SU1571721A1

SU1571721A1 - Device for connection of capacitor gang

Info

Publication number: SU1571721A1
Application number: SU884472069A
Authority: SU
Inventors: Олег Алексеевич Бурунин
Original assignee: Казанский филиал Московского энергетического института
Priority date: 1988-06-06
Filing date: 1988-06-06
Publication date: 1990-06-15

Abstract

Изобретение относитс к электротехнике и может быть использовано в устройствах дл подключени к электрической сети трехфазных конденсаторов большой мощности. Цель изобретени - повышение надежности. Это достигаетс за счет ограничени пр мого и обратного напр жений на светодиодах оптронов 11 - 14 и уменьшени количества оптронов. Включение светодиодов оптронов 11 - 14 на соответствующие фазные и линейные напр жени дает разрешение на включение конденсаторов 4 - 6 с помощью силовых ключей 7, 9 и 8, 10 только в моменты, соответствующие минимальным броскам тока. 2 ил.The invention relates to electrical engineering and can be used in devices for connecting three-phase high-power capacitors to the electrical network. The purpose of the invention is to increase reliability. This is achieved by limiting the forward and reverse voltages on the LEDs of the optocouplers 11-14 and reducing the number of optocouplers. Switching on the LEDs of the optocouplers 11–14 to the corresponding phase and linear voltages gives permission to turn on the capacitors 4–6 using the power switches 7, 9 and 8, 10 only at times corresponding to the minimum current surges. 2 Il.

Description

Фиг1Fig1

Изобретение относитс к элеч роте:-,;-и- ке и может быть использовано в устройствах дл подключени к электрической сети трехфазных конденсаторов большой ем соетм,The invention relates to an electric company: -,; - and it can be used in devices for connecting three-phase large-voltage capacitors to the electrical network,

Цель изобретени -повышение надежности . The purpose of the invention is to increase reliability.

На фиг. 1 приведена схема устройства дл подключени КБ; на фиг Я - графики напр жений и токов, по сн ющие работу устройства.FIG. 1 shows a diagram of a device for connecting a CB; FIG. I are graphs of voltages and currents explaining the operation of the device.

Устройство (фиг.1) содержит зажимы 1 - 3 дл подключени конденсаторов 4-6 конденсаторной батареи, первым 1 и третий 3 из которых подключен к клчммам А и В дл подсоединени фазовых нагрузок через силовые диодно-тиристорные коммутаторы, состо щие из тиристоров 7 м 8, зашумгиро- ванных диодами 9 и 10, а пторой с;ажим 2 подключен непосредственно к клемме С. Блоки включени тиристоров коммутаторов выполнены на четырех оптронах 11 - 14, четырех стабилитронах 15 - 18, дес ти, резисторах 19 - 28 и ключе 29, один вывод которого подключен к входу первого коммутатора , а другой - через резистор 19 к аноду светодиода оптрона 11 и через резистор 21 к катоду светодиода оптрона 12. Кагод свс- тодиода оптрона 11 через резистор 20 под ключей к аноду диода 10 второго силового коммутатора, а анод светодиода 2 меьез резистор 22 подключен к зажиму 2 дл подключени фазовыхх конденсаторов. Анс.д светодиода оптрона 13 подключен ерез резистор 24 к аноду диода 10 второго силового коммутатора, а катод - через фототирисюр оптрона 1 и резистор 23 к клемме дл подключени нулевого провода 0 питающей сети . Катод светодиода оптрона 14 подключен через резистор 26 к аноду диода 9 первого силового коммутатора, а анод - через фототиристор оптрона 12 и резистор 25 к клемме дл подключени нулевого провода 0 питающей сети. Цепь, состо ща из последовательно соединенных светодиода оптрона 13, фстотиристоров оптрона 11 и резистора 23 зашунтирована стаб нитроном 17. Цепь, состо ща из последовательно соединенных светодиода оптрона 1Л, фототиристора оптрона 12 и резистора 25 зашунтирована стабилитроном 18. Цепи, состо щие из последовательно соединенных светодиода оптрона 11 и резистора 19, свегодиода оптрона 12 и резистора 21 зашунгированы соответствующими стабилитронами 15 и 16. Фототиристор отрона 13 включен через резистор 27 между анодом и управл ющим электродом тиристора 7 первого коммутатора . Фототиристор оптрона 14 через резистор 28 включен между анодом иThe device (Fig. 1) contains clamps 1 - 3 for connecting capacitors 4-6 of a capacitor battery, the first 1 and third 3 of which are connected to terminals A and B for connecting phase loads through power thyristor diode switches consisting of 7 m thyristors 8, dioded with diodes 9 and 10, and the second with; clamp 2 is connected directly to terminal C. Switching thyristor switching units are made on four optocouples 11-14, four zener diodes 15-18, ten, resistors 19-28 and a switch 29 , one pin of which is connected to the input of the first switch, and the other through the resistor 19 to the anode of the LED of the optocoupler 11 and through the resistor 21 to the cathode of the LED of the optocoupler 12. Through the resistor 20 under the keys to the anode of the diode 10 of the second power switch, and the anode of the LED 2 is resistor 22 connected to the terminal 2 for connecting phase capacitors. The LED diode of the optocoupler 13 is connected through a resistor 24 to the anode of the diode 10 of the second power switch, and the cathode is connected through a photo-drawing of the optocoupler 1 and a resistor 23 to the terminal for connecting the neutral wire 0 of the power supply network. The cathode of the LED of the optocoupler 14 is connected through the resistor 26 to the anode of the diode 9 of the first power switch, and the anode through the photo-thyristor of the optocoupler 12 and resistor 25 to the terminal for connecting the neutral wire 0 of the supply network. A circuit consisting of series-connected LEDs of an optocoupler 13, fstothyristors of an optocoupler 11 and a resistor 23 is shunted with a stab nitron 17. A circuit consisting of series-connected LEDs of an optocoupler 1L, a photothyristor of an optocoupler 12 and a resistor 25 is bounded by a zener 18. the LEDs of the optocoupler 11 and the resistor 19, the optical diode 12 and the resistor 21 are bridged with the corresponding Zener diodes 15 and 16. The photo thyristor of the bezel 13 is connected through the resistor 27 between the anode and the control electrode Store 7 of the first switch. The photothyristor optocoupler 14 through a resistor 28 is connected between the anode and

