RU102843U1 - TRANSVERSE CAPACITY COMPENSATION DEVICE - Google Patents

TRANSVERSE CAPACITY COMPENSATION DEVICE Download PDF

Info

Publication number
RU102843U1
RU102843U1 RU2010121686/07U RU2010121686U RU102843U1 RU 102843 U1 RU102843 U1 RU 102843U1 RU 2010121686/07 U RU2010121686/07 U RU 2010121686/07U RU 2010121686 U RU2010121686 U RU 2010121686U RU 102843 U1 RU102843 U1 RU 102843U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
switch
terminal
low
current
drive
Prior art date
Application number
RU2010121686/07U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Александр Сергеевич Серебряков
Леонид Абрамович Герман
Валентин Андреевич Кващук
Дмитрий Евгеньевич Дулепов
Дмитрий Александрович Семенов
Original Assignee
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Нижегородский государственный инженерно-экономический институт (НГИЭИ)
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 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Нижегородский государственный инженерно-экономический институт (НГИЭИ) filed Critical Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Нижегородский государственный инженерно-экономический институт (НГИЭИ)
Priority to RU2010121686/07U priority Critical patent/RU102843U1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU102843U1 publication Critical patent/RU102843U1/en

Links

Landscapes

  • Driving Mechanisms And Operating Circuits Of Arc-Extinguishing High-Tension Switches (AREA)

Abstract

Устройство поперечной емкостной компенсации в тяговой сети переменного тока, содержащее однофазную конденсаторную батарею, подключенную к шинам через первый выключатель с приводом, реактор для ограничения резонансных явлений, первый вывод которого соединен с конденсаторной батареей, второй вывод подключен к первому выводу второго выключателя с приводом и к аноду силового диода, катод которого соединен с первым выводом третьего выключателя с приводом, а вторые выводы второго и третьего выключателей с приводами подключены к земле, отличающееся тем, что в него введены добавочный резистор с малым значением сопротивления, один вывод которого подключен ко второму выводу демпфирующего резистора, а второй вывод присоединен к земле, параллельно добавочному резистору подключены две цепи, в одной цепи последовательно соединены первый датчик напряжения, первый слаботочный диод и первый слаботочный ключ, подключенный между катодом диода и землей, в другой цепи последовательно соединены второй датчик напряжения, второй слаботочный диод и второй слаботочный ключ, подключенный между анодом диода и землей, управление первым слаботочным ключом осуществляется через ограничитель длительности импульсов и первый таймер первым RS-триггером, S-вход которого соединен с кнопкой Пуск, а R-вход соединен через четвертый таймер с кнопкой Стоп, выход первого датчика напряжения соединен с S-входом второго RS-триггера, выход которого управляет вторым слаботочным ключом, выход второго датчика напряжения соединен с S-входом третьего RS-триггера, выход которого управляется вторым выключателем с приводом через третий таймер и третьим � A transverse capacitive compensation device in an AC traction network containing a single-phase capacitor bank connected to the buses through a first switch with a drive, a reactor for limiting resonance phenomena, the first terminal of which is connected to a capacitor bank, the second terminal is connected to the first terminal of the second switch with a drive and the anode of the power diode, the cathode of which is connected to the first terminal of the third switch with the drive, and the second terminals of the second and third switches with the drives are connected to the ground, characterized in that an additional resistor with a small resistance value is introduced into it, one terminal of which is connected to the second terminal of the damping resistor, and the second terminal is connected to ground, two circuits are connected in parallel with the additional resistor, the first voltage sensor and the first low-current diode are connected in series and the first low-current switch connected between the cathode of the diode and the ground, in a different circuit, a second voltage sensor, a second low-current diode and a second low-current switch connected m Between the diode anode and ground, the first low-current switch is controlled through the pulse duration limiter and the first timer by the first RS-trigger, the S-input of which is connected to the Start button, and the R-input is connected through the fourth timer to the Stop button, the output of the first voltage sensor is connected to The S-input of the second RS-flip-flop, the output of which controls the second low-current key, the output of the second voltage sensor is connected to the S-input of the third RS-flip-flop, the output of which is controlled by the second switch with the drive through the third timer and the third

Description

Полезная модель относится к электроэнергетике, в частности, к устройствам поперечной емкостной компенсации в тяговой сети переменного тока системы 25 кВ и 2×25 кВ.The utility model relates to the electric power industry, in particular, to transverse capacitive compensation devices in a traction AC network of 25 kV and 2 × 25 kV systems.

