Трехфазный компенсационный преобразователь

 

Изобретение относится к преобразовательной технике и м.б. использовано на питающих подстанциях электротранспорта . Целью является повышение надежности. Устр-во содержит трансформатор с вторичными обмотками 2, 3, соединенньти звездой. К обмоткам 2, 3 подключены вентили 5-10. Между средним выводом реактора 4 и звездой коммутирующих конденсаторов 11 включен первый управляемый вентиль 13. Второй управляемый вентиль 14 включен между звездой конденсаторов 11 и нулевой точкой трехфазного уравнительного реактора 12. В аварийной ситуации или при необходимости отключения инвертора выключается главная система управления и включается вентиль 13. Конденсаторы 11 при этом заряжаются до напряжения источника питания, ток в цепи инвертора прекращается. Для включения инвертора вентилем 14 замыкается цепь перезаряда конденсаторов 11, после чего включается главная система управления , включающая рабочие вентили в требуемой последовательности. 3 ил. ел 57/J Ue // fe. I-«IU & дзилГ

20 А1

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51) 4 Н 02 М 7/515!

Ц!

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3927273/24-07 (22) 10.07.85 (46) 15.08.87. Бюл. У 30 (7l) Киевский политехнический институт им. 50-летия Великой Октябрьской социалистической революции (72) И.М.Чиженко и Л.С.Кот (53) 621. 314. 572 (088 ° 8) (56) Баев А.В. и др. Вентильные преобразователи с конденсаторами в сило-, вых цепях. М.: Энергия, 1969, с. 256.

Чиженко И.М. Выпрямители с опережающим углом сдвига. М.-Л.: Госэнергоиздат, 1957, с. 110.

Авторское свидетельство СССР

В 146856, кл. Н 02 М 7/515, 1961. (54) ТРЕХФАЗНЫЙ КОМПЕНСАЦИОННЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ (57) Изобретение относится к преобразовательной технике и м.б. использовано на питающих подстанциях электротранспорта. Целью является повышение надежности. Устр-во содержит трансформатор с вторичными обмотками

2, 3, соединенными звездой. К обмоткам 2, 3 подключены вентили 5-10.

Между средним выводом реактора 4 и звездой коммутирующих конденсаторов

11 включен первый управляемый вентиль 13. Второй управляемый вентиль

14 включен между звездой конденсаторов 11 и нулевой точкой трехфазного уравнительного реактора 12. В аварийной ситуации или при необходимости отключения инвертора выключается главная система управления и включается вентиль 13. Конденсаторы 11 при этом заряжаются до напряжения источника питания, ток в цепи инвертора прекращается. Для включения инвертора вентилем 14 замыкается цепь переэаряда конденсаторов 11, после чего включается главная система управления, включающая рабочие вентили в требуемой последовательности. 3 ил.

1330720 с>

Изобретение относится к электротехнике, в частности к преобразовательной технике, и может быть использовано на питающих подстанциях электротранспорта, а также в системаХ передач электроэнергии постоянным током высокого напряжения и преобразователях частоты со звеном постоянного тока.

Цель изобретения — повышение надежности трехфазного компенсационного преобразователя путем создания защиты, осуществляющей быстродействующее отключение его от источника постоянного напряжения как в аварийном, так и в нормальном режимах.

На фиг. 1 изображена схема предлагаемого преобразователя;на фиг.2 и 3 — временные диаграммы, поясняющие работу преобразователя и представляющие основу для синтеза системы его управления.

Трехфазный компенсационный преобразователь содержит трехфазный трансформатор с первичной обмоткой

1 и двумя группами вторичных обмоток

2 и 3, соединенных звездой, между общими точками которых включен уравнительный реактор 4 со средним выводом, подключенным к положительному полюсу источника питания. Крайние выводы вторичных обмоток 2 трансформатора соединены с анодами вентилей

5-7, а выводы группы обмоток 3 — с анодами вентилей 8-10. Катоды вентилей 5 и 8, 6 и 9, 7 и 10 объединены в общие точки, и к этим точкам подключены концы соединенных звездой батареи коммутирующж; конденсаторов

11 и трехфазного соединения в звезду уравнительного реактора (катушки)

12, нулевая точка которого подключена к отрицательному полюсу источника постоянного напряжения.

Между средним выводом двухфазного уравнительного реактора 4 и нулевой точкой батареи коммутирующих конденсаторов 11 включен первый дополнительно введенный управляемый вентиль

13, а между нулевой точкой батареи коммутирующих конденсаторов 11 и нулевой точкой трехфазного уравнительного реактора 12 — второй дополнительно введенный вентиль 14. Управление вентилями 5-10 преобразователя осуществляется главной системой

15 управления, а дополнительно вве20

55 денными вентилями 13 и 14 — вспомогательной системой 16.

Преобразователь в режиме инвертирования работает следующим образом.

Потребляемый от источника постоянного напряжения ток делится уравнительным реактором 4 пополам. Во вторичных обмотках трансформатора 2 и 3 ток протекает в течение одной трети периода. В каждой из фаз трехфазной уравнительной катушки 12 протекает треть инвертированного тока. Каждый из коммутирующих конденсаторов батареи 11 перезаряжается с удвоенной частотой по отношению к частоте инвертированного тока, чем достигается высокая эффективность использования конденсаторов.

Дополнительно введенный вентиль

13 при нормальной работе преобразователя (инвертора) закрыт и находится под воздействием положительного напряжения. Разность потенциалов между анодом и катодом вентиля 14 равна нулю, так как узловые точки конденсаторной батареи и трехфазного уравнительного реактора являются эквипотенциальными. Этот вентиль при нормальной работе устройства также находится в закрытом состоянии.

