Трансформаторно-тиристорный регуляторпеременного напряжения

 

саеозоз ч

ИВ. -..: " .Нж. бди .е< ЫБА.

И Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ (i i) 568879

6663 Соеетоеь

6оциелиотииеоиим.

Реоиублик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свил-ву (22) 3".;!âëñío 20.07.73 (21) 10- 17072 24-7 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет

Опубликовано 30.03.76. Бюллетень ¹ 12

Даты опубликования описания 17.05.76 (51) М Кд г Н 02М 5/12

G 05F 1/14

Н 02Р 13/16

Гооударстеенный комитет

Совета Министров СССР ио делам изобретений и открытий (53) УДК 621.315.722 (088.8) (72) Авторы изобретения

Г. А. Дулицкий и Б. Г. Шрейдер (71) Заявитель (54) ТРАНСФОРМАТОРНО-ТИРИСТОР НЫ Й РЕГУЛЯТОР

ПEPEMEHНОГО НАПРЯЖЕНИЯ

Изобретение относится к силовым полупроводниковым преобразователям переменного напряжения, предназначенным для регулирования напряжения питания потребителей с повышенными требованиями к качеству электрической энергии.

Известен трансформ аторно-тиристорный регулятор переменного напряжения, содержащий трансформатор с регулируемой секционированной обмоткой, к выводам которой подключены пары рабочих тиристоров для переключения секций; блоки управления и максимальной токовой защиты, а также узел искусственной коммутации, состоящий из последовательно соединенных конденсатора и тиристорного ключа переменного тока.

Недостатком известного устройства является то, что защита рабочих тиристоров от етерегрузок по току осуществляется путем снятия импульсов управления рабочих тиристоров, которые в этом случае запираются при ближайшем переходе тока через нулевое значение. При коротких замыканиях аварийный ток регулятора может в 10 — 20 раз превышать номинальный, а длительность протекания аварийного тока за счет апериодической составляющей тока может оказаться более полупериода питающего напряжения (12 — 15 мс при частоте 50 Гц). Тиристоры же обладают сравнительно малой перегрузочной способностью, поэтому их приходится выбирать по аваршшому режиму работы регулятора. В результате установленная мощность тиристоров, масса стоимость и габариты регулятора увеличива

5 ются, а в нормальном режиме работы тири сторы недостаточно используются по току.

Целью изобретения является обеспечение защиты рабочих тиристоров регулятора от перегрузок по току и перенапряжений для умень10 шепия их установленной мощности. Поставленная цель достигается тем, что в предлагаемом устройстве указапньш узел искусственной коммутации включен между общей точкой рабочих тиристоров и выводом секции регу15 лируемой обмотки трансформатора с наибольшим числом витков, а параллельно упомянутому конденсатору подключен резистор.

На чертеже представлена принцнпиальнач электрическая схема одной фазы трансфор20 маторно-тиристорного регулятора переменного напряжения.

Трансформаторно-тиристорный регулятор переменного напри>кения содержит трансформатор 1 с иерегулируемой и регулируемой

25 секционированиои обмотками, выводы 2, 3 и 4 регулируемой секционировынной обмотки, к которым присоединены пары 5 и 6 рабочих тиристоров; блок управления 7, блок максимальной токовой защиты 8. Узел искусствен30 ной коммутации регулятора содержит после508879

45 довательно соединенные конденсатор 9 с шунтирующим его резистором 10 и тиристорный ключ 11 переменного тока и включен между общей точкой рабочих тиристоров 5 и 6 и выводом 4 секции регулируемой обмотки трансформатора с наибольшим числом витков.

Устройство работает следующим образом.

Блок 7 управления вырабатывает импульсы рабочих тиристоров 5, измеряет величину выходного напряжения регулятора и регулирует задержку по фазе импульсов управления рабочих тиристоров 6. Блок 8 максимальной токовой защиты контролирует величину тока регулятора и при перегрузках по току подает импульс запрета на блок 7 управления и вырабатывает импульс управления тиристорным ключом 11 узла искусственной коммутации.

В нормальном режиме работы регулятора тпристорный ключ 11 заперт, конденсатор 9 разряжен, а пары 5, 6 рабочих тиристоров, получая сигналы управления с блока 7 управления, обеспечивают переключение выводов 2, 3 регулируемой секционированной обмотки и стабилизацию выходного напряжения регулятора при изменениях входного напряжения и тока нагрузки.

При коротком замыкании в питаемой сети или при перегрузке регулятора в момент времени, когда мгновенное значение аварийного тока достигает значения уставки, блок 8 MBKсимальной токовой защиты подает сигнал на снятие импульсов управления с рабочих тиристоров 5, 6. Одновременно или с некоторой задержкой по времени, как только полярности напряжения и аварийного тока станут одинаковыми, блок 8 максимальной токовой защиты подает также импульс управления на включение тиристорного ключа 11.

После включения тиристорного ключа 11 проводящий рабочий тиристор запирается обратным напряжением между выводами регулируемой обмотки трансформатора. Обратное напряжение к рабочим тиристорам прикладывается через конденсатор 9, который заряжается аварийным током. Емкость конденсатора выбирается из условия обеспечения обратного напряжения на рабочих тиристорах

5, 6 в течении времени восстановления их запирающей способности. Резистор 10 увеличивает затухание контура, по которому протекает аварийный ток, снижает перенапряжения на элементах регулятора и ограничивает ток через тиристорный ключ 11 после того, как рабочие тиристоры 5, 6 закрылись, а конденсатор 9 зарядился. Запирается тиристорный ключ 11 в момент ближайшего перехода тока через нулевое значение.

Таким образом, предлагаемое устройство обеспечиваег быстрое принудительное запиранне рабо их тиристоров через несколько десятков микросекунд после того, как аварийный ток достиг значения тока уставки. Это позволяет о-раничить величину н длительность протекания аварийного тока, ограничить перенапряжения на элеметах схемы, выбирать рабочие тиристоры не по аварийному режиму, а по току нормального режима, в

2 — 3 раза уменьшить установленную мощность тиристоров и тем самым уменьшить габариты, массу и стоимость регулятора.

Формула изобретения

Трансформаторно-тиристорный регулятор переменного напряжения, содержащий трансформатор с регулируемой секционированной обмоткой, к выводам которой подключены пары рабочих тиристоров для переключения секций, блоки управления и максимальной токовой защиты, а также узел искусственной коммутации, состоящий из последовательно соединенных конденсатора и тнристорного ключа переменного тока, отличающийся тем, что, с целью обеспечения повышения надежности и уменьшения их установленной мощности, указанный узел искусственной коммутации включен между общей точкой рабочих тиристоров и выводом секции регулируемой обмотки трансформатора с наибольшим числом витков, а параллельно упомянутому конденсатору подключен резистор.

508879

Составитель Г. Гомола

Техред Т. Рыбалко

Корректор Л Котова

Редактор В. Левятов

Типография, пр, Сапунова, 2

Заказ 1042/8 Изд. ¹ 1225 Тираж 882 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, 7К-35, Раушская наб., д. 4/5