Известно устройство поперечной емкостной компенсации в тяговой сети переменного тока 25 кВ [1, рис.9], содержащее однофазную конденсаторную батарею, подключенную к шинам через первый выключатель с приводом, реактор для ограничения резонансных явлений, демпфирующий резистор, зашунтированный вторым выключателем с приводом, и подключенный одним выводом к реактору, а другим выводом к земле.A device for lateral capacitive compensation in a traction AC network of 25 kV [1, Fig. 9], comprising a single-phase capacitor bank connected to the buses through a first switch with a drive, a reactor for limiting resonance phenomena, a damping resistor shunted by a second switch with a drive, and connected by one terminal to the reactor, and the other terminal to earth.

В [2, 3] предложено для эффективного демпфирования бросков тока и напряжения при коммутации КУ (включение-отключение) демпфирующий резистор дополнительно шунтировать тиристорным ключом, который шунтирует резистор при включении КУ в нуль тока.In [2, 3], it was proposed that shunt resistor be additionally shunted with a thyristor key, which shunts the resistor when the KU is switched to zero current, for effective damping of current and voltage surges during switching KU (switching on / off).

В [4, 5] предложено более простое устройство по сравнению с тиристорным ключом - гибридный выключатель, который также может шунтировать резистор в нуль тока. Для этого вместо тиристорного ключа включается третий выключатель с последовательно соединенным силовым диодом.In [4, 5], a simpler device was proposed compared to a thyristor switch - a hybrid switch, which can also shunt a resistor to zero current. To do this, instead of the thyristor switch, a third switch with a power diode connected in series is connected.

Принимаем [5, рис.1] за прототип.We accept [5, Fig. 1] for the prototype.

Итак, рассматривается устройство поперечной емкостной компенсации в тяговой сети переменного тока, содержащее однофазную конденсаторную батарею, подключенную к шинам через первый выключатель с приводом, реактор для ограничения резонансных явлений, первый вывод которого соединен с конденсаторной батареей, второй вывод подключен к первому выводу демпфирующего резистора, а также к первому выводу второго выключателя с приводом и к аноду силового диода, катод которого соединен с первым выводом третьего выключателя с приводом, вторые выводы второго и третьего выключателей с приводами подключены к земле.So, we consider a transverse capacitive compensation device in an AC traction network, which contains a single-phase capacitor bank connected to the buses through the first switch with a drive, a reactor for limiting resonance phenomena, the first terminal of which is connected to the capacitor bank, the second terminal is connected to the first terminal of the damping resistor, as well as to the first output of the second switch with the drive and to the anode of the power diode, the cathode of which is connected to the first output of the third switch with the drive, the second s second and third breakers with drives connected to the ground.

Второй и третий выключатели с приводами вместе с силовым диодом образуют гибридный выключатель по прототипу [5].The second and third circuit breakers with drives together with a power diode form a hybrid circuit breaker according to the prototype [5].

Недостаток прототипа следующий. В [5] ориентируются на быстродействующие выключатели (в [5] они называются коммутаторами), время включения которых менее 10 мс. Однако промышленно изготовляемые выключатели, например, вакуумные выключатели BB/TEL-10 имеют время срабатывание 70 мс.The disadvantage of the prototype is as follows. In [5] they focus on high-speed switches (in [5] they are called switches), the turn-on time of which is less than 10 ms. However, industrial switches, such as the BB / TEL-10 vacuum circuit breakers, have a trip time of 70 ms.

Поэтому принятый в прототипе порядок переключений выключателей неприемлем для выключателей, время срабатывания которых более 10 мс. В частности, в [5] предлагается после замыкания контактов третьего выключателя подавать команду включения на привод второго выключателя. При времени включения второго выключателя более 10 мс это может привести к разрыву тока в цепи третьего выключателя с последующими недопустимыми бросками тока и напряжения в КУ.Therefore, the procedure for switching switches adopted in the prototype is unacceptable for switches with a trip time of more than 10 ms. In particular, in [5], after closing the contacts of the third circuit breaker, it is proposed to give a switching command to the drive of the second circuit breaker. When the second switch is turned on for more than 10 ms, this can lead to a break in the current in the circuit of the third switch with subsequent unacceptable surges of current and voltage in the switchgear.

Целью предложенного решения является повышение надежности работы КУ при коммутации с выключателями, выпускаемыми электротехнической промышленностью, собственное время включения которых превышает 10 мс.The purpose of the proposed solution is to increase the reliability of the KU when switching with switches manufactured by the electrical industry, whose own turn-on time exceeds 10 ms.

