SU1317559A1

SU1317559A1 - Device for connecting capacitor bank

Info

Publication number: SU1317559A1
Application number: SU863999016A
Authority: SU
Inventors: Ирина Георгиевна Буре; Мохаммед Абдур Раззак
Original assignee: Московский энергетический институт
Priority date: 1986-01-02
Filing date: 1986-01-02
Publication date: 1987-06-15

Abstract

Изобретение относитс к электротехнике и может быть использовано в устройствах дл подключени к электрической сети трехфазных конденсаторов большой емкости . Цель изобретени - повышение надежности устройства. Дл этого устройство содержит два управл емых ключевых элемента 35 и 36, даюш,их команду на включение оптронов 13, 14 и соответствуюш.их симисторов 7, 8 в момент нулевой разности напр жени на симисторах 7, 8. Фильтр 18, резистор 23, динистор 24, ключ 17 исключают возможность подключени незар женной конденсаторной батареи, образуемой конденсаторами 4-6. В устройстве цель достигаетс за счет простоты схемы, отсутстви трансформаторов тока, безударного включени конденсаторов независимо от частоты подключени устройства. 1 ил. (Л С со СП СП соThe invention relates to electrical engineering and can be used in devices for connecting three-phase high-capacity capacitors to the electrical network. The purpose of the invention is to increase the reliability of the device. For this, the device contains two controlled key elements 35 and 36, daius, their command to turn on the optocouplers 13, 14 and their respective triacs 7, 8 at the time of zero voltage difference on the triacs 7, 8. Filter 18, resistor 23, dynistor 24, switch 17 excludes the possibility of connecting an uncharged capacitor battery formed by capacitors 4-6. In the device, the goal is achieved due to the simplicity of the circuit, the absence of current transformers, the unaccented switching of capacitors, regardless of the frequency of connection of the device. 1 il. (Ls sv jv s

Description

Изобретение относитс к электротехнике и может быть использовано в устройствах дл подключени к электрической сети трехфазных конденсаторов большой емкости.The invention relates to electrical engineering and can be used in devices for connecting three-phase high-capacity capacitors to the electrical network.

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

На чертеже приведена принципиальна электрическа схема устройства дл подключени конденсаторной батареи.The drawing shows a circuit diagram of a device for connecting a capacitor bank.