управл ющим электродом тиристора 8 второго коммутатора.the control electrode of the thyristor 8 of the second switch.

Последовательно соединенные разр дные сопротивлени 30 и 31 подсоединеныSeries-connected discharge resistors 30 and 31 are connected.

одними сыводами к первому и третьему, другими (общими) выводами - к второму зажиму дл подключени фазовых конденсаторов ,one connection to the first and third, other (common) outputs - to the second terminal for connecting phase capacitors,

На фиг. 2 показаны трехфазное напр жение питающей сети (фиг.2а), токи через светодиоды оптронов 13 (фиг.26), 11 (фиг.2в), 14 (фиг.2г), 12 (фиг. 2д) и управл ющие импульсы.FIG. Figure 2 shows a three-phase supply voltage (Figure 2a), currents through the LEDs of the optocouplers 13 (Figure 26), 11 (Figure 2b), 14 (Figure 2d), 12 (Figure 2e) and control pulses.

Устройство работает следующим образом .The device works as follows.

При разомкнутом ключе 29 тиристоры 7 и 8 закрыты и конденсаторы 4 и 5 один раз в период синусоиды питающего напр жени подзар жаютс импульсами тока черезWhen the key 29 is open, the thyristors 7 and 8 are closed and the capacitors 4 and 5 once during the sinusoid period of the supply voltage are recharged by current pulses

диоды 9 и 10 соответственно. Подзар дки конденсаторов начинаетс с того момента, когда текущее значение повышающегос по синусоидальному закону напр жение сети становитс равным текущему значениюdiodes 9 and 10 respectively. The charging of capacitors starts from the moment when the current value of the sinusoidally increasing network voltage becomes equal to the current value

снижающегос по экспоненте напр жени на конденсаторах. Зар д длитс до момента , когда напр жение на конденсаторах достигает максимапьного. амплитудного значени синусоиды питающего напр женм (Uk4, фиг.2а). Все оставшеес врем периода конденсаторы 4 и 5 разр жаютс через разр дные сопротивлени 30 и 31 соответственно , а также за счет токов утечки. Ток через светодиоды оптронов 11 - 14exponential voltage across capacitors. The charge lasts until the voltage on the capacitors reaches its maximum. the amplitude value of the sinusoid of the supply voltage (Uk4, fig.2a). All remaining period time, the capacitors 4 and 5 are discharged through the discharge resistances 30 and 31, respectively, as well as due to leakage currents. Current through LEDs of optocouplers 11 - 14

не протекает. Подключение конденсаторной батареи к сети осуществл етс замыканием ключа 29.does not leak. The connection of the capacitor battery to the network is accomplished by closing the switch 29.