Отключение инвертора от источника постоянного напряжения осуществляется следующим образом. Снимают управляющие импульсы с управляемых вентилей 5- IO путем выключения главной системы 15 управления и включают вспомогательную систему 16, вырабатывающ;ю одиночный импульс, который подается на первый дополнительно включенный управляемый вентиль 13 °

Этот импульс должен подаваться непосредственно после выключения главной системы 15. Так как вентиль 13 находится под действием положительного напряжения, то управляющим импульсом он переводится в проводящее состояние, после чего ток источника питания начинает протекать через коммутирующие конденсаторы батареи

11 и фазы трехфазной уравнительной катушки 12. Секции двухфазного уравнительного реактора 4 при этом обесточиваются, прекращается ток через рабочие вентили 5-10 преобразователя, в результате чего они переходят в непроводящее состояние и прекращается ток в каждой из вторичных обмоток 2 и 3 трансформатора ° з

133

ПО мере зс1ряда коммутирующих кон денсаторон батареи 11 на них растет напряжение, противодействующее протеканию тока источника постоянного напряжения. Этот ток уменьшается и с течением времени стремится к нулю.

Вентиль 13 переходит в закрытое состояние, и инвертор в целом оказывается отключенным от источника литания.

Для включения инвертора н работу следует подать управляющий импульс от вспомогательной системы 16 управления на второй дополнительно ннеденныи управляемый вентиль 14, Он в процессе заряда коммутируюших конденсаторов при отключении инвертора находится под положительным напряжением и, открываясь, дает возможность коммутирующим конденсаторам батареи 11 перезарядиться через трехфазный урая-нительный реактор 12, изменив полярность напряжения между обкладками на обратную. При этом напряжение на ,вентиле 13 снова становится положительным и инвертор готов к работе.

Инвертор переводится в рабочее состояние главной системой 15 управления, осуществляющей формирование в требуемой последовательности импульсов управления вентилей 5-10.

На фиг, 2 и 3 представлены времен ные диаграммы, дополнительно поясняющие работу преобразователя. На чертежах приняты следующие обозна«ения: и - и„, — напряжения на тиристорах 5-10; u< — напряжение на конденсаторах 11, i — токи конденсаторов 1 1 ф . 5,; с/„, управляющие импульсы тиристорон 5-10; ig токи тиристоров 5-10, ul> — напряжение тиристора 13; i - ток тиристора 13; u „, — управляющий импульс тиристора 13; и 1 - напряжение тиристора 12; uy« — управляющий импульс тиристора 12; i — ток инвертора, потребляемьп1 на стороне источника постоянного напряжения.

В интервале времени 0- представлен нормальный режссм работы компенсацчонного инвертора. В момент когда подается команда на бесконтактное отклочение инвертора, снимаются угранляющие импульсы с вентилей

5-10 и подается управляющий импульс на вентиль 13, включенный между общей точкой конденсаторов и положительным источником питания °

0, "fl

11осле уменьшения тока источника литания до нуля иннертор переходит н отключенное состояние. Запасенное напряжение на конденсаторах в интер5 нале отключения не окз3blнàpт в Ièÿния на основные тиристоны иннертора. Напряжения на этих тиристорах являются такими же как и до er о включения в работу (т.р. когда имеются сллоные напряжения, но отсутствуют управляющие импульсы на основных тиристорах).

Таким Образом, для осуществления бесконтактного откл оче11ия ко;1пенс..-циoHuoI иннертора ле трс буется дололн11тель11ых источников энерг 1и, а ис.пользуются раб очис 3 немо н . ь:.

В предлагаемом преобразователе благодаря бесконтактному включению н цель источника постоянного напряжения батареи коммутирующих конденсаторов происходит быстрое Обесто IH— ванне элемента цепи б з возникновения перенапряжений в иннерторе и перегру25 3 Ок IIO Tоку, B ре 3ульта re че гО IIOBbl шаекся надежност1 работы преобраэоВ этцеля, Кроме того, имеется воэможность подк.н.чения и отклн чен; я л,".едлагаемого лре бразрнателя и системах передач электроэнергии лос-.оянным

TOhOM НЫСОКОГO НаПРЯжЕНИЯ> %TO Н . рототипе невозможно.

Ф О р м у л а и 3 О б р е т е н н я

Трехфазный компенсационный преобразователь, содержащий трехфазньн1 трансформатор с двумя вторичными обмотками, соединенными звездой, между

41, общими точками которых включен двухфазный уравнительный реактор со средним выводом, образующим первый вывод постоянного тока, крайние его выводы соединены с анодами вентилей, 45 подключенных к главной системе управления, катоды которых в одних и тех же фазах объединены в общие точки и подключены к концам соединенных звездой батареи коммутирующих конденса50 TopGB H K концам трехфаэнОго соединенного в звезду уравнительного реактора, нулевая точка которого образует второй вывод постоянного тока, отличающийся тем, 55 ITO с целью повьппения надеж Ос и путем создания защиты, осуществляющей быстродействующее отключение его по соответствующему сигналу от источника постоянного напряжения

\ и

v и

М (у см !

Составитель Г.Мыцык

Техред И.Верес Корректор А.Тяско

Редактор Е.Копча

Заказ 3590/55

Тирах 659 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул, Проектная, 4 как в аварийном, так и в нормальном режимах, средний вывод двухфазного уравнительного реактора соединен через первый дополнительно введенный управляемый вентиль с нулевой точкой батареи коммутирующих конденсаторов, которая через второй дополнительно введенный управляемый вентиль соединена с нулевой точкой трехфазного

30720 6 уравнительного реактора, причем оба вентиля по отношению к упомянутым первому и второму выводам постоянного тока включены в проводящем направлении и подключены к вспомогательной системе управления, выполненной обеспечивающей их коммутацию по соответствующему сигналу на отключение преобразователя.