RU2115990C1

RU2115990C1 - Dc traction substation

Info

Publication number: RU2115990C1
Application number: RU97108667/09A
Authority: RU
Inventors: С.Х. Дарчиев; В.Н. Пупынин; В.Л. Солдатов
Original assignee: Открытое акционерное общество "Научно-исследовательский институт транспортного строительства"
Priority date: 1997-06-02
Filing date: 1997-06-02
Publication date: 1998-07-20

Abstract

FIELD: electrical engineering; power supply to electrified railways and other electrified transport. SUBSTANCE: substation has semiconductor rectifier, three-pole cathode switch, output-voltage main plus and main minus buses, diode discharge devices, ripple device, and bypass disconnecting switches. Three-phase collecting buses connected through three-pole cathode switch to cathodes of isolating valves of cathode group are used as main plus bus to form plus terminal lead of rectifier. Connected to collecting buses are DC feeders that have three-pole switches whose respective poles are connected in series with controlled valves; valve cathodes on each feeder are electrically interconnected to form plus terminal leads of feeders. Voltage across feeder zones is directly regulated by controlled feeder valves with aid of device for stepless or stepped variation of control pulse shift angle; feeder disconnection is effected by canceling control pulses across controlled valves and sending command for disconnecting three-pole switch of feeder. EFFECT: improved service life of DC feeder switches and provision for separate voltage regulation across feeder zones. 2 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к электротехнике, а именно к тяговым подстанциям постоянного тока, и может быть использовано в системах электроснабжения железных дорог, а также линий трамвая, метрополитена и карьерного транспорта. The invention relates to electrical engineering, namely to traction substations of direct current, and can be used in power supply systems of railways, as well as tram lines, underground and quarry vehicles.

Наиболее близким аналогом изобретения является тяговая подстанция постоянного тока, состоящая из полупроводникового выпрямителя, катодного трехслойного выключателя, главной "плюс"- и "минус"-шин выпрямленного напряжения, диодных разрядных устройств, сглаживающего устройства и обходных разъединителей (авторское свидетельство SU N 1415321 A1, кл. Н 02 J 1/00, 1988). Однако данная подстанция не позволяет регулировать напряжение на фидерных зонах и унифицировать электрооборудование в части выпрямленного блока. The closest analogue of the invention is a DC traction substation consisting of a semiconductor rectifier, a three-layer cathode switch, the main plus and minus rectified voltage busbars, diode discharge devices, a smoothing device and bypass disconnectors (copyright certificate SU N 1415321 A1, C. H 02 J 1/00, 1988). However, this substation does not allow you to adjust the voltage at the feeder zones and to unify the electrical equipment in the rectified unit.

Задачей изобретения является повышение надежности электроснабжения потребителей, повышение ресурса выключателей фидеров постоянного тока, а также обеспечение раздельного регулирования напряжения непосредственно на фидерных зонах. Эта задача решается тем, что в тяговой подстанции постоянного тока, состоящей из полупроводникового выпрямителя, катодного трехслойного выключателя, запасной "плюс"- и главной "минус"-шины выпрямленного напряжения, диодных разрядных устройств, сглаживающего устройства и обходных разъединителей, вместо главной "плюс"-шины используется трехфазная система сборных шин, присоединенных через трехполюсный катодный выключатель к катодам электрически разделенных вентилей катодной группы, образующей плюсовой вывод выпрямителя, при этом к сборным шинам присоединяются фидера постоянного тока, состоящие из трехполюсных выключателей, соответствующие полюса которых соединяются последовательно с управляемыми вентилями, причем катоды вентилей на каждом фидере соединяются электрически между собой, образуя плюсовые выводы фидеров. Регулирование напряжения непосредственно на фидерных зонах может осуществляться фидерами, управляемыми вентилями с помощью устройства плавного или дискретного изменения угла сдвига импульсов управления, а отключение фидера производится путем снятия импульсов управления с управляемых вентилей и подачи команды на отключение трехполюсного выключателя фидера. The objective of the invention is to increase the reliability of power supply to consumers, increase the resource of circuit breakers of DC feeders, as well as provide separate voltage regulation directly on the feeder zones. This problem is solved by the fact that in a DC traction substation consisting of a semiconductor rectifier, a three-layer cathode switch, a spare plus and a main minus rectified voltage bus, diode discharge devices, a smoothing device and bypass disconnectors, instead of the main plus "-tires a three-phase busbar system is used, connected through a three-pole cathode switch to the cathodes of the electrically separated valves of the cathode group, forming a positive terminal of the rectifier, while to the team DC buses are connected to the busbars, consisting of three-pole switches, the corresponding poles of which are connected in series with controlled gates, and the gate cathodes on each feeder are connected electrically to each other, forming the positive leads of the feeders. Voltage regulation directly on the feeder zones can be carried out by feeders controlled by valves using a device for smooth or discrete changes in the angle of shift of the control pulses, and the feeder is turned off by removing control pulses from the controlled valves and issuing a command to turn off the three-pole feeder switch.

На чертеже показана принципиальная схема главных электрических соединений предлагаемой тяговой подстанции постоянного тока. The drawing shows a schematic diagram of the main electrical connections of the proposed traction substation DC.

