DE2612922C2 - Lastumschalter für Stufentransformatoren mit je einem in den beiden Lastzweigen angeordneten Paar von antiparallel geschalteten Thyristoren - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Lastumschalter, wie er im Oberbegriff des zugehörigen Patentanspruches näher bezeichnet ist.

Bei derartigen Lastumschaltern (DE-AS 2 104075) sind die Thyristoren nur kurzzeitig während des Umschaltvorganges belastet. In der normalen Betriebsstellung des Lastumschalters sind sie hingegen durch den parallel liegenden mechanisch betätigten Dauerkontakt sowie durch den in Reihe liegenden ebenfalls mechanisch betätigten Trennkontakt sowohl strommäßig wie auch spannungsmäßig entlastet. Sie werden deshalb üblicherweise nicht für Dauerbelastung ausgelegt. Dies führt nun dazu, daß die Thyristoren im Fall einer Störung im Schaltablauf der mechanisch betätigten Entlastungskontakte möglicherweise der Überlastung ausgesetzt sind. Liegt eine derartige Störung über längere Zeit vor, müssen also die Thyristoren über längere Zeit den Laststrom führen, so kann dies die Zerstörung der Thyristoren zur Folge haben.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine derartige Störung im mechanischen Schaltablauf der Entlastungskontakte erfaßbar zu machen, damit in solch einem Fall Maßnahmen zur Abschaltung des betroffenen Stufentransformators getroffen werden können. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Kennzeichen des zugehörigen Patentanspruches angegebenen Mittel gelöst.

Der mit der Erfindung erzielte Vorteil liegt darin, daß der Schaltablauf der mechanisch betätigten Entlastungskontakte überwacht werden kann und daß aufgrund dieser Überwachung eine Störung im Schaltablauf feststellbar ist und daß daraufhin, z. B. nach Überschreitung eines zulässigen Zeitintervalls, eine Abschaltung des gefährdeten Stufentransformators vorgenommen werden kann.

Ein Ausführungsbeisp:3l der Erfindung wird an Hand der zugehörigen Zeichnung näher beschrieben. Es zeigt

Fig. lein Schaltbild des neuen Stufenschalters, und Fig. 2 ein Schema des Schaltablaufes.

Gemäß Fig. 1 ist an je einer Stufe 1 und 2 der Stufenwicklung 3 der Lastumschalter 4 angeschlossen. Jeder Zweig des Lastumschalters besitzt ein Paar von antiparallel geschalteten Thyristoren 5, 6, die über eine nicht näher dargestellte Zündvorrichtung zum Zweck der Umschaltung von der einen Stufe 1 auf die andere Stufe 2 gezündet werden. In Reihe zu jedem Thyristor-Paar 5, 6 liegt als bekannte Schutzmaßnahme gegen Stufenkurzschlüsse eine Parallelschaltung von Widerstand 7, 8 und Sicherung 9, 10. Parallel zu jedem Thyristor-Paar 5, 6 liegt dann zur Stromentlastung der Thyristoren je ein Dauerkontakt 11 bzw. 12. Ferner sind zur Spannungsentlastung der Thyristoren je ein Trennkontakt 13,14 vorgesehen, die in Reihe mit den Thyristoren liegen. Die Dauerkontakte 11,12 und die Trennkontakte 13,14 werden mechanisch betätigt und verbinden entweder die eine Stufe 1 oder die andere Stufe 2 mit der Lastableitung 15. Zwischen dem das Thyristor-Paar 5 enthaltenden

*5 Zweig und dem den Dauerkontakt 11 enthaltenden Zweig ist über einen Vorwiderstand 16 die Erregerwicklung 18 eines Relais angeschlossen, so daß diese Wicklung von der am Thyristor-Paar 5 anliegenden Spannung erregt werden kann. Desgleichen ist zwisehen dem das Thyristor-Paar 6 enthaltenden Zweig und dem den Dauerkontakt 12 enthaltenden Zweig ebenfalls über einen Vorwiderstand 17 die Erregerwicklung 19 eines weiteren Relais angeschlossen, die in diesem Fall von der am Thyristor-Paar 6 anliegcnden Spannung erregt werden kann. Jedes Relais besitzt einen Kontakt 20 bzw. 21, über welche ein elektrischer Sicherheitskreis 22 verläuft. Dieser elektrische Siehe* heitskreis 22 dient der Betätigung eines nicht näher dargestellten zeitverzögerten Relais.

