SU1069064A1

SU1069064A1 - Device for overvoltage protection of longitudinal capacitive compensation plant

Info

Publication number: SU1069064A1
Application number: SU823525527A
Authority: SU
Inventors: Виталий Давыжович Лукконен; Леонид Абрамович Герман; Яков Давыдович Гуральник; Сергей Иванович Лукьянов
Original assignee: Lukkonen Vitalij D; German Leonid A; Guralnik Yakov D; Lukyanov Sergej
Priority date: 1982-12-22
Filing date: 1982-12-22
Publication date: 1984-01-23

Description

Изобретение относитс к электро энергетике, в частности, к сверхбыстродействующим (Защитам мощных ко денсаторных батарей, работакнцих в сет х общего назначени , а также в т говых сет х электрифицированны железных дорог. Известны устройства дл защиты от перенапр жений установки продол ной емкостной компенсации (УПК, состо щей из нескольких р дов кон денсаторов, в которых поджиг управ л емого дугового разр дника, шунти рующего УПК при перенапр жении, производитс импульсным трансфсфма тором, подключаемым к одному р ду конденсаторов через тиристорный ключ С13 . Наиболее близким к предлагаемому вл етс устройство дл защиты от перенапр жений установки продол ной емкостной компенсации, состо щей из нескольких р дов конденсато ров, содержёццее два последовательно соединенных тиристорных ключа с запуском по напр жению и от тран форма.тора тока по.току, вход которы:: подключен к входу крайнего р да конденсаторов, а выход к вход ограничительного резистора, первый импульсный трансформатор, у которо го начала низковольтной и. высоковольтной обмоток объединены и соединены с выходом крайнего р да кон денсаторов и с одним из главных электродов управл емого трехэлектр ного разр дника, а конец высоковольтной обмотки подсоединен к под жигагацему электроду управл емого разр дпика t2. Недостатком известных устройств вл етс низкое быстродействие при ограниченной мощности импульсного трансформатора. Это объ сн етс тем, что дл быстродействи необходим 1ИОЩНЫЙ сопровожданнций ток по ле пробо промежутка между поджигаю щим и одним из главных электродов дл того, чтобы произошла быстра ионизаци всего промежутка между главными электродаг-ш, в результате чего происходит пробой разр дника и шунтировка УПК. На основании экспериментальных исследований на действующей УПК вы влено, что при мощности импульсного трансформатора 4 кВА врем ион зации достигает 1,5-2 мс. За это врем напр жение на конденсаторах может возрасти до недопустимых значений . Увеличить быстродействие мож но путем увеличени мощности импул; .,сного трансформатора, но это ,нерационально. Цель изобретени - повышение быстродействи защиты при ограничен ной мощности импульсного трансформатора . Поставленна цель достигаетс тем, что в устройство дл защиты от перенапр жений установки продольной емкостной компенсации, состо щей из нескольких р дов конденсаторов, содержащее два последовательно соединенных тиристорных ключа с запуском по напр жению и ах трансформатора , тока по току, вход которых подключен к входу крайнего р да конденсаторов , а выход - к входу ограничительного резистора, первый импульсный трансформатор, у которого начала низковольтной и высоковольтной обмоток объединены и соединены с выходом крайнего р да конденсаторов и с одним из главных электродов управл емого трехэлектродного разр дника, а конец высоковольтной обмотки подсоединен к поджигающему электроду управл емого разр дника, введен второй и fflyльcный трансформатор, у которого начало высоковольтной обмотки подсоединено к другому главному электроду разр дника, а конец ее подсоединен к поджигающему электроду разр дника и конец низковольтной обмотки соединен с выходом ограничительного резистора , а начало ее соединено с концом низковольтной обмотки первого импульсного трансформатора. На чертеже представлено устройство защиты УПК. К крайнему р ду конденсаторов 1 УПК 2 через ограничительный резистор 3, тиристорные ключи п запуском по напр жению 4 и с запуском от трансформатора тока 5 и по току 6 подключаютс два импульсных транс .форматора 7 и 8. Низковольтные обмотки 9 и 10 этих трансформаторов .включены последовательно так, что начало низковольтной обмотки 9 (обозначено звездочкой) импульсного трансформатора 7 соединено с концом низковольтной обмотки 10 импульсного трансформатора 8. Высоковольтные обмотки 11 к 12 включены встречно так, что начало каждой обмотки подключено к каждому главному электроду 13 и 14 управл емого трехэлектродного разр дника (тригатрона) 15 а концы этих обмоток объединены и подключены к поджигающему электроду 16 разр5Ш,ника 15 . Устройство защиты работает следующим образом; При коротком замыкании в сэти через конденсаторы УПК 2 и трансформатор 5 тока протекает ток к.