NO142827B

NO142827B - LOAD SWITCH FOR STEP TRANSFORMERS

Info

Publication number: NO142827B
Application number: NO771069A
Authority: NO
Inventors: Kurt Kugler; Anton Seiler
Original assignee: Reinhausen Maschf Scheubeck
Priority date: 1976-03-26
Filing date: 1977-03-25
Publication date: 1980-07-14
Also published as: FR2345848A1; NO142827C; JPS6041534B2; NO771069L; FR2345848B1; JPS52118218A; SE410915B; SE7703174L; DE2612922B1; DE2612922C2

Description

Oppfinnelsen angår en belastningsomkopler for trinntransformatorer, med et par antiparallelkoplede tyristorer i hver av de to belastnings grener og med mekanisk betjenbare avlastningskontakter for tvristorene. The invention relates to a load switch for step-up transformers, with a pair of anti-parallel-connected thyristors in each of the two load branches and with mechanically operable relief contacts for the thyristors.

Ved belastningsomkoplere av denne art er tyristorene bare belastet i kort tid under omkoplingen. I normal drifts-stilling av belastningsomkopleren er de derimot strømmessig som spenningsmessig avlastet ved hjelp av paralleltliggende mekanisk betjente permanente kontakter og i serie liggende likeledes mekanisk betjenbare skillekontakter. De blir derfor vanligvis ikke beregnet for varig belastning.■ Dette fører så til at tyristorene i tilfelle av en forstyrrelse i koplings-forløpet for de mekanisk betjente avlastningskontakter even-tuelt kan utsettes for overbelastning. Hvis en slik forstyrrelse opptrer i lengre tid, må også tvristorene tåle be-lastningsstrømmen i lengre tid, slik at dette kan ødelegge tyristorene. With load switches of this type, the thyristors are only loaded for a short time during the switching. In the normal operating position of the on-load tap-changer, they are, on the other hand, relieved in terms of current and voltage by means of mechanically operated permanent contacts located in parallel and also mechanically operated isolating contacts located in series. They are therefore usually not calculated for permanent load.■ This then leads to the thyristors in the event of a disturbance in the switching sequence of the mechanically operated relief contacts possibly being exposed to overload. If such a disturbance occurs for a longer time, the thyristors must also withstand the load current for a longer time, so that this can destroy the thyristors.

Hensikten .med oppfinnelsen er å muliggjøre overvåkning av slik forstyrrelse av det mekaniske koplings forløpet av avlastningskontaktene slik at det i et slikt tilfelle kan treffes foranstaltninger for utkopling av vedkommande trinntransformator. The purpose of the invention is to enable monitoring of such disturbance of the mechanical connection course of the relief contacts so that in such a case measures can be taken to disconnect the relevant step-up transformer.

Dette oppnås ifølge oppfinnelsen ved at det for koplingstidovervåkning av avlastningskontaktene for hver belastnings gren er anordnet et reil som er betjenbart av spenningen som hersker over tyristorparet i den tilhørende belastnings gren , og at det over kontaktene i releene i de to be-lastningsgrener er anordnet en elektrisk sikkerhetskrets i hvilken det ligger et relé med innstillbar tidsforsinkelse. According to the invention, this is achieved in that, for switching time monitoring of the relief contacts for each load branch, a relay is arranged which is operated by the voltage that prevails over the thyristor pair in the associated load branch, and that a relay is arranged above the contacts in the relays in the two load branches electrical safety circuit in which there is a relay with an adjustable time delay.

Den med oppfinnelsen oppnådde fordel består i at koplings forløpet for de mekanisk betjente avlastningskontakter kan overvåkes og at det på grunn av denne overvåkning fastslås forstvrrelser i koplings forløpet og at det deretter f.eks. ved overskridelse av et tillatt tidsintervall foretas en utkopling av den truede trinntransformator. The advantage achieved with the invention consists in the fact that the connection sequence for the mechanically operated relief contacts can be monitored and that because of this monitoring, distortions in the connection sequence are determined and that then, e.g. if a permitted time interval is exceeded, the endangered step-up transformer is disconnected.

Et utførelseseksempel på oppfinnelsen skal nedenfor forklares nærmere under henvisning til tegningen. Fig. 1 viser et koplingsskjema for en belastningsomkopler ifølge oppfinnelsen. An embodiment of the invention will be explained in more detail below with reference to the drawing. Fig. 1 shows a connection diagram for a load switch according to the invention.

Fig. 2 viser et diagram for koplings forløpet. Fig. 2 shows a diagram for the connection process.

