Преобразовательный агрегат

 

(i i) 56ОЗОВ

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

СО 03 СОоютсммх

СоцмадмстическиХ

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 19.04.74 (21) 2018379/07 с присоединением заявки № (23) Приоритет

Опубликовано 30.05.77. Бюллетень № 20

Дата опубликования описания 14.07.77 (51) М. Кл Н 02М 7/155

Государственный комитет

Совета Министров СССР па делам изабретений и открытий (53) УДК 621.314.27 (088.8) (72) Автор изобретения Г. А. Николаев (71) Заявитель Уральское отделение Всесоюзного ордена Трудового Красного Знамени научно-исследовательского института железнодорожного транспорта (54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬНЫЙ АГРЕГАТ

Изобретение относится к силовой преобразовательной технике и может быть использовано, например, на тяговых подстанциях постоянного тока электрифицированных железных дорог с целью преобразования переменного тока в постоянный и возврата избыточной энергии рекуперации в питающую энергосистему.

Известны преобразовательные агрегаты, содержащие несколько трехфазных мостовых вентильных трупп, каскадно или параллельно соединенных между собой на стороне постоянного тока и подключенных через индивидуальные конденсаторные батареи к вентильным обмоткам трансформаторов или трехфазной сети переменного тока.

Известен преобразовательный агрегат, содержащий выпрямительную и инверторную мостовые вентильные группы, соединенные между собой встречно-параллельно и подключенные к разным отводам вентильной ooMQTки общего преобразовательного трансформатора, являющийся прототипом предлагаемого устройства.

Особенностью такого преобразовательного агрегата является разновременная работа отдельных мостов, поскольку при работе агрегата в ииверторном режиме отсутствует выпрямительная нагрузка и наоборот. Использование известных схем включения сериесных конденсаторов в цепь каждого из мостов является недостатком таких преобразователей.

В известных реверсивных преобразователях тяговых подстанций со встречно-параллельным соединением мостов ограничение уравнительного тока, возникающего под действием мгновенной разности ЭДС в контуре выпрямитель — инвертор, обеспечивается соответствующим выбором соотношения между фазнымп

ЭДС инвертора и выпрямителя, а также подключением к выходам инвертора реакторов достаточной индуктивности.

Целью изобретения является разработка реверсивного компенсированного агрегата с меньшей установленной мощностью элементов оборудования и эффективным ограничением уравнительного тока. Эта цель достигается благодаря тому, что разомкнутые нейтральные выводы вентильной обмотки преобразовательного трансформатора соединены между собой через конденсаторы.

На чертеже приведена схема предлагаемого преобразовательного агрегата.

Агрегат содержит две мостовые вентильные

25 группы 1 — 6 и 1 — 6, трансформатор 7, батарею конденсаторов 8, 9, 10, насыщающнеся дроссели 11, 12, 13 и линейные реакторы

14, 15.

Тиристорный 1 — 6 и диодный 1 — 6 мосты

Зо соединены между собой встречно-параллельно

560308

50 и подключены к разным отводам вентильной обмотки трансформатора 7. К разомкнутым нейтральным выводам вентильной обмотки трансформатора подключена батарея конденсаторов 8, 9, 10, собранная в звезду. Параллельно конденсаторам в каждой из фаз подключены насыщающиеся дроссели 11, 12, 13.

Линейные реакторы 14, 15 включены в контур между тиристорным и диодным мостами.

В предложенном преобразовательном агрегате мосты 1 — 6 и 1 — 6 работают разновременно. Подключение выпрямительного и инвертерного мостов к разным отводам вентильной обмотки трансформатора производится ввиду необходимости повышения фазных ЭДС инверторного моста по сравнению с выