, da- nischen Kontakte somit gegenüber den beKannten durch gekennzeichnet, daß der eine Schaltungen mit Thyristoren einen abweichenden Stromkreis dann Zündsignal erhält, wenn gleich- x_S Schaltablauf haben sind diese nicht ohne weiteres zeitig am Gegenzweig Spannung anliegt und der . für die bisher gebräuchlichen Thyristorschaltungen Trennkontakt des erstgenannten Stromkreises verwendbar.

durch Änderung seines Schaltzustandes vom ge- Die Erfindung stellt die Aufgabe, das bekannte

öffneten zum geschlossenen Zustand ein Speicher- Verfahren mittels eines mechanischen Lastumschalglied gesetzt hat ' *> ters mit vorgegebenem Kontaktablauf durchzuführen,

2. Anordnung zur Durchführung des Ver- wobei die Thyristoren mit den mechanischen Konf ahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich- takten eines herkömmlichen Schalters zu kombinieren net, daß ein Spannungserfassungsgerät (240 bzw. sind Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß bei dem 250) die Spannung über der Reihenschaltung der Verfahren der eingangs genannten Art durch die Antiparallelschaltung (7,8 bzw. 9,10) und des *5 kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 ge-Trennkontaktes (S bzw. 6) erfaßt und ein Zu- löst. — Anordnungen zur Durchführung des Verstandsmelder (22 bzw. 23) für die mechanische fahrens beinhalten die Unteransprüche.

Stellung des Trennkontaktes (5 bzw. 6) mit dem Das neue Verfahren ermöglicht in einfacher Weise Speicherglied (15) verbunden ist. ..die Kombination eines mechanischen Lastumschal-

3. Anordnung nach Anspruch 2, dadurch ge- 30 ters mit einem Thyristorschalter. So ist es jetzt prakkennzeichnet, daß das Speicherglied (15) eint. tisch nur erforderlich, von einem gebräuchlichen elektronische, bistabile Kippstufe mit zwei dyna-. Lastumschalter die Oberschaltwiderstände zu entmischen Eingängen (E₁, E₂) und zwei Ausgängen fernen und in den Leitungsstrang der Hilfskontakte (Z, A) ist. " an Stelle der Überschaltwiderstände den Stromkreis

4. Anordnung nach Anspruch 2 oder 3, da- 35 mit den antiparallel geschalteten Thyristoren einzudurch gekennzeichnet, daß zwei UND-Gatter setzen. Weiterhin hat diese Schaltung den Vorteil, (26, 27) vorgesehen sind, von denen jedes zwei daß ein eigener Umschaltbefehlsgeber, wie z. B. ein Eingänge hat, von denen der eine mit dem Aus- Stcuerkontakt- oder Fotogeber, entfallen kann. Dagang des zugeordneten Spannungserfaiisungs- durch ist die Schaltweise vereinfacht.

gerätes (250 bzw. 240) und der andere mit einem 40 In F i g. 3 der Zeichnung ist ein Anordnungs-Ausgang (Ä bzw. A) des Speicherglieds (15) ver- beispiel zur Durchführung des erfindungsgemäßen bundeil ist. Verfahrens dargestellt, wobei die in Fig. 1 verwen