Устройство содержит зажимы 1-3 дл подключени конденсаторов 4-6 конденсаторной батареи, первый 1 и третий 3 из которых подключены к клеммам Л и С дл подсоединени фазовых нагрузок через сими- сторы 7 и 8, а второй зажим 2 подключен к клемме В непосредственно. Канальные выпр мительные мосты 9 и 10 подключены входными диагонал ми между входом и управл ющим электродом симисторов 7 и 8 соответственно, а выходными - на соответствующие цепи из последовательно соединенных резисторов 11, 12 и фототиристоров оптронов 13, 14. Входна диагональ первого выпр мительного моста 15 зашунти- рована вторичной обмоткой дополнительного трансформатора 16 напр жени , первична обмотка которого через второй замыкающий контакт ключа 17 управлени подключена между клеммами А и В дл подключени фазовых нагрузок. Выходна диагональ выпр мительного моста 15 подключена к входу сглаживающего фильтра 18, состо щего из резисторов 19, 20 и конденсаторов 21, 22. Выход сглаживающего фильтра 18 зашунтирован резистором 23, а также - через динистор 24 и первый замыкающий контакт ключа 17 управлени - двум параллельными цеп ми из последовательно соединенных резисторов 25-28 и све- тодиодов оптронов 13, 14. Второй 29 и третий 30 выпр мительные мосты входными диагонал ми подключены через трансформаторы 31, 32 напр жени соответственно к симисторам 7 и 8, а выходными - к соответствующим цеп м из резисторов 33, 34 и светодиодов резисторных оптопар 35, 36, используемых в качестве управл емых ключевых элементов. Параллельно соответствующим цеп м из последовательно соединенных резисторов 25, 26 и фототиристоров оптронов 13 и 14 включены фотодиоды опто- резисторов 35, 36. Параллельно симисторам 7, 8 включены соответствующие зар дные цепи 37, 38 из последовательно соединенных резисторов 39, 40 и диодов 41, 42. Параллельно конденсаторам 4 и 5 включены разр дные цепи из резисторов 43 и 44 соответственно. Трансформаторы 31 и 32 напр жени , выпр мительные мосты 9, 10 и 29, 30, резисторные оптроны 35 и 36, оптро- ны 13 и 14м резисторы 11, 12, 25 -- 28, 33 и 34 образуют блоки 45 и 46 управлени симис- торами.The device contains terminals 1-3 for connecting capacitors 4-6 of a capacitor battery, the first 1 and third 3 of which are connected to terminals L and C for connecting phase loads through simulators 7 and 8, and the second terminal 2 is connected to terminal B directly. Channel rectifying bridges 9 and 10 are connected by input diagonals between the input and control electrode of the triacs 7 and 8, respectively, and the output diameters are connected to the corresponding circuits from series-connected resistors 11, 12 and photo-thyristors of optocouplers 13, 14. Input diagonal of the first rectifier bridge 15 it is shunted by the secondary winding of an additional voltage transformer 16, the primary winding of which is connected between terminals A and B through the second closing contact of control switch 17 for connecting phase loads. The output diagonal of the rectifying bridge 15 is connected to the input of the smoothing filter 18, consisting of resistors 19, 20 and capacitors 21, 22. The output of the smoothing filter 18 is bounded by resistor 23, as well as through the dynistor 24 and the first make contact of control switch 17 to two parallel Circuits of series-connected resistors 25-28 and LEDs of optocouplers 13, 14. The second 29 and third 30 rectifier bridges are connected by input diagonals via transformers 31, 32, respectively, to the triacs 7 and 8, and the output diameters to Leica Geosystems chains of resistor 33, resistor 34 and optocoupler LEDs 35, 36 used as the actuated key elements. Parallel to the corresponding circuits from series-connected resistors 25, 26 and photo-thyristors of optocouplers 13 and 14, photodiodes of opto-resistors 35, 36 are included. Parallel to the triacs 7, 8, the corresponding charging circuits 37, 38 of series-connected resistors 39, 40 and diodes 41, 42. Parallel to capacitors 4 and 5, discharge circuits from resistors 43 and 44, respectively, are included. Transformers 31 and 32 voltages, rectifying bridges 9, 10 and 29, 30, resistor optocouplers 35 and 36, optocouples 13 and 14m, resistors 11, 12, 25–28, 33 and 34 form blocks of simulator 45 and 46 - tori.

Устройство работает следующим образом.The device works as follows.

При подведении к клеммам А, В, С питающего напр жени конденсаторы 4 и 5 один раз в период питающего напр жени подза- р жаютс импульсами тока через диоды 41 и 42 соответственно. Зар д длитс до момента , когда напр жение на конденсаторах достигает максимального амплитудного значени синусоиды питающего напр жени .When connecting to the terminals A, B, C of the supply voltage, the capacitors 4 and 5 once during the period of the supply voltage are recharged with current pulses through the diodes 41 and 42, respectively. The charger lasts until the voltage on the capacitors reaches the maximum amplitude value of the sinusoid of the supply voltage.