Пусть в момент т0 замыкаетс ключ 29 (фиг.2). На светодиоды оптронов 11 и 12Suppose that at time t0, key 29 closes (FIG. 2). On the LEDs of optocouplers 11 and 12

0 подаютс ограниченные по амплитуде с помощью стабилитронов 15 и 16 положительные полуволны линейных напр жений UAB и UAC соответственно. Фототиристоры оптронов 11 и 12 открываютс , разреша про5 текание тока через светодиоды оптронов 13 и 14. В момент времени ti на последовательно соединенные светодиод оптрона 13 и фототлристор оптрона 11 подаетс ограниченна по амплитуде положительна полуволна фазного напр жени Us питающей0, amplitude-limited, zener diodes 15 and 16 are applied to the positive half-waves of the linear voltages UAB and UAC, respectively. The photothyristors of optocouplers 11 and 12 are opened, allowing current to flow through the LEDs of optocouplers 13 and 14. At time ti, an optocoupler U is supplied with a limited amplitude phase supply voltage U

0 сети. Это приводит к включению фототиристора оптрона 13 и открыванию силового тиристора коммутатора в момент, когда на5 пр жение на зар женном конденсаторе 4 начинает превышать (по модулю) линейное напр жение UCA питающей сети и при условии , что линейное напр жение UCA принимает значени , соответствующие интервалу времени ti - ta (фиг.2). Далее в0 network. This leads to the inclusion of the photothyristor of the optocoupler 13 and the opening of the switch's thyristor at the moment when the voltage across the charged capacitor 4 begins to exceed (modulo) the linear voltage UCA of the supply network and provided that the linear voltage UCA takes values corresponding to the interval time ti - ta (figure 2). Further in

момент гз на последовательно соединенные светодиод оптрона 14 и фототиристор оптрона 11 подаетс ограниченна по амплитуде отрицательна полуволна UA питающего напр жени . Это приводит к включению фототиристора оптрона 14 и открыванию силового тиристора 8 в момент, когда напр жение на зар женном конденсаторе 5 начинает превышать линейное напр жение UBC сети и при условии, что линейное напр жение UBC принимает значени , соответствующие интервалу времени тз -14 (фиг.2).The moment rz is connected to the series-connected LEDs of the optocoupler 14 and the photo-thyristor of the optocoupler 11 and the amplitude of the negative half of the supply voltage UA is limited in amplitude. This leads to the inclusion of the photothyristor of the optocoupler 14 and the opening of the power thyristor 8 at the moment when the voltage on the charged capacitor 5 begins to exceed the linear voltage of the UBC network and provided that the linear voltage UBC takes values corresponding to the time interval of ts-14 .2).

При размыкании ключа 29 тер ют питание светодиоды оптронов 11 и 12, что приводит к запиранию тиристоров 7 и 8 и отключению конденсаторной батареи от сети .When the key 29 is opened, the LEDs of the optocouplers 11 and 12 lose power, which causes the thyristors 7 and 8 to be locked and the capacitor battery disconnected from the network.

. Использование предлагаемого изобретени позвол ет повысить надежность устройства за счет ограничени пр мого и обратного напр жений на светодиодах оптронов , отсутстви управл ющего напр жени на них до момента подачи команды на включение КБ, снизить стоимость устройства за счет уменьшени с 4 до 2 количества высоковольтных оптронов.. The use of the invention allows to increase the reliability of the device by limiting the direct and reverse voltages on the LEDs of the optocouplers, the absence of control voltage on them until the command to turn on the CB, reduce the cost of the device by reducing from 4 to 2 the number of high-voltage optocouplers.

Claims

Invention Formula

A device for connecting a capacitor bank containing two power diode-thyristor switches, four optocouplers, six resistors, clamps for connecting phase capacitors of a capacitor battery, the first and third of which are connected through switches, and the second is directly to the corresponding terminals for connecting phase loads, two series-connected discharge resistors connected to appropriate terminals for connecting phase capacitors, and

the key, one pin of which is connected to the input of the first switch, and another pin c3 ean with the anode of the first optocoupler's LED and the cathode of the second optocoupler's LED, cathode passes the first optocoupler's diode 5 through the first resistor to the second optocoupler's input through the second the resistor is connected to the second terminal for connecting the phase capacitors, the anode of the third optodiode of its optocoupler is connected via the third resistor to the input of the second switch, the cathode of the fourth optocoupler diode through the fourth resistor By connecting the input of the first switch, the anodes photothyristors

5 of the third and fourth optocouplers are connected to the anodes of the thyristors of the respective power switches, characterized in that, in order to increase reliability, four stabilizers and four resistors are additionally added, and the cathodes of the photothyristors of the third and fourth optocouplers are connected through the fifth and sixth resistors to the control electrodes thyristors of the corresponding power switches,

5 in series with the LEDs of the first and second optocouplers included the seventh and eighth resistors, respectively, photothyristors in series with the LEDs of the third and fourth optocouplers

0 of the first and second optocouplers, respectively, and through the ninth and tenth resistors, respectively, are connected to the terminal for connecting the zero output, a circuit consisting of a series-connected LED of the third and a photothyristor of the first optocouplers and a ninth resistor, an LED of the fourth and a photothyristor of the second optocouplers and ten This resistor, the LED of the first optocoupler and the seventh resistor, the LED of the second and eighth resistor, are bounded by zener diodes.

and

the sun

e

to tj tz Ј3Ј4

%

ts t

b

FIG. 2