DE4106054C2

DE4106054C2 - Circuit arrangement for direct current supply in rectifier substations

Info

Publication number: DE4106054C2
Application number: DE19914106054
Authority: DE
Inventors: Horst Dr Ing Gerlach
Original assignee: Elpro AG
Current assignee: ELPRO BAHNSTROMANLAGEN GMBH, 13053 BERLIN, DE
Priority date: 1991-02-22
Filing date: 1991-02-22
Publication date: 1996-05-15
Anticipated expiration: 2011-02-23
Also published as: DE4106054A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zur Gleich stromversorgung in Gleichrichter-Unterwerken, bei denen die Einspeisung in den jeweiligen Streckenabgängen über Thy ristorschalter erfolgt.The invention relates to a circuit arrangement for the same power supply in rectifier substations where the Infeed in the respective line exits via Thy transistor switch takes place.

Bei Gleichrichter-Unterwerken zur Versorgung von Gleich strombahnen kommen als Streckenschalter auch Thyristorschal ter, sowohl von der Drehstrom-Sammelschiene als auch von der Gleichstrom-Sammelschiene versorgt, zum Einsatz. Bei diesen Thyristorschaltern ist eine Rückspeisung der Bremsenergie nicht ohne weiteres möglich, so daß zusätzlich Einrichtungen notwendig sind, um einen Rückstrom auf eine Rückspeise-Sam melschiene oder -Schleifenleitung an die anderen Streckenab gänge zu geben. So ist in EP 0 206 150 A2 eine Schaltung ange geben, die nur für eine Gleichstrom-Sammelschiene einsetzbar ist bzw. zusätzlich zu dem Thyristorschalter des Streckenab gangs vier Diodenventile benötigen, um die beiden Strom richtungen zu ermöglichen.For rectifier substations to supply DC Current paths also come as thyristor scarves ter, both from the three-phase busbar and from the DC busbar supplied, for use. With these Thyristor switches are regenerative braking energy not easily possible, so that additional facilities are necessary to reverse current on a regenerative sam Melschiene or loop line from the other lines to give gears. A circuit is disclosed in EP 0 206 150 A2 give that can only be used for a DC busbar is or in addition to the thyristor switch of the line gangs four diode valves need the two current enable directions.

In EP 0 209 087 A2 ist der Ventilaufwand vermindert, jedoch versorgt ein Thyristorschalter zwei Streckenabgänge und somit wird bei der Abschaltung eines Streckenabganges zu gleich der zweite Streckenabgang stillgelegt, was im Betrieb auch bei dort eingebauten zusätzlichen Trennern zu einer Verzögerung des Streckenbetriebes führt.In EP 0 209 087 A2 the valve effort is reduced, however a thyristor switch supplies two line feeders and thus, when a route exit is switched off immediately shut down the second branch, what is in operation even with additional isolators installed there Delay in route operation leads.