00

Пусть одновременно с подведением питающего напр жени замыкают ключ 17 управлени . Тогда одновременно с зар дом силовых конденсаторов нроисходит зар д конденсаторов 21 и 22 фильтра 18. Параметры фильтра подбираютс такими, чтобы вре5 м зар да конденсаторов 21 и 22 до величины пробивного напр жени динистора 24 не было меньше времени зар да силовых конденсаторов 4, 5 до амплитудного значени питающего напр жени . Когда напр жение на конденсаторе 22 достигнет напр 0 жени включени динистора 24, он пробиваетс , обеспечива работу оптронов 13, 14 и резисторных оптопар 35, 36. Поскольку светодиоды резисторных оптопар 35, 36 через выпр мители 29, 30 и трансформаторы 31,Let simultaneously with the supply voltage closing the control key 17. Then, simultaneously with the charge of the power capacitors, the capacitors 21 and 22 of the filter 18 are charged. The filter parameters are chosen such that the charge time of the capacitors 21 and 22 to the value of the breakdown voltage of the dynistor 24 is not less than the charge time of the power capacitors 4, 5 to amplitude value of the supply voltage. When the voltage on the capacitor 22 reaches the turn-on voltage of the dynistor 24, it breaks through, ensuring the operation of the optocouplers 13, 14 and the resistor optocouplers 35, 36. Since the resistor optocouplers 35, 36 LEDs through the rectifiers 29, 30 and transformers 31,

5 32 подключены параллельно симисторам 7 и В, то они загораютс , когда напр жение на симисторах 7, 8 отлично от нул , и гаснут в момент перехода напр жени на симисторах через нуль. Сопротивление фоторезисторов резисторных оптопар 35 и 365 32 are connected in parallel to the triacs 7 and B, then they light up when the voltage on the triacs 7, 8 is different from zero, and go out at the moment when the voltage on the triacs passes through zero. Resistance of photoresistors resistor optocouplers 35 and 36

0 минимально при включении соответствующих светодиодов и максимально при их отключении. Параметры резисторов 25 и 26 выбраны так, что при включении светодиодов резисторных оптопар 35, 36 соответствующие фоторезисторы шунтируют светодио5 Ды оптронов 13 и 14 так, что токи через светодиоды оптронов 13 и 14 ниже токов их включени , а при отключении светодиодов резисторных оптопар 35, 36 токи через светодиоды оптронов 13 и 14 таковы, что обеспечивают устойчивое их загорание, т. е. скач кообразное изменение сопротивлени фоторезистора оптопар 35, 36 в момент прохождени напр жени на симисторах 7, 8 через нуль служит синхронизирующим импульсом дл включени светодиодов оптронов 13, 140 minimum when the corresponding LEDs are turned on and the maximum when they are turned off. The parameters of resistors 25 and 26 are chosen so that when the LEDs of the resistor optocouplers 35, 36 are turned on, the corresponding photoresistors shunt the LEDs of the optocouplers 13 and 14, so that the currents through the LEDs of the optocouplers 13 and 14 are lower than the currents of their switching on, and when the LEDs of the resistor optocouplers are 35, 36 The currents through the LEDs of the optocouplers 13 and 14 are such that they ensure steady ignition, i.e., a jump in the resistance of the photoresistor of the optocoupler 35, 36 when the voltage at the triacs 7, 8 passes through zero, serves as a synchronizing pulse to turn on the LEDs of the optocouplers 13, 14

5 что приводит к включению их фоторезисторов и, соответственно, силовых симисторов 7 и 8. При включении симисторов 7, 8 напр жение на них становитс близким к нулю ( 1,5 В), что приводит к отключению светодиодов резисторнь1х оптопар 35, 36 и5 which leads to the inclusion of their photoresistors and, accordingly, power triacs 7 and 8. When the triacs 7, 8 are turned on, the voltage on them becomes close to zero (1.5 V), which leads to the disconnection of the LEDs of the resistor optocouples 35, 36 and

0 одновременно обеспечивает устойчивое свечение светодиодов оптронов 13, 14, обеспечивающих нормальную работу симисторов 7 и 8. При отключении устройства от питающей сети (или при размыкании контактов ключа 17 управлени ) симисторы 7 и 8 за5 крываютс , а конденсаторы фильтра разр жаютс на резистор 23. Величина сопротивлени резистора 23 подобрана так, чтобы посто нна времени разр да конденсаторов0 simultaneously provides a steady illumination of the LEDs of the optocouplers 13, 14, which ensure the normal operation of triacs 7 and 8. When the device is disconnected from the mains (or when the contacts of the control key 17 are opened), triacs 7 and 8 are closed and the filter capacitors are discharged to the resistor 23. The resistance value of the resistor 23 is chosen so that the constant discharge time of the capacitors

