Трехфазный преобразователь

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскими

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства №

М. Кл. Н 02m 7/06

Заявлено 01.Х11.1969 (№ 1381404/24-7) с присоединением заявки №

Приоритет ,Опубликовано 26.Х.1973. Бюллетень № 43

Дата опубликования описания 27.III.1974

Государственный комитет

Совета Министров СССР но делам изобретений н открытий

УДК 62).314.65(088.8) ВПТБ

Авторы изобретения "-г1 1 11 "; <: 3 "Г1 О

Л. P. Нейман и М. А. Слоним

Заявители Ленинградский ордена Ленина политехнический институт им. М. И. Калинина и Физико-технический институт им. А. Ф. Иоффе

ТРЕХФАЗНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ

Изобретение относится к преобразователям электрического тока (переменного в постоянный и обратно), преимущественно большой мощности, и может быть применено для передач постоянного тока высокого напряжения, особенно при использовании полупроводниковых вентилей.

Известен трехфазный преобразователь, в котором достигается глубокое ограничение токов короткого замыкания, выполненный по схеме каскада и содержащий параллельные ветви с последовательно включенными преобразовательными блоками в каждой из них и трансформаторы с последовательно соединенными первичными обмотками.

Однако при перекрытиях изоляции или пробоях разрядников величины аварийных токов не ограничиваются и, в частности, токи в вентилях могут достигать величин 10+ 15 1,; где 4 — выпрямленный ток преобразователя в предаварийном режиме. Кроме того, при обратных зажиганиях напряжение на полюсах преобразовательных элементов возрастает вдвое, а при перекрытиях изоляции падает до нуля, в результате меняется выпрямленное напряжение на выходе преобразователя в целом и нарушается нормальное энергоснабжение.

Цель изобретения — ограничить величины аварийных токов в преобразователе при обратных зажиганиях вентилей, перекрытиях изоляции и пробоях разрядников, а также увеличить надежность энергоснабжения.

Это достигается тем, что первичные обмотки трансформаторов, питающих по крайней мере один из преобразовательных блоков из каждой ветви, соединены между собой последовательно.

На фиг. 1 представлен вариант схемы преобразователя, содержащего т параллельl0 пых ветвей с и последовательно включенными преобразовательными блоками в каждой ветви, причем последовательно соединены первичные обмотки трансформаторов, питающих по одному из преобразовательных блоков из

15 каждой ветви; на фиг. 2 — простейший вариант преобразователя (т=2, n=2).

Рассмотрим работу преобразователя по схеме на фиг. 2.

Преобразователь содержит две параллель20 ные ветви 1 и 2 с двумя последовательно включенными преобразовательными блоками в каждой из них (соответственно 3, 4 и 5, 6).

Преобразовательные блоки 3 и 4 питаются от трансформаторов 7 и 8, а блоки 5 и 6 — от

25 трансформаторов 9 и 10.

Схемные (вторичные) обмотки трансформаторов соединены в треугольник или звезду.

Преобразовательные блоки, питающиеся от схемных обмоток, соединенных в треугольно ник образуют ветвь 1, а преобразовательные

404167

3 блоки, питающиеся от схемных обмоток, соединенных в звезду, — ветвь 2. Сетевые (первичные) обмотки каждых двух трансформаторов, питающих преобразовательные элементы

3, 5 или 4, 6, расположенные в различных ветвях (1 или 2), соединяются последовательно.

Пробой разрядников 11 и 12 с точки зрения величин аварийных токов эквивалентен перекрытию изоляции между соответствующими точками.

При возникновении обратного зажигания вентиля 13 или при пробое разрядника 11 в преобразовательном блоке 3 ветви 1 аварийные токи ни в одном из элементов схемы не могут значительно превышать токов нормальных режимов.

Действительно, при этих авариях в преобразо вательном блоке 3 ветви 1 схемные обмотки трансформатора 7, питающего этот преобразовательный блок, оказываются замкнутыми накоротко. Но токи в этих обмотках (при коэффициенте трансформации 1) должны быть равны (без учета намагничивающих токов) токам сетевых обмоток этого трансформатора, а следовательно, токам сетевых и схемных обмоток трансформатора 8, питающего преобразовательный блок 5, включенный в ветвь 2. Но токи в преобразовательном блоке 5 ветви 2 не могут существенно превышать номинальных, так как в этой ветви нет преобразовательных элементов в аварийном состоянии.

Последовательное соединение сетевых обмоток трансформаторов 7 и 8 и последовательное соединение самих преобразовательных блоков обеспечивает принудительное распределение токов между ветвями 1 и 2 как в нормальных, так и в аварийных режимах.

Принудительное распределение токов между ветвями 1 и 2 обусловливает принудительное распределение напряжений. В результате

10 при аварии в одном преобразовательном элементе токи в ветвях 1 и 2 не меняются, не меняется напряжение на полюсе ветви .с исправными преобразовательными элементами и, следовательно, не меняется напряжение (и

1s выпрямленный ток) на выходе схемы в целом.

Исключение составляет разрядник 12, однако вероятность его пробоя крайне мала.

20 Предмет изобретения

Трехфазный преобразователь, выполненный по схеме каскада, содержащий параллельные ветви с последовательно включенными преоб2s разовательными блоками в каждой из них и трансформаторы с последовательно соединенными первичными обмотками, отличающийся тем, что, с целью ограничения величин аварийных токов и увеличения надежности элек30 троснабжения, первичные обмотки трансформаторов, питающих по крайней мере один из преобразовательных блоков из каждой ветви, соединены последовательно.

404167

l ! ! ! ! ! ! l11 ! ! ! L !

1 !

1 !

Фиг. 2

Составитель В. Кузнецова

Техред T. Миронова

Корректор Е. Миронова

Редактор О. Степина

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 623/12 Изд. № 155 Тираж 755 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, 5К-35, Раушская наб., д. 4/5