Выпрямитель 1, выполненный по 12-пульсовой схеме, состоящей из двух последовательно соединенных 6-пульсовых мостовых схем а) и б), получает питание от одного или группы преобразовательных трансформаторов (на схеме не показаны). От разъединенных друг от друга катодов вентилей катодной группы мостовой схемы а) запитывается через трехполюсный выключатель 2 трехфазная система сборных шин 3, предназначенная для питания отходящих фидеров постоянного тока 29,30, 31, и запасного трехполюсного выключателя 20 и его управляемого выпрямителя 21. Rectifier 1, made according to a 12-pulse circuit, consisting of two series-connected 6-pulse bridge circuits a) and b), receives power from one or a group of converter transformers (not shown in the diagram). From the cathodes of the valves of the cathode group of the bridge circuit disconnected from each other a), a three-phase busbar system 3 is fed through a three-pole switch 2, designed to power the outgoing DC feeders 29.30, 31, and a spare three-pole switch 20 and its controlled rectifier 21.

Фидера постоянного тока включают в себя трехполюсные выпрямители 4,8,12 и 16, полюса которых соединены последовательно с управляемыми вентилями катодной группы 5,9,13 и 17 соответственно. Катоды вентилей в каждой из указанных групп 5,9,13 и 17 соединены между собой электрически, образуя плюсовые выводы фидеров постоянного тока 29,30,31 и 32. DC feeders include three-pole rectifiers 4,8,12 and 16, the poles of which are connected in series with controlled valves of the cathode group 5,9,13 and 17, respectively. The cathodes of the valves in each of these groups 5,9,13 and 17 are interconnected electrically, forming the positive terminals of the DC feeders 29,30,31 and 32.

К катодам вентильных групп 5,9,13,17 и 21 присоединены также катоды вентилей 7,11,15,19 и 23 диодных разрядных устройств 6-7, 10-11, 14-15, 18-19 и 22-23 соответственно, поглощающие резисторы 6,10,14,18 и 22 которых присоединены к минусовой шине выпрямителя подстанции, к которой также присоединен реактор 34 сглаживающего устройства. The cathodes of the valve groups 5,9,13,17 and 21 are also connected to the cathodes of the valves 7,11,15,19 and 23 of the diode discharge devices 6-7, 10-11, 14-15, 18-19 and 22-23, respectively absorbing resistors 6,10,14,18 and 22 of which are connected to the negative bus of the rectifier of the substation, to which the reactor 34 of the smoothing device is also connected.

Тяговая подстанция работает следующим образом. При нормальном режиме работы включены все фидеры 29,30,31 и 32, выпрямитель 1, выключатель 2, диодные разрядные устройства 6-7, 10-11, 14-15 и 18-19 и отключены запасной выключатель 20 и соответствующий управляемый выпрямитель 21, обходные разъединители 24,25,26,27,28 и запасная "плюс"-шина 33. В этом режиме катодные управляемые вентильные группы 5,9,13,17 позволяют регулировать напряжение непосредственно на фидерных зонах. Traction substation operates as follows. In normal operation, all feeders 29,30,31 and 32, rectifier 1, switch 2, diode discharge devices 6-7, 10-11, 14-15 and 18-19 are turned on and the emergency switch 20 and the corresponding controlled rectifier 21 are turned off bypass disconnectors 24,25,26,27,28 and a spare plus-bus 33. In this mode, cathode controlled valve groups 5,9,13,17 allow you to adjust the voltage directly on the feeder zones.

Отключение токов короткого замыкания или нагрузки фидера происходит путем снятия импульсов управления с управляемых вентилей и отключения трехполюсного выключателя этого фидера. При коротком замыкании на одном из фидеров благодаря наличию катодных вентильных групп 5,9,13,17,21 исключается возможность подпитки места короткого замыкания по другим фидерам как от смежных тяговых подстанций, так и от находящегося вблизи подстанции электроподвижного состава. Disconnection of short-circuit currents or feeder loads occurs by removing control pulses from controlled valves and tripping the three-pole circuit breaker of this feeder. In the event of a short circuit at one of the feeders due to the presence of cathodic valve groups 5,9,13,17,21, the possibility of feeding a short circuit to other feeders both from adjacent traction substations and from electric rolling stock located near the substation is excluded.

Claims

1. DC traction substation, consisting of a semiconductor rectifier, a cathode three-pole switch, the main plus and main minus width of the rectified voltage, diode discharge devices, a smoothing device and bypass disconnectors, characterized in that as the main plus "-tires, a three-phase busbar system is used, connected through a three-pole cathode switch to the cathodes of the divided valves of the cathode group, which forms the positive output of the rectifier, and to the busbars unifying DC feeder consisting of a three-pole circuit breakers, corresponding poles are connected in series with controllable valves, wherein the valves each feeder cathodes electrically connected together to form the positive terminal feeders.

2. The substation according to claim 1, characterized in that the voltage regulation directly on the feeder zones is carried out by feeder controlled valves using a device for smooth or discrete change of the angle of shift of pulses, and the feeder is turned off by removing control pulses from the controlled valves and issuing a command to turn off the three-pole feeder switch.