På fig. 1 er det med hvert trinn 1 og 2 i en trinn-vikling 3 tilsluttet en belastningsomkopler h. Hver belastningsgren har et par antiparallelt koplede tyristorer 5,6 som over en ikke nærmere vist tenningsinnretning tennes for omkopling fra det ene trinn 1 til det andre trinn 2. I serie med hvert tyri.storpar 5,6 ligger for beskyttelse mot trinn-kortslutning en parallelkopling av en motstand 7,8 og en sikring 9,10. Parallelt med hvert tyristorpar 5,6 ligger så for strømavlastning av transistorene en permanentkontakt 11 resp. 12. Videre er det for spenningsavlastning av hver av tyristorene anordnet en skillekontakt 13, 14 som ligger i serie med tyristorene. Permanentkontaktene 11,12 og skille-kontaktene 13,1^ blir mekanisk betjent og forbinder enten det ene trinn 1 eller det andre trinn 2 med en belastningsledning 15. Mellom grenen som inneholder tyristorpartet 5 og grenen som inneholder permanentkontakten 11 er det via en formotstand 16 forbundet enerpiseringsspolen 18 i et relé slik at denne vikling, energiseres av spenningen som ligger over tyristorparet 5- På såmne måte er det mellom grenen som inneholder tyristorparet 6 op prenen som inneholder permanentkontakten 8 forbundet via en formotstand 18 enerpiseringsviklingen 19 i et ytterligere rele som i dette tilfellet energiseres av spenningen som ligger over tyristorparet 6. Hvert reil har en kontakt 20 reso. 21 som ligger i en elektrisk sikkerhetskrets 22. Denne sikkerhetskrets tjener til å betjene et ikke nærmere vist tidsforsinkét reil. In fig. 1, each step 1 and 2 in a step winding 3 is connected to a load switch h. Each load branch has a pair of antiparallel connected thyristors 5,6 which are ignited via an ignition device not shown in detail to switch from one step 1 to the other step 2. A parallel connection of a resistor 7,8 and a fuse 9,10 is located in series with each tyri.stor pair 5,6 for protection against stage short-circuits. In parallel with each pair of thyristors 5,6, a permanent contact 11 or 12. Furthermore, for voltage relief of each of the thyristors, a separating contact 13, 14 is arranged which is in series with the thyristors. The permanent contacts 11,12 and the separating contacts 13,1^ are mechanically operated and connect either one stage 1 or the other stage 2 with a load line 15. Between the branch containing the thyristor part 5 and the branch containing the permanent contact 11, there is via a resistor 16 connected the energizing coil 18 in a relay so that this winding is energized by the voltage that lies above the thyristor pair 5- In the same way, between the branch containing the thyristor pair 6 and the op prene that contains the permanent contact 8 is connected via a resistor 18 the energizing winding 19 in a further relay as in this case is energized by the voltage across the thyristor pair 6. Each rail has a contact 20 reso. 21 which is located in an electric safety circuit 22. This safety circuit serves to operate a time-delayed rail, not shown in more detail.

For å beskrive virkemåten går man ut fra at som vist på fig. 1 er trinnet 1 forbundet med belastningsledningen To describe the way it works, it is assumed that, as shown in fig. 1, stage 1 is connected to the load line