Nachteilig ist auch bei DD 2 61 485 A3, daß mindestens pro Streckenabgang drei Ventilstrecken vorgesehen werden müssen, um die Rückspeisung und deren Abschaltung zu gewährleisten.A disadvantage of DD 2 61 485 A3 is that at least per Line outlet three valve lines must be provided to ensure the feedback and its shutdown.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine kostengünstige Schal tungsanordnung zur Gleichstromversorgung in Gleichrichter- Unterwerken zu schaffen, die alle Streckenabgänge in geeig neter Weise miteinander derart verbindet, daß die Lastspit zen des Verbraucherstromes eines Abganges günstig auf die übrigen Abgänge verteilt werden.The object of the invention is an inexpensive scarf arrangement for direct current supply in rectifier To create substations that approve all line exits Neter connects together in such a way that the load peak zen of the consumer flow of an outlet favorably on the other exits can be distributed.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß in jedem Streckenabgang ein Widerstand und/oder Drossel vorge sehen wird und daß an einem Anschlußpunkt zwischen dem Thy ristorschalter und dem Widerstand eine Rückspeisediode zu einer Sammelleitung vorgesehen wird und an einem Anschluß punkt zwischen dem Widerstand und dem Streckenkabelabgang eine Freilaufdiode mit einem parallel zu ihr angeordneten stromabhängigen Schalter zu einer zweiten Sammelleitung vorgesehen wird, so daß diese mit der Kathode am Streckenab gang angeschlossen ist und die Rückspeisediode mit der Anode am Streckenabgang angeschlossen ist und die erste Sammellei tung zu den Anodenanschlüssen eines Gleichstrom-Thyristor schalters führt und die zweite Sammelleitung an die Kathodenseite des Gleichstrom-Thyristorschalters führt und dieser Gleichstrom-Thyristorschalter als Koppelschalter zwischen allen Streckenabgängen dient, sowohl für Rückspei sezwecke eines oder mehrerer Abgänge auf die anderen, ver brauchenden Abgänge oder als Einspeiseentlastung eines gerade mit Spitzenlast belasteten Streckenabgangs durch die anderen, gerade mit Schwachlast belasteten Streckenabgänge.The object is achieved in that in a resistance and / or choke is pre-selected for each line exit will see and that at a connection point between the Thy ristor switch and the resistor a feedback diode a manifold is provided and at a connection point between the resistor and the line cable outlet a free-wheeling diode with one arranged parallel to it current-dependent switch to a second bus is provided so that this with the cathode on the route is connected and the feedback diode with the anode connected to the exit and the first collecting egg device to the anode connections of a DC thyristor leads switch and the second manifold to the Lead cathode side of the DC thyristor switch and this DC thyristor switch as a coupling switch serves between all line exits, both for feedback purposes of one or more exits to the other, ver needing exits or as a discharge relief for one particularly at peak load through the other line exits that are particularly burdened with low loads.

Die Erfindung soll anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert werden. Dabei zeigtThe invention is intended to be explained in more detail using an exemplary embodiment are explained. It shows

Fig. 1 die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung zur Gleich stromversorgung in Gleichrichter-Unterwerken und Fig. 1 shows the circuit arrangement according to the invention for DC power supply in rectifier substations and

Fig. 2 einen Ausschnitt aus der Fig. 1, der die erfindungs gemäße Schaltungsanordnung zur Gleichstromversorgung eines Streckenabganges darstellt. Fig. 2 shows a detail from FIG. 1, which shows the circuit arrangement according to the Invention for direct current supply of a line outlet.