21, 22 фильтра 18 равн лась или несколько превышала посто нную времени разр да силовых конденсаторов 4-6. В результате повторна подача напр жени на устройство и последующий зар д конденсаторов 21, 22 фильтра 18 до величины пробивного напр жени динистора 24 будут по длительности превышать врем зар да силовых конденсаторов до амплитудного значени напр жени питаюпдей сети, а следовательно , будет всегда обеспечено условие безударного включени силовых конденсаторов 4-6 конденсаторной батареи.21, 22 of the filter 18 was equal to or slightly greater than the time constant of the discharge of the power capacitors 4-6. As a result, the re-application of the voltage to the device and the subsequent charging of the capacitors 21, 22 of the filter 18 to the value of the breakdown voltage of the dynistor 24 will exceed the charging time of the power capacitors to the amplitude value of the supply voltage of the network, and, therefore, the condition of unstressed will always be provided turning on the power capacitors 4-6 of the capacitor bank.

В качесте управл емых ключевых элементов (35, 36) могут быть использованы и другие виды полупроводниковых ключей, например транзисторные оптопары.Other types of semiconductor switches, such as transistor optocouplers, can be used as controlled key elements (35, 36).

Использование предлагаемого изобретени обеспечивает повышение надежности, увеличение срока службы и уменьшение габаритных размеров устройства благодар простоте схемы, отсутствию трансформаторов тока и безударному включению конденсаторов независимо от частоты подключени устройства.The use of the present invention provides increased reliability, increased service life and reduced overall dimensions of the device due to the simplicity of the circuit, the absence of current transformers and the unstressed switching of capacitors regardless of the connection frequency of the device.

Claims

Invention Formula

A device for connecting a capacitor battery, containing clamps for connecting phase capacitors, the first and third of which are connected through triacs, and the second directly to the corresponding terminals for connecting phase loads, triac control units, including voltage transformers, rectifying bridges, input the diagonal of each of which is connected to the secondary winding of the voltage transformer, and the output diagonal through a resistor is connected to a key element, and the resistors, charging circuits, under for prison one end to first and third terminals for connecting phase capacitors other terminal - to the corresponding terminals for connecting the phase

loads, two series-connected discharge resistors connected by separate leads to triacs, and a common output to the second terminal for connecting phase capacitors, a rectifying bridge, the output diagonal of which is connected to the input of the smoothing filter, the output of which is connected to the dynistor, resistors different in order to increase reliability, it is equipped with an additional voltage transformer, triac control units — additional rectifying bridges and optrons, and key elements You are made in the form of resistor optocouplers connected in parallel to the corresponding photo thyristors of the optocouplers, the primary windings of the transformers of the voltage of the control units of the triacs are connected in parallel to the corresponding triacs, the output diagonals of the additional rectifying bridges

0 are connected between the input and the control electrode of each triac, and their output diagonals are shunted by a circuit of series-connected second resistors and phototransistors of optocouplers, output

5 of the smoothing filter is triggered by a third resistor, one output of which through a dynistor is connected to the common point of the LED of the optocoupler of one control unit of the symistor and the photoresistor of the resistor optocoupler of the other control unit of the triac,

0 another output of the third resistor is connected to the common point of the fourth connected resistors of the triac control units in series, the fourth resistor being connected in series with the fifth resistor connected between the photoresistor

5 of the resistor optocoupler and the LED of the optocoupler of the corresponding triac control unit, the input diagonal of the rectifier bridge is shunted by the secondary winding of the auxiliary voltage transformer, the primary winding of which is connected to the terminals for connecting the phase loads.