Указанная цель достигается тем, что в устройство поперечной емкостной компенсации в тяговой сети переменного тока, содержащее однофазную конденсаторную батарею, подключенную к шинам через первый выключатель с приводом, реактор для ограничения резонансных явлений, первый вывод которого соединен с конденсаторной батарее, второй вывод подключен к первому выводу демпфирующего резистора, а также к первому выводу второго выключателя с приводом и к аноду силового диода, катод которого соединен с первым выводом третьего выключателя с приводом, а вторые выводы второго и третьего выключателей с приводами подключены к земле, введены добавочный резистор с малым значением сопротивления, один вывод которого подключен ко второму выводу демпфирующего резистора, а второй вывод соединен к земле, параллельно добавочному резистору подключены две цепи, в одной цепи последовательно соединены первый датчик напряжения, первый слаботочный диод и первый слаботочный ключ, подключенный между катодом диода и землей, в другой цепи последовательно соединены второй датчик напряжения, второй слаботочный диод и второй слаботочный ключ, подключенный между анодом диода и землей, управление первым слаботочным ключом осуществляется через ограничитель длительности импульсов и первый таймер первым RS-триггером, S-вход которого соединен с кнопкой Пуск, а R-вход соединен через четвертый таймер с кнопкой Стоп, выход первого датчика напряжения соединен с S-входом второго RS-триггера, выход которого управляет вторым слаботочным ключом, выход второго датчика напряжения соединен с S-входом третьего RS-триггера, выход которого управляет вторым выключателем с приводом через третий таймер и третьим выключателем с приводом через второй таймер, кнопка Стоп соединена с R-входами второго и третьего RS-триггеров, а выход первого RS-триггера управляет первым выключателем с приводом.This goal is achieved by the fact that in the transverse capacitive compensation device in the AC traction network, containing a single-phase capacitor bank connected to the buses through the first drive switch, a reactor for limiting resonance phenomena, the first terminal of which is connected to the capacitor bank, the second terminal is connected to the first the output of the damping resistor, as well as the first output of the second switch with the drive and the anode of the power diode, the cathode of which is connected to the first output of the third switch with the drive m, and the second terminals of the second and third circuit breakers with drives are connected to ground, an additional resistor with a low resistance value is introduced, one terminal of which is connected to the second terminal of the damping resistor, and the second terminal is connected to ground, two circuits are connected in parallel with the additional resistor, in one circuit the first voltage sensor, the first low-current diode and the first low-current switch connected between the cathode of the diode and the ground are connected in series, the second voltage sensor is connected in series in another circuit, the second weak a low-current diode and a second low-current switch, connected between the diode anode and ground, the first low-current switch is controlled through a pulse-width limiter and a first timer by the first RS-trigger, the S-input of which is connected to the Start button, and the R-input is connected through the fourth timer to the button Stop, the output of the first voltage sensor is connected to the S-input of the second RS-trigger, the output of which controls the second low-current key, the output of the second voltage sensor is connected to the S-input of the third RS-trigger, the output of which controls the second lyuchatelem driven by a third timer and a third switch driven by a second timer stop button is connected to the R-inputs of the second and third RS-flip-flops, and the output of the first RS-flip-flop controls the first switch to the actuator.

На рис.1 приведена структурная схема устройства.Figure 1 shows the structural diagram of the device.

Устройство содержит первый выключатель 1 с приводом, конденсатор 2 для компенсации реактивной мощности, реактор 3, демпфирующий резистор 4, добавочный резистор 5 с малым значением сопротивления, первый датчик напряжения 6, первый слаботочный диод 7, первый слаботочный ключ 8, второй датчик напряжения 9, второй слаботочный диод 10, второй слаботочный ключ 11, силовой диод 12, третий выключатель 13 с приводом, второй выключатель 14 с приводом, первый RS-триггер 15, второй RS триггер 16, третий RS триггер 17, кнопку 18 Пуск, кнопку 19 Стоп, первый 20, второй 21, третий 22, четвертый 23 таймеры и ограничитель длительности импульса 24.The device comprises a first switch 1 with a drive, a capacitor 2 for reactive power compensation, a reactor 3, a damping resistor 4, an additional resistor 5 with a low resistance value, the first voltage sensor 6, the first low-current diode 7, the first low-current switch 8, the second voltage sensor 9, the second low-current diode 10, the second low-current switch 11, the power diode 12, the third switch 13 with the drive, the second switch 14 with the drive, the first RS trigger 15, the second RS trigger 16, the third RS trigger 17, the Start button 18, the Stop button 19, first 20, second 21, third 22, fourth 23 timers and a pulse width limiter 24.

Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.

В исходном состоянии перед включением установки все RS-триггеры находится в нулевом (сброшенном) состоянии: напряжение на их прямых выходах имеет низкий потенциал, т.е. на всех прямых выходах RS-триггеров сигнал равен логическому нулю. Сигналы на входах выключателей 1, 13, 14 и слаботочных ключей 8 и 11 отсутствуют и выключатели 1, 13, 14 и слаботочные ключи 8 и 11 находятся в выключенном состоянии.In the initial state, before turning on the installation, all RS-triggers are in the zero (reset) state: the voltage at their direct outputs has a low potential, i.e. on all direct outputs of RS-flip-flops, the signal is logic zero. There are no signals at the inputs of switches 1, 13, 14 and low-current switches 8 and 11, and switches 1, 13, 14 and low-current switches 8 and 11 are in the off state.