з., в результате открываетс тиристорный ключ б с запуском по току, а затем при нарастании напр жени на р де конденсаторов 1 открываетс тиристорный ключ 4 с запуском по напр жению.The invention relates to electric power engineering, in particular, to ultrafast (Protection of powerful capacitor batteries, operating in general purpose networks, as well as in electric networks of electrified railways. Equipment for protection against overvoltage of the installation of advanced capacitive compensation (UPC) , consisting of several rows of capacitors, in which the ignition of a controlled arc discharge shunting the ACC under overvoltage is produced by a pulsed transducer connected to one row of capacitors The thyristor switch C13. The closest to the present invention is a device for protection against overvoltages of an installation of continuous capacitive compensation, consisting of several rows of capacitors, containing two series-connected thyristor switches with voltage starting and current transformer Therefore, the input of which :: is connected to the input of the outermost row of capacitors, and the output to the input of the limiting resistor, is the first pulse transformer, which has a low voltage start and. the high voltage windings are combined and connected to the output of an extreme range of capacitors and to one of the main electrodes of a controlled three-pole discharge, and the end of the high voltage winding is connected to a jiggle electrode of a controlled discharge discharge t2. A disadvantage of the known devices is low speed with limited power of the pulse transformer. This is due to the fact that for speed it is necessary to have 1 SUSTAINABLE current during the gap between the ignition and one of the main electrodes so that a fast ionization of the entire gap between the main electrodes occurs, as a result of which the breakdown of the detector and shunting of the CPC . On the basis of experimental studies on the current code of criminal procedure, it was found that, when the power of a pulse transformer is 4 kVA, the ionization time reaches 1.5–2 ms. During this time, the voltage across the capacitors may increase to unacceptable values. Increase speed by increasing impulse power; ., sleepy transformer, but it is irrational. The purpose of the invention is to increase the protection performance with a limited power of the pulse transformer. The goal is achieved by the fact that in a device for protection against overvoltages of a longitudinal capacitive compensation installation consisting of several rows of capacitors containing two series-connected thyristor switches with running voltage and a transformer, current transformer, the input of which is connected to the input the extreme range of capacitors, and the output to the input of the limiting resistor, the first pulse transformer, in which the beginning of the low-voltage and high-voltage windings are combined and connected to the output of the extreme range capacitors and one of the main electrodes of a controlled three-electrode discharge, and the end of the high-voltage winding is connected to the ignition electrode of the controlled discharge, a second and a ffly transformer, in which the beginning of the high-voltage winding is connected to another main electrode of the discharge, and its end is connected to the ignition electrode of the discharge and the end of the low-voltage winding is connected to the output of the limiting resistor, and its beginning is connected to the end of the low-voltage winding of the first pulsed trans formatter. The drawing shows the protection device of the CPC. To the outermost row of capacitors 1 of the CPC 2 through the limiting resistor 3, the thyristor switches are triggered by voltage 4 and triggered by current transformer 5 and current 6, two pulse transformers 7 and 8 are connected. Low voltage windings 9 and 10 of these transformers. connected in series so that the beginning of the low-voltage winding 9 (indicated by an asterisk) of the pulse transformer 7 is connected to the end of the low-voltage winding 10 of the pulse transformer 8. The high-voltage windings 11 to 12 are turned on so that the beginning of each winding is connected but each of the main electrode 13 and 14 controlled three electrode surge arrester (trigatron) 15 and the ends of these windings are combined and connected to the igniter 16 razr5Sh, nick 15. The security device operates as follows; When a short circuit occurs in these systems, the CPC 2 capacitors and the current transformer 5 flow a short circuit, as a result, the thyristor switch b opens with a current trigger, and then, as the voltage rises on a number of capacitors 1, the thyristor switch 4 opens. to life.