3" Zur Beschreibung der Funktion wird davon ausgegangen, daß - wie in Fig. 1 dargestellt - die Stufe 1 an der Lastableitung 15 angeschlossen ist und daß von dieser Stufe 1 auf die Stufe 2 umgeschaltet werden soll (vergleiche auch den in Fig. 2 dargestellten Schaltablauf). Gemäß Fig. 1 und 2 ist zunächst im linken Lastzweig der Dauerkontakt 11 geschlossen. Auch der Trennkontakt 13 ist geschlossen, was jedoch unbedeutend ist, da eine Spannungsbeanspruchung an dem zugehörigen Thyristor-Paar 5 zu dieser Zeit nicht vorliegt. Sowohl der Dauerkontakt 12 wie auch der Trennkontakt 14 des rechten Lastzweiges sind geöffnet. Somit ist sowohl die Erregerwicklung 18 des einen Relais wie auch die Erregerwicklung 19 des anderen Relais ohne Spannung, und die beiden zugehörigen Relaiskontakte 20, 21 sind geschlossen. Der elektrische Sicherheitskreis 22 ist intakt. Zum Zeitpunkt rl (vgl. Fig. 2) wird zur Vorbereitung der Umschaltung der Trennkontakt 14 geschlossen. Jetzt liegt an dem Thyristor-Paar 6 die Stufenspannung an, so daß die Erregerwicklung 19 erregt wird und der zugehörige Relaiskontakt 21 öffnet. Infolge der Zeitverzögerung des im Sicherheitskreis 22 liegenden nicht näher dargestellten Relais hat dieser Vorgang zunächst noch keine Auswirkung im Sicherheitskreis. Zum Zeitpunkt ti öffnet der Dauerkontakt 11, so daß der Strom von hier auf das gleichzeitig gezündete Thyristor-Paar 5 kommutiert. Zum Zeitpunkt f3 erfolgt dann der Wechsel vom linken Lastzweig zum rechten, d.h. das Thyristor-Paar 5 sperrt, und das Thyristor-Paar 6 leitet. Die nun am Thyristor-Paar 5 auftretende Spannung führt zur Erregung der Erregerwicklung 18, wodurch der zugehörige Relaiskontakt 20 öffnet. Durch das Leitendwerden des Thyristor-Paars 6 verschwindet die Spannung an der Erregerwicklung 19, wodurch der Relaiskontakt 21 wieder schließt. Auch dieser Vorgang liegt noch innerhalb der am Zeitrelais des Sicherheitskreises 22 eingestellten Zeit. Zum Zeitpunkt t4 schließt der Dauerkontakt

12, so daß der Strom vom Thyristor-Paar 6 auf diesen Dauerkontakt 12 kommutiert. Schließlich wird zum Zeitpunkt /5 der Trennkontakt 13 geöffnet, wodurch das Thyristor-Paar spannungsfrei wird. Als Folge hiervon bleibt auch die Spannung an der Erregerwicklung 18 weg, so daß der zugehörige Relaiskontakt 20 wieder schließt. Der elektrische Sicherheitskreis 22 ist somit wieder intakt. Der geschilderte ordnungsgemäß verlaufende Vorgang spielt sich in einer vorgegebenen Zeit ab, die an dem im Sicherheitskreis liegenden nicht näher dargestellter" Relais eingestellt ist, J. h. die addierten Öffnungszeiten der beiden Relaiskontakte 20, 21 sind gemäß der Erfindung das Kriterium für den ordnungsgemäßen Umschaltvorgang. Wird nun, z. B. infolge einer Störung im mechanischen Schaltablauf, der Trennkontakt 13, der ja als letzter lillnen muß, nicht geöffnet, so bleibt die am Thyristor-Paar 5 anstehende Stufenspannung erhalten, so daß auch die Erregerw icklung 18 an Spannung bleibt, wodurch wiederum der Sicherheitskreis unterbrochen bleibt. Liegt diese Unterbrechung des elektrischen Sitherheitskreises auch noch nach Ablauf der am zeitverzögerten Relais eingestellten Zeitspanne vor, so wird durch den Sicherheitskreis die Abschaltung des zugehörigen Stufentransformator veranlaßt. Das gleiche trifft natürlich zu. wenn der Dauerkontakt 12 nicht schließen sollte, da infolge der Kupplung sämtlicher mechanisch betätigten Kontakte 11, 12, 13, 14 dann auch der Trennkontakt 13 nicht öffnet, wodurch wiederum die Erregerwicklung 18 über die vorgege-

'5 bene Zeit hinaus an Spannung bleibt, so daß über den Sich'.-rheitskreis 22 die Störung erlaßt wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Lastumschalter für Stufentransformatoren mit je einem in den beiden Lastzweigen angeordneten Paar von antiparallel geschalteten Thyristoren und mit mechanisch betätigbaren Entlastungskontakten für die Thyristor-Paare, dadurch gekennzeichnet, daß zur Schaltzeitüberwachung der Entlastungskontakte (11,12,13,14) jedem Lastzweig ein Relais (18,19) zugeordnet ist, welches von der an dem Thyristor-Paar (5 bzw. 6) des zugehörigen Lastzweiges anliegenden Spannung betätigbar ist, und daß über die Kontakte (20, 21) der beiden Relais der beiden Lastzweige ein elektrischer Sicherheitskreis (22) verläuft, in welchem ein Relais mit einstellbarer Zeitverzögerung liegt.