При подаче единичного сигнала от кнопки Пуск 18 или от системы автоматического управления на вход S первого RS-триггера 15 этот триггер переходит из нулевого состояния в единичное состояние. На его прямом выходе появляется сигнал 1, который включает первый выключатель 1.When a single signal from the Start button 18 or from the automatic control system to the input S of the first RS-trigger 15 is applied, this trigger switches from the zero state to the single state. At its direct output, signal 1 appears, which turns on the first switch 1.

После включения выключателя 1 начинается переходный процесс в силовой цепи, состоящей из конденсатора 2, индуктивного реактора 3, демпфирующего резистора 4 и добавочного резистора 5, в течение которого конденсатор 2 заряжается до напряжения, превосходящего амплитудное значение питающего напряжения примерно в 1,1 раза. Демпфирующий резистор 4 ограничивает при этом амплитуду тока и амплитуду напряжения на конденсаторе 2. После того, как конденсатор 2 зарядится до указанного выше напряжения, а это происходит, как показали исследования авторов, через два полных полупериода питающего напряжения (0,02 с), демпфирующий резистор 4 больше не требуется и его следует зашунтировать, обеспечив штатный режим установки компенсации реактивной мощности. Шунтирование балластного резистора, чтобы не вызвать больших перенапряжений на конденсаторе 2, как показали исследования авторов, следует производить в момент прохождения тока через нуль.After turning on the switch 1, a transient begins in the power circuit, consisting of a capacitor 2, an inductive reactor 3, a damping resistor 4 and an additional resistor 5, during which the capacitor 2 is charged to a voltage that exceeds the amplitude value of the supply voltage by about 1.1 times. The damping resistor 4 limits the amplitude of the current and the amplitude of the voltage across the capacitor 2. After the capacitor 2 is charged to the above voltage, and this happens, as shown by the authors, after two full half-periods of the supply voltage (0.02 s), the damping resistor 4 is no longer required and should be shunted, providing normal mode of installation of reactive power compensation. Shunting of the ballast resistor, so as not to cause large overvoltages on the capacitor 2, as shown by the authors, should be done at the moment the current passes through zero.

Момент прохождения тока через нуль определяется в предлагаемом устройстве следующим образом. Назовем полупериод тока, полярность которого совпадает с проводящим направлением силового диода 12 и соответственно слаботочного диода 7, положительным полупериодом, а противоположный полупериод, полярность которого совпадает с проводящим направлением слаботочного диода 10 - отрицательным.The passage of current through zero is determined in the proposed device as follows. We call the half-period of the current, the polarity of which coincides with the conductive direction of the power diode 12 and, accordingly, the low-current diode 7, the positive half-period, and the opposite half-cycle, the polarity of which coincides with the conductive direction of the low-current diode 10, negative.

Через время, равное или больше чем (0,02+Δt) с, где Δt - время срабатывания первого силового выключателя 1, на выходе первого таймера 20 появляется единичный сигнал и с выхода ограничителя длительности импульса 24 подается кратковременный сигнал длительностью несколько полупериодов питающего напряжения на управляющий вход первого слаботочного ключа 8 и ключ 8 включается. Ограничение длительности импульса, подаваемого на управляющий вход ключа 8 необходимо для того, чтобы ключ 8 мог сработать только в течение непродолжительного времени после включения устройства. В дальнейшем в процессе работы ключ 8 остается в отключенном состоянии.After a time equal to or more than (0.02 + Δt) s, where Δt is the response time of the first power switch 1, a single signal appears at the output of the first timer 20 and a short-term signal with the duration of several half-periods of the supply voltage is output from the output of the pulse duration limiter 24 the control input of the first low-current key 8 and the key 8 is turned on. The limitation of the duration of the pulse supplied to the control input of the key 8 is necessary so that the key 8 could work only for a short time after turning on the device. Later in the process, the key 8 remains in the off state.