Fig. 1 zeigt die Schaltungsanordnung eines Gleichrichter- Unterwerkes mit Drehstromthyristorschaltern 1, die an einer Drehstrom-Sammelschiene 2 parallel angeschlossen sind. Die Streckenabgänge, mit 3, 4 und 5 gekennzeichnet, sind gleich artig aufgebaut und zwar durch den Drehstromthyristorschal ter 1, den Widerstand 6, 7, 8 und/oder die Drossel 9, 10, 11; den Stromwandler 12 und den Trenner 13 sowie die Rückspeise diode 14, 15, 16 und die Freilaufdiode 17, 18, 19. Die Frei laufdiode 17, 18 oder 19 dient zugleich der zusätzlichen Einspeisung in die Streckenabgänge 3, 4, und 5, wobei sich auf dem Streckenabgang 3 der Verbraucher 20 und auf dem Streckenabgang 5 der Verbraucher 21 befindet. Vorteilhaft sind die Widerstände 6, 7, 8 mit ca. 5 mOhm billig ausge führt und die Drosseln 9, 10, 11 stellen meistens nur die parasitäre Induktivität des Widerstandes 6, 7 bzw. 8 und dessen Zuleitung dar. Die Rückspeisedioden 14, 15, 16 sind mit einer ersten Sammelschiene 23 verbunden, wobei die Sam melleitung 23 mit den Anodenanschlüssen eines Thyristor- Koppelschalters 24 verbunden ist. Die Freilaufdioden 17, 18, 19 sind mit einer zweiten Sammelleitung 25 verbunden, wobei die Sammelleitung mit dem Kathodenanschluß des Thyristor- Koppelschalters 24 verbunden ist. Zugleich ist der Kathoden anschluß des Thyristor-Koppelschalters 24 mit der Kathode einer Koppeldiode 26 verbunden, deren Anodenanschluß ist mit der Rückspeise-Sammelschiene 27 verbunden, die zum Dioden- Halbblock 28 führt. Bei einer Belastung, z. B. durch den Verbraucher 20, ist der Stromweg wie folgt: Drehstrom-Thy ristorschalter 1, Widerstand 6, Stromwandler 12, Trenner 13, Verbraucher 20, Rückspeise-Sammelschiene 27 und Dioden-Halb block 28. Ist z. B. die Belastung durch den Verbraucher 20 besonders groß, dann speisen die schwach belasteten Thy ristorschalter 1 der Streckenabgänge 4 und 5 ebenfalls auf den Verbraucher 20. Dies geschieht auf dem folgenden Weg: Fig. 1 shows the circuit arrangement of a rectifier substation with three-phase thyristor switches 1 , which are connected in parallel to a three-phase busbar 2 . The line outlets, marked with 3, 4 and 5 , are constructed in the same way, namely by the three-phase thyristor switch 1 , the resistor 6 , 7 , 8 and / or the choke 9 , 10 , 11 ; the current transformer 12 and the isolator 13 and the regenerative diode 14 , 15 , 16 and the freewheeling diode 17 , 18 , 19th The free-wheeling diode 17 , 18 or 19 also serves the additional feed into the outlets 3 , 4 and 5 , with the consumer outlet 20 and the outlet 5 of the consumer 21 being on the outlet 3 . The resistors 6 , 7 , 8 with approximately 5 mOhm are advantageously cheap and the chokes 9 , 10 , 11 usually only represent the parasitic inductance of the resistor 6 , 7 or 8 and its feed line. The regenerative diodes 14 , 15 , 16 are connected to a first bus bar 23 , the Sam line 23 being connected to the anode connections of a thyristor coupling switch 24 . The freewheeling diodes 17 , 18 , 19 are connected to a second bus 25, the bus being connected to the cathode connection of the thyristor coupling switch 24 . At the same time, the cathode connection of the thyristor coupling switch 24 is connected to the cathode of a coupling diode 26 , the anode connection of which is connected to the regenerative busbar 27 , which leads to the diode half block 28 . With a load, e.g. B. by the consumer 20 , the current path is as follows: three-phase Thy ristor switch 1 , resistor 6 , current transformer 12 , disconnector 13 , consumer 20 , regenerative busbar 27 and half diode block 28th Is z. B. the load by the consumer 20 particularly large, then feed the low-load Thy ristorschalter 1 of the outlets 4 and 5 also on the consumer 20th This is done in the following way:

Rückspeisediode 15 und 16, erste Sammelleitung 23; Thy ristor-Koppelschalter 24, zweite Sammelleitung 25, Freilauf diode 17. Bei einer Rückspeisung des Fahrzeuges vom Streckenabgang 3, dargestellt durch 20, auf das Fahrzeug im Streckenabgang 5, dargestellt durch 21, wird folgender Stromweg aktuell: Fahrzeug 20, Trenner 13, Stromwandler 12, Widerstand 6 und/oder Drossel 9, Rückspeisediode 14, erste Sammelleitung 23, Thyristor-Koppelschalter 24, zweite Sam melleitung 25, Freilaufdiode 19, Stromwandler 12, Trenner 13, Fahrzeug 21, über die Fahrschiene 22 zurück zum rück speisenden Fahrzeug 20. Bei Kurzschluß- oder Überlastab schaltungen in einem beliebigen Streckenabgang wird der betreffende Thyristorschalter 1 der abzuschaltenden Strecke ausgelöst und zugleich der Thyristor-Koppelschalter 24, so daß die Schaltfähigkeit der Thyristorschalter 1 bzw. 24 vermindert ausgelegt werden kann. Bei Kurzschlußabschaltun gen wird ein sich einstellender Freilaufstrom im folgenden Stromkreis aufgebaut: Verbraucher 20, Fahrschiene 22, Kop peldiode 26, zweite Sammelleitung 25, Freilaufdiode 17, Stromwandler 12, Trenner 13 zum Verbraucher 20.Regenerative diode 15 and 16 , first bus 23 ; Thy ristor coupling switch 24 , second bus 25 , freewheeling diode 17th When the vehicle is fed back from route exit 3 , represented by 20 , to the vehicle in route exit 5 , represented by 21 , the following current path becomes current: vehicle 20 , isolator 13 , current transformer 12 , resistor 6 and / or choke 9 , feedback diode 14 , first Bus 23 , thyristor coupling switch 24 , second line Sam 25 , freewheeling diode 19 , current transformer 12 , isolator 13 , vehicle 21 , via the rail 22 back to the regenerative vehicle 20th In the event of short-circuit or overload circuits in any line outlet, the relevant thyristor switch 1 of the line to be switched off is triggered and at the same time the thyristor coupling switch 24 , so that the switching capability of the thyristor switches 1 and 24 can be designed to be reduced. In the event of short-circuit shutdown, a freewheeling current is established in the following circuit: load 20 , rail 22 , coupling podiode 26 , second bus 25 , freewheeling diode 17 , current transformer 12 , isolator 13 to load 20 .

Fig. 2 zeigt eine erfindungsgemäße Schaltungsanordnung zur Gleichstromversorgung eines Streckenabganges mit einem pa rallel zur Freilaufdiode angeordneten stromabhängigen Schal ter 29, der aus einer Wicklung 32 mit Eisenkern, einer Rück stellfeder 34 und dem metallischen Kontakt 33 besteht. Fig. 2 shows a circuit arrangement according to the invention for the direct current supply of a line outlet with a pa rallel to the freewheeling diode arranged current-dependent scarf ter 29 , which consists of a winding 32 with an iron core, a return spring 34 and the metallic contact 33 .

Ab einem bestimmten Stromwert, der dem Stromwert der Frei laufdiode 17 oder 18 oder 19 entspricht, wird der metalli sche Kontakt 33 geschlossen und wenn der Strom unter einem bestimmten Wert abgesunken ist, öffnet sich sehr schnell der metallische Kontakt 33.From a certain current value, which corresponds to the current value of the free-wheeling diode 17 or 18 or 19 , the metallic contact 33 is closed and when the current has dropped below a certain value, the metallic contact 33 opens very quickly.

Claims

Circuit arrangement for direct current supply in rectifier substations, in which the feed in the respective line outlets takes place via thyristor switches, with three-phase and / or direct current busbar and a loop line for the freewheeling diodes, as well as with freewheeling diodes and a busbar for a diode-thyristor combination for the purpose of obtaining braking energy, characterized in that in each line outlet ( 3 , 4 , 5 ) between the thyristor switch ( 1 ) and the current transformer ( 12 ) of the respective line outlet, a resistor ( 6 , 7 , 8 ) and / or a Dros sel ( 9 , 10 , 11 ) is arranged, at a connection point (A) a feedback diode ( 14 , 15 , 16 ) to a first bus line ( 23 ) and at another connection point (B) a free-wheeling diode ( 17 , 18 , 19 ) with a parallel current-dependent switch ( 29 , 30 , 31 ) connected to a second bus line ( 25 ) such that the free-wheeling diode ( 1 7 , 18 , 19 ) with the cathode and the feedback diode ( 14 , 15 , 16 ) with the anode with the respective line outlet ( 3 , 4 , 5 ) and the first collecting line ( 23 ) to the anode connection of a thyristor coupling switch ( 24 ) and the second bus ( 25 ) leads to the cathode connection of the thyristor coupling switch ( 24 ).