Тогда напр жение конденсаторов 1 поступает на импульсные трансформаторы 7 и 8 и одновременно пробиваютс два воздушных промежутка между поджигаюишм 16 и главными электрода ми 13 и 14 управл емого разр дника 15. В результате ионизации воздушного промежутка между двум главными электродами 13 и 14 возникает под действием напр жени УПК мощна дуга, котора шунтирует УПК.Then the voltage of the capacitors 1 is supplied to the pulse transformers 7 and 8 and at the same time two air gaps are struck between the ignition 16 and the main electrodes 13 and 14 of the controlled discharger 15. As a result of the ionization of the air gap between the two main electrodes 13 and 14, occurs Investigation of the CPC is a powerful arc that shunts the CPC.

В отличие от известного технического решени , в котором от импульсного трансформатора пробиваетс только один воздушный промежуток между поджигающим и одним из главных электродов и затем от его дуги постепенно ионизируетс второй воздушный промежуток, здесь пробиваютс и ионизируютс сразу два воздушных промежутка. Встречное включение высоковольтных обмоток произведено дл того, чтобы высоковольтный импульс напр жени не попадал на конденсаторы 2 УПК. Кроме того.Unlike the known technical solution, in which only one air gap between the igniting and one of the main electrodes is punched from the pulse transformer and the second air gap gradually ionizes from its arc, two air gaps break through and ionize at once. Counter-switching of high-voltage windings is performed in order that a high-voltage voltage pulse does not fall on capacitors 2 of the CPC. Besides.

в этом случае отсутствует обратна трансформаци напр жени с высоковольтной на низковольтную обмотку.in this case, there is no reverse voltage transformation from high voltage to low voltage winding.

Следует добавить, что рассматриваемый вариант включени двух импульсIных трансформаторов не равноценен одному импульсному трансформатору с двум высоковольтн1л«1и обмотками. Это объ сн етс тем, что если во втором случае несколько раньшеIt should be added that the considered variant of switching on two pulse transformers is not equivalent to one pulse transformer with two high voltage windings. This is due to the fact that if in the second case somewhat earlier

пробьетс один воздупшый промежуток и закоротит одну высокойольтнунз обмотку, то тогда резко снижаетс напр жение и на второй высоковольт«л ной обмотке и не произойдет пробо If one air gap breaks through and shorts one high-voltage winding, then the voltage drops sharply to the second high-voltage winding and no breakdown occurs.

второго воздушного промежутка.second air gap.

Таким образом, технико-экономический эффект про вл етс в повышении надежности работы Лонденсаторов за счет снижени времени действи и величины перенапр жений, а также в снижении установленной мощности импульсных трансформаторов защиты УПК.Thus, the technical and economic effect is manifested in increasing the reliability of the Lens's operation due to a decrease in the operating time and the magnitude of the overvoltages, as well as in the reduction of the installed power of the CPC protection transformers.

Claims

DEVICE FOR PROTECTION 'FROM OVERVOLTAGES INSTALLING LONGITUDINAL CAPACITY COMPENSATION, consisting of several rows of capacitors, containing two series-connected thyristor switches with start' by voltage and current transformer by current, the input of which is connected to the input of the extreme row of capacitors, and the output to the input of the limit - a resistor, the first pulse transformer, at which the beginning of the low-voltage and high-voltage windings are combined and connected to the output of the extreme row of capacitors of the arrester, and the end of the high-voltage of the current winding is connected to the ignition electrode of the controlled arrester, characterized in that, in order to increase the speed, an additional pulse transformer is introduced, in which the beginning of the high-voltage winding is connected to another main electrode of the arrester, and its end is connected to the ignition electrode of the arrester and the end of the low-voltage winding is connected with the output of the limiting resistor, and its beginning is connected to the end of the low-voltage winding of the first pulse transformer.

SUU 069064