15 og at det skal foretas en omkopling fra trinnet 1 til trinnet 2 slik det er vist på fig. 2. Til å begynne med er den venstre belastningsgren sluttet via permanentkontakten 11. Også skillekontakten 13 er sluttet, hvilket er uten be-tydning fordi en spenningspåkjenning av det tilhørende tyristorpar 5 på dette tidspunkt ikke foreligger. Såvel permanentkontakten 12 som skillekontakten 14 i den høyre belastningsgren er brutt. Dermed er såvel energiseringsviklingen 18 i det første relé som energiseringsviklingen 19 i det andre relé uten spenning og de to tilhørende relékontakter 20 og 21 er sluttet. Den elektriske sikkerhetskrets 22 er intakt. På tidspunktet ti sluttes skillekontakten 14 for å forberede omkopling. Nå påtrykkes trinnspenningen tyristorparet 6 slik at energiseringsviklingen 19 energiseres og den tilhørende relékontakt 21 brytes. Som følge av tidsfor-sinkelsen for det ikke nærmere viste relé i sikkerhetskre.tsen. 22 har dette til å begynne med ingen virkning for sikkerhetskretsen. For tidspunktet t2 brytes permanentkontakten 11, slik at strømmen fra denne overføres til det samtidig tente tyristorpar 5. På tidspunktet t3 skjer da en omkopling fra venstre belastningsgren til den høyre, dvs. tyristorparet 5-sperres og tyristorparet 6 blir ledende. Den spenning som nå opptrer over tyristorparet 5, fører til energisering av" energiseringsviklingen 18 slik at den tilhørende relékontakt 20 brytes. Ved at tyristorparet 6 blir ledende, forsvinner" spenningen over energiseringsviklingen 19. slik at relékon- - takten 21 igjen sluttes. Også dette forløp ligger-innenfor den innstilte tid for tidsreléet i sikkerhetskretsen 22. På tidspunktet t^ sluttes permanentkontakten 12 slik at strømmen overføres fra tyristorparet 6 til permanentkontakten 12. Sluttelig blir på tidspunktet t5 skillekontakten 13 brutt slik at tyristorparet blir spennings fritt. Som følge herav forsvinner spenningen over energiseringsviklingen 18, slik at den tilhørende relékontakt 20 igjen sluttes. Den elektriske sikkerhetskrets er således igjen intakt. Det beskrevne for- ■ løp foregår i løpet av et bestemt tidsrom som er innstillet på releet i sikkerhetskretsen, dvs. summen av åpningstidene for de to relékontakter 20 og 21 er ifølge oppfinnelsen kriteriet for en riktig omkopling. Hvis f.eks. som følge av en forstyrrelse i det mekaniske koplings forløp viser seg at skillekontakten 13 som jo skal brytes sist, ikke brytes så vil tyristorparet 5 bibeholde den herskende trinnspenning slik at også energiseringsviklingen 18 får spenning og sikkerhetskretsen forblir brutt. Hvis denne avbrytelse av den elektriske sikkerhetskrets fremdeles foreligger etter forløpet av den innstilte forsinkelsestid i releet i sikkerhetskretsen, så vil sikkerhetskretsen forårsake en utkopling av den til-hørende trinntransformator. Det samme vil naturligvis inn-treffe hvis permanentkontakten 12 ikke sluttes fordi som følge av koplingen av samtlige mekanisk betjente kontakter 11, 12,13,14 heller ikke skillekontakten 13 åpnes vil energiseringsviklingen ut over den bestemte tid beholde spenningen slik at sikkerhetskretsen 22 registrerer forstyrrelse. 15 and that a switch from step 1 to step 2 must be made as shown in fig. 2. To begin with, the left load branch is closed via the permanent contact 11. The isolation contact 13 is also closed, which is without significance because a voltage stress on the associated thyristor pair 5 is not present at this time. Both the permanent contact 12 and the isolating contact 14 in the right load branch are broken. Thus, both the energizing winding 18 in the first relay and the energizing winding 19 in the second relay are without voltage and the two associated relay contacts 20 and 21 are closed. The electrical safety circuit 22 is intact. At time ten, the isolating contact 14 is closed to prepare for switching. Now the step voltage is applied to the thyristor pair 6 so that the energizing winding 19 is energized and the associated relay contact 21 is broken. As a result of the time delay for the not shown relay in the safety circuit. 22 this initially has no effect on the security circuit. At time t2, the permanent contact 11 is broken, so that the current from this is transferred to the simultaneously lit thyristor pair 5. At time t3, a switch from the left load branch to the right occurs, i.e. the thyristor pair 5 is blocked and the thyristor pair 6 becomes conductive. The voltage that now appears across the thyristor pair 5 leads to the energization of the energizing winding 18 so that the associated relay contact 20 is broken. As the thyristor pair 6 becomes conductive, the voltage across the energizing winding 19 disappears so that the relay contact 21 is closed again. This process is also within the set time for the time relay in the safety circuit 22. At time t^, the permanent contact 12 is closed so that the current is transferred from the thyristor pair 6 to the permanent contact 12. Finally, at time t5, the separating contact 13 is broken so that the thyristor pair becomes de-energized. As a result, the voltage across the energizing winding 18 disappears, so that the associated relay contact 20 is closed again. The electrical safety circuit is thus left intact. The described pre- ■ run takes place during a specific period of time which is set on the relay in the safety circuit, i.e. the sum of the opening times for the two relay contacts 20 and 21 is, according to the invention, the criterion for a correct switching. If e.g. as a result of a disturbance in the course of the mechanical connection, it turns out that the separating contact 13, which should be broken last, is not broken, then the thyristor pair 5 will maintain the prevailing step voltage so that the energizing winding 18 also receives voltage and the safety circuit remains broken. If this interruption of the electrical safety circuit still exists after the set delay time has elapsed in the relay in the safety circuit, then the safety circuit will cause a disconnection of the associated step-up transformer. The same will naturally occur if the permanent contact 12 is not closed because, as a result of the connection of all mechanically operated contacts 11, 12, 13, 14, nor is the isolation contact 13 opened, the energizing winding will retain the voltage beyond the specified time so that the safety circuit 22 registers a disturbance.

Claims

Load switches for step-up transformers, with a pair of anti-parallel-connected thyristors in each of the two load branches and with mechanically operable relief contacts for the pairs of thyristors, characterized in that a relay (18) is arranged for switching time monitoring of the relief contacts (11,12,13,14) for each load branch ,19) which can be operated by the voltage prevailing over the thyristor pair (5 or 6) in the associated load branch, and that an electrical safety circuit (22) is arranged above the contacts (20,21) in the relays in the two load branches in which there is a relay with an adjustable time delay.