Включение ключа 8 может произойти в любой полупериод. Если включение ключа 8 произошло в отрицательный полупериод, то слаботочный диод 7 блокирует срабатывание датчика напряжения 6, и он может сработать только в следующем - положительном полупериоде. Если ключ 8 замкнется в положительном полупериоде, то датчик напряжения 6 сработает сразу в этот же положительный полупериод. Таким образом, датчик напряжения 6 независимо от того, в какой полупериод включится ключ 8, всегда срабатывает в положительный полупериод. Следовательно, сигнал с выхода первого датчика напряжения 6 подается на вход S второго RS триггера 16 всегда в положительный полупериод и слаботочный ключ 11, на вход которого сигнал подается с выхода второго RS триггера 16, всегда включает цепь с датчиком напряжения 9 именно в положительный полупериод. Цепь с датчиком напряжения 9 подготовлена к работе, но второй датчик 9 заблокирован, он не может сработать, поскольку диод 10 не пропускает ток в положительный полупериод. Второй датчик напряжения 9 сработает в начале отрицательного полупериода.The inclusion of key 8 can occur in any half-cycle. If the inclusion of the key 8 occurred in the negative half-cycle, then the low-current diode 7 blocks the operation of the voltage sensor 6, and it can only work in the next - positive half-cycle. If the key 8 closes in the positive half-cycle, then the voltage sensor 6 will work immediately in the same positive half-cycle. Thus, the voltage sensor 6, regardless of which half-cycle the key 8 is switched on, always works in the positive half-cycle. Therefore, the signal from the output of the first voltage sensor 6 is fed to the input S of the second RS trigger 16 always in the positive half cycle and the low-current switch 11, to the input of which the signal is supplied from the output of the second RS trigger 16, always turns on the circuit with the voltage sensor 9 precisely in the positive half cycle. The circuit with the voltage sensor 9 is prepared for operation, but the second sensor 9 is blocked, it cannot work, since the diode 10 does not pass current into the positive half-cycle. The second voltage sensor 9 will work at the beginning of the negative half-cycle.

Таким образом, второй датчик напряжения 9 всегда срабатывает в начале отрицательного полупериода. Этим и обеспечивается синхронизация выключателей 13 и 14 с приводами, как это будет показано далее.Thus, the second voltage sensor 9 always trips at the beginning of the negative half-cycle. This ensures the synchronization of switches 13 and 14 with the drives, as will be shown below.

Отметим, что добавочный резистор 5 может быть заменен на трансформатор тока с резистором на выводах вторичной обмотки для питания датчиков напряжения 6 и 9.Note that the additional resistor 5 can be replaced by a current transformer with a resistor at the terminals of the secondary winding to power voltage sensors 6 and 9.

Специально проведенные исследования показали достаточную стабильность срабатывания выключателей 13 и 14 (использованы выключатели BB/TEL-10): максимальный разброс по времени включения -0,6 мс. Это объясняется наличием устройства стабилизации напряжения в блоке управления приводом выключателя. При изменении температуры (от -30 до +30) разброс будет увеличиваться, но в любом случае не будет превышать ±3…4 мс.Specially conducted studies showed sufficient stability of operation of switches 13 and 14 (BB / TEL-10 switches were used): the maximum spread in turn-on time was -0.6 ms. This is due to the presence of a voltage stabilization device in the control unit of the circuit breaker drive. When the temperature changes (from -30 to +30), the spread will increase, but in any case it will not exceed ± 3 ... 4 ms.

Таким образом, если наметить, что включение выключателя произойдет в середине полупериода, то разброс времени включения на полупериоде можно допустить ±5 мс. Поэтому указанные 3..4 мс укладываются в допустимые 5 мс. Этот принцип настройки учитывается в работе устройства, что показано дальше.Thus, if it is noted that the circuit breaker will turn on in the middle of the half-cycle, then the spread of the switching time on the half-cycle can be assumed to be ± 5 ms. Therefore, the indicated 3..4 ms fit into the allowable 5 ms. This configuration principle is taken into account in the operation of the device, as shown below.

Сигнал с выхода второго датчика напряжения 9 устанавливает третий RS триггер 17 в единичное состояние и сигнал с выхода триггера 17 подается на входы второго 21 и третьего 22 таймеров. Выдержка времени второго таймера 21 выбрана такой, чтобы третий выключатель 13 включился в середине отрицательного полупериода. Именно такой выдержка времени второго таймера 21 выбрана из тех соображений, чтобы отклонение от времени включения второго силового выключателя не вызывало бы выход коммутации за пределы отрицательного полупериода. Например, если выдержка времени таймера 21 будет равна нулю, то при времени включения выключателя 13 равном 70 мс включение выключателя 13 будет происходить всегда через 7 полупериодов, т.е в начале положительного полупериода, что является нежелательным, так как с учетом разброса времени срабатывания выключатель может включиться в максимум тока. Задержка времени, равная 0,015 сместит момент включения выключателя 13 на полтора периода в сторону отставания и включение произойдет в середине отрицательного полупериода. При другом времени срабатывания выключателя требуется установить другую уставку. Таким образом, с учетом отклонения времени включения второго силового выключателя, момент его включения не выйдет за пределы отрицательного полупериода. Итак, выключатель 13 замыкает свои контакты в отрицательный полупериод и подготавливает цепь с силовым диодом 12, шунтирующую демпфирующий резистор в положительный полупериод. Сработать в отрицательный полупериод эта цепь не может, так как протекание тока в отрицательный полупериод блокируется силовым диодом 12. Как только ток сменит полярность и перейдет через нуль, т.е. наступит положительный полупериод тока, ток начнет протекать через силовой диод 12, шунтируя демпфирующий резистор 4.The signal from the output of the second voltage sensor 9 sets the third RS trigger 17 to a single state and the signal from the output of the trigger 17 is fed to the inputs of the second 21 and third 22 timers. The time delay of the second timer 21 is selected so that the third switch 13 is turned on in the middle of the negative half-cycle. It is such a time delay of the second timer 21 that is selected from those considerations so that a deviation from the turn-on time of the second power switch would not cause the switching output to go beyond the negative half-cycle. For example, if the time delay of the timer 21 is zero, then when the switch 13 is turned on for 70 ms, the switch 13 will always turn on after 7 half-cycles, i.e. at the beginning of a positive half-cycle, which is undesirable, since taking into account the variation in the response time may turn on at maximum current. A time delay of 0.015 will shift the moment the circuit breaker 13 is turned on by one and a half periods to the lag side and the turn-on will occur in the middle of the negative half-cycle. For a different switch time, a different setting is required. Thus, taking into account the deviation of the turn-on time of the second power switch, the moment of its turn-on does not go beyond the negative half-cycle. So, the switch 13 closes its contacts in the negative half-cycle and prepares a circuit with a power diode 12, shunting the damping resistor in the positive half-cycle. This circuit cannot operate in the negative half-cycle, since the flow of current into the negative half-cycle is blocked by the power diode 12. As soon as the current changes polarity and passes through zero, i.e. a positive half-cycle of the current occurs, the current begins to flow through the power diode 12, bypassing the damping resistor 4.

