Тяговая подстанция постоянного тока

 

Изобретение относится к электротехнике, а именно к тяговым подстанциям постоянного тока, и может быть использовано в системах электроснабжения железных дорог и других линий электротранспорта. Тяговая подстанция постоянного тока состоит из полупроводникового выпрямителя, катодного трехполюсного выключателя, главной "плюс"- и главной "минус" - шины выпрямленного напряжения, диодных разрядных устройств, сглаживающего устройства и обходных разъединителей. В качестве главной "плюс"-шины в подстанции используется трехфазная система сборных шин, присоединенных через трехполюсный катодный выключатель к катодам раздельных 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 осуществляется фидерными 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. Техническим результатом является повышение ресурса выключателей фидеров постоянного тока, а также обеспечение раздельного регулирования напряжения непосредственно на фидерных зонах. 1 з.п.ф-лы, 1 ил.

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.

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.

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.

На чертеже показана принципиальная схема главных электрических соединений предлагаемой тяговой подстанции постоянного тока.

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.

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.

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.

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.

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.

Формула изобретения

1. Тяговая подстанция постоянного тока, состоящая из полупроводникового выпрямителя, катодного трехполюсного выключателя, главной "плюс" - и главной "минус"-ширины выпрямленного напряжения, диодных разрядных устройств, сглаживающего устройства и обходных разъединителей, отличающаяся тем, что в качестве главной "плюс"-шины используется трехфазная система сборных шин, присоединенных через трехполюсный катодный выключатель к катодам 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.

2. Подстанция по п. 1, отличающаяся тем, что регулирование напряжения непосредственно на фидерных зонах осуществляется фидерными управляемыми вентилями с помощью устройства плавного или дискретного изменения угла сдвига импульсов, а отключение фидера производится путем снятия импульсов управления с управляемых вентилей и подачи команды на отключение трехполюсного выключателя фидера.

РИСУНКИ

Рисунок 1