Одновременно с подачей сигнала на второй таймер 21 подается сигнал и на третий таймер 22. Выдержка времени третьего таймера 22 выбрана на значение полупериода, т.е. на 0,01 с больше, чем уставка таймера 21. Это значит, что вслед за выключателем 13 в середине следующего положительного полупериода включается второй выключатель 14 и демпфирующий резистор 4 шунтируется. Таким образом, шунтирование балластного резистора происходит в момент прохождения тока через нуль. Разброс времени срабатывания выключателей 13 и 14 в пределах не более ±0,005 с не вызывает отклонения процесса шунтирования демпфирующего резистора 4 от оптимального. Действительно, время срабатывания выключателя 13 может быть любым, лишь бы оно укладывалось во время отрицательного полупериода. Время срабатывания выключателя 14 также может быть любым, лишь бы оно укладывалось во время положительного полупериода, когда проводит силовой диод 12. Чтобы выключатель 13 имел указанный запас по времени срабатывания в отрицательном полупериоде, включение двух ветвей со слаботочными диодами и таймера 22 обеспечивает включение выключателя 13 в середине отрицательного полупериода.Simultaneously with the signal being supplied to the second timer 21, a signal is also sent to the third timer 22. The time delay of the third timer 22 is selected by the half-period value, i.e. 0.01 s more than the setting of timer 21. This means that after the switch 13, in the middle of the next positive half-cycle, the second switch 14 is turned on and the damping resistor 4 is bridged. Thus, the shunt of the ballast resistor occurs at the moment the current passes through zero. The spread of the response time of the switches 13 and 14 within no more than ± 0.005 s does not cause the deviation of the shunting process of the damping resistor 4 from the optimum. Indeed, the response time of the switch 13 can be any, as long as it fits during the negative half-cycle. The response time of the switch 14 can also be any, as long as it fit during the positive half-cycle when the power diode 12 is conducting. In order for the switch 13 to have a specified margin in response time in the negative half-cycle, the inclusion of two branches with low-current diodes and the timer 22 enables the switch 13 to be turned on in the middle of the negative half-cycle.

Таким образом, дополнительные слаботочные диоды и таймеры компенсируют несовершенство выключателей со значительным временем включения; компенсируют разброс времени срабатывания выключателей в при изменении температуры окружающей среды и в зависимости от их регулировки и механических характеристик, а силовой диод 12 делает цепь с выключателем 13 синхронизированной с током устройства поперечной емкостной компенсацииThus, additional low-current diodes and timers compensate for the imperfection of circuit breakers with a significant turn-on time; compensate for the variation in the operating time of the switches in when the ambient temperature changes and depending on their adjustment and mechanical characteristics, and the power diode 12 makes the circuit with the switch 13 synchronized with the current of the transverse capacitive compensation device

Отключение устройства происходит следующим образом. При поступлении единичного сигнала от кнопки 19 Стоп или от системы управления на входы R второго и третьего RS-триггеров 16 и 17 поступают единичные восстанавливающие сигналы и RS-триггеры 16 и 17 переходит из единичного в нулевое состояние и второй и третий выключатели 14 и 13 выключаются. Слаботочный ключ 8 также не может включиться, так как сигнал с его входа снят устройством 24 ограничения длительности импульса. В силовую цепь, состоящую из последовательно включенных конденсатора 2 и реактора 3, включается демпфирующий резистор 4. Наличие демпфирующего резистора облегчает работу первого силового выключателя 1 при отключении емкостного тока установки. Через интервал времени, достаточный для отключения выключателей 13 и 14 появляется сигнал на выходе таймера 23 и первый RS триггер 15 переходит в нулевое состояние и выключатель 1 выключает установку. Схема приведена в исходное состояние и готова к новому включению, после которого процессы повторятся в уже изложенной выше последовательности.Disconnecting the device is as follows. When a single signal is received from the Stop button 19 or from the control system, the input recovery signals of the second and third RS flip-flops 16 and 17 receive single triggering signals and the RS flip-flops 16 and 17 go from the single to the zero state and the second and third switches 14 and 13 are turned off . The low-current switch 8 also cannot turn on, since the signal from its input has been removed by the pulse width limiting device 24. A damping resistor 4 is included in the power circuit, which consists of a series-connected capacitor 2 and reactor 3. The presence of a damping resistor facilitates the operation of the first power switch 1 when the capacitive current of the installation is turned off. After a period of time sufficient to turn off the switches 13 and 14, a signal appears on the output of the timer 23 and the first RS trigger 15 goes into zero state and the switch 1 turns off the installation. The circuit is initialized and ready for a new start, after which the processes will be repeated in the sequence already described above.

Технико-экономическое преимущество Полезной модели определяется повышением надежности устройства поперечной емкостной компенсации.Technical appraisal and economic advantage of the Utility model is determined by the increased reliability of the transverse capacitive compensation device.

Источники информацииInformation sources

1. Бородулин Б.М., Герман Л.А., Николаев Г.А. Конденсаторные установки электрифицированных железных дорог.- М.: Транспорт, 1983,. -1831. Borodulin B.M., German L.A., Nikolaev G.A. Condenser installations of electrified railways. - M.: Transport, 1983 ,. -183

2. Заявка на изобретение №2009104683 от 11.02.2009. Устройство поперечной емкостной компенсации (авторы Серебряков А.С. и Герман Л.А.). Положительное решение 15.04.2010.2. Application for invention No. 2009104683 of 02/11/2009. The device of transverse capacitive compensation (authors Serebryakov A.S. and German L.A.). Positive decision 04/15/2010.

3. Герман Л.А., Серебряков А.С. Регулируемая установка поперечной емкостной компенсации для тяговых сетей переменного тока. Электро. №6 2009, с 29 - 35.3. German L.A., Serebryakov A.S. Adjustable lateral capacitive compensation for traction AC networks. Electro No. 6 2009, from 29 - 35.

4. Полезная модель №66602.(заявка от 02.05.2007) Устройство управляемой коммутации конденсаторных батарей.4. Utility model No. 66602. (application dated 05/02/2007) Device for controlled switching of capacitor banks.

5. Алферов Д.Ф., Ахметгареев М.Р., Будовский А.И. и др. Гибридный выключатель с управляемой коммутацией для цепей с конденсаторными батареями. Электротехника №32010, с.49-56.5. Alferov D.F., Akhmetgareev M.R., Budovsky A.I. and others. Hybrid switch with controlled switching for circuits with capacitor banks. Electrical Engineering No. 32010, p. 49-56.

6. Силовое оборудование тяговых подстанций железных дорог (сборник справочных материалов) ОАО «РЖД» ПКБ по электрификации железных дорог. М.6 «ТРАНСИЗДАТ», 2004 г. -384 с.6. Power equipment of traction substations of railways (collection of reference materials) of JSC Russian Railways PKB for electrification of railways. M.6 "TRANSISDAT", 2004 - 384 p.

Claims (1)

Устройство поперечной емкостной компенсации в тяговой сети переменного тока, содержащее однофазную конденсаторную батарею, подключенную к шинам через первый выключатель с приводом, реактор для ограничения резонансных явлений, первый вывод которого соединен с конденсаторной батареей, второй вывод подключен к первому выводу второго выключателя с приводом и к аноду силового диода, катод которого соединен с первым выводом третьего выключателя с приводом, а вторые выводы второго и третьего выключателей с приводами подключены к земле, отличающееся тем, что в него введены добавочный резистор с малым значением сопротивления, один вывод которого подключен ко второму выводу демпфирующего резистора, а второй вывод присоединен к земле, параллельно добавочному резистору подключены две цепи, в одной цепи последовательно соединены первый датчик напряжения, первый слаботочный диод и первый слаботочный ключ, подключенный между катодом диода и землей, в другой цепи последовательно соединены второй датчик напряжения, второй слаботочный диод и второй слаботочный ключ, подключенный между анодом диода и землей, управление первым слаботочным ключом осуществляется через ограничитель длительности импульсов и первый таймер первым RS-триггером, S-вход которого соединен с кнопкой Пуск, а R-вход соединен через четвертый таймер с кнопкой Стоп, выход первого датчика напряжения соединен с S-входом второго RS-триггера, выход которого управляет вторым слаботочным ключом, выход второго датчика напряжения соединен с S-входом третьего RS-триггера, выход которого управляется вторым выключателем с приводом через третий таймер и третьим выключателем с приводом через второй таймер, кнопка Стоп соединена с R-входами второго и третьего RS-триггеров, а выход первого RS-триггера управляет первым выключателем с приводом.
Figure 00000001
A transverse capacitive compensation device in an AC traction network, comprising a single-phase capacitor bank connected to the buses through a first switch with a drive, a reactor for limiting resonance phenomena, the first terminal of which is connected to a capacitor bank, the second terminal is connected to the first terminal of the second switch with a drive and the anode of the power diode, the cathode of which is connected to the first terminal of the third switch with the drive, and the second terminals of the second and third switches with the drives are connected to the ground, characterized in that an additional resistor with a low resistance value is introduced into it, one terminal of which is connected to the second terminal of the damping resistor, and the second terminal is connected to ground, two circuits are connected in parallel with the additional resistor, the first voltage sensor and the first low-current diode are connected in series and the first low-current switch connected between the cathode of the diode and the ground, in another circuit, a second voltage sensor, a second low-current diode and a second low-current switch connected m Between the diode anode and ground, the first low-current switch is controlled via the pulse duration limiter and the first timer by the first RS-trigger, the S-input of which is connected to the Start button, and the R-input is connected through the fourth timer to the Stop button, the output of the first voltage sensor is connected to The S-input of the second RS-flip-flop, the output of which controls the second low-current key, the output of the second voltage sensor is connected to the S-input of the third RS-flip-flop, the output of which is controlled by the second switch with the drive through the third timer and the third switch with the drive through the second timer, the Stop button is connected to the R-inputs of the second and third RS-triggers, and the output of the first RS-trigger controls the first switch with the drive.
Figure 00000001
RU2010121686/07U 2010-05-27 2010-05-27 TRANSVERSE CAPACITY COMPENSATION DEVICE RU102843U1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2010121686/07U RU102843U1 (en) 2010-05-27 2010-05-27 TRANSVERSE CAPACITY COMPENSATION DEVICE

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2010121686/07U RU102843U1 (en) 2010-05-27 2010-05-27 TRANSVERSE CAPACITY COMPENSATION DEVICE

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU102843U1 true RU102843U1 (en) 2011-03-10

Family

ID=46311646

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2010121686/07U RU102843U1 (en) 2010-05-27 2010-05-27 TRANSVERSE CAPACITY COMPENSATION DEVICE

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU102843U1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20140226247A1 (en) Dc voltage line circuit breaker
CN104779593A (en) Direct-current solid circuit breaker and control method thereof
RU2577540C2 (en) Switching devices for electronically-controlled dc-networks
CN108701556B (en) DC voltage switch
CN210297244U (en) Fast DC switch
RU102843U1 (en) TRANSVERSE CAPACITY COMPENSATION DEVICE
RU2563342C1 (en) Active earthing method for power transformer neutral line
RU2753421C1 (en) Switchable filter-compensating installation
RU2739329C1 (en) Switching filter compensating unit
RU2410252C2 (en) Device of transverse capacitance compensation
RU124070U1 (en) DEVICE FOR LONGITUDINAL CAPACITY COMPENSATION OF AC TRACING SUBSTATION
RU2674399C1 (en) Ac electric traction network power supply automation
RU2588581C1 (en) Power supply with current input
RU146977U1 (en) FILTER-COMPENSATING INSTALLATION OF TRACING ELECTRICITY SUPPLY OF AC
RU2447536C2 (en) Device of controlled commutation
US20240014645A1 (en) Direct current circuit breaker device and control method therefor
US9806532B2 (en) Method for switching an operating current
SU1042127A1 (en) Disconnection process in electric mains
RU2656368C2 (en) Stepwise transverse capacitive compensation device
SU752588A1 (en) Apparatus for controlling short circuiting switch in glaze-ice fusion circuits of power transmission lines
SU553692A2 (en) Conductorless AC contactor
SU904068A1 (en) Device for protecting electric from one or more phase disapperance
RU136933U1 (en) INSTALLATION OF TRANSVERSE CAPACITIVE COMPENSATION OF REACTIVE POWER IN THE SYSTEM OF TRACED ELECTRIC SUPPLY OF AC
SU650196A1 (en) Device for extinguishing electric machine field
SU1198644A1 (en) Switch-gear

Legal Events

Date Code Title Description
MM1K Utility model has become invalid (non-payment of fees)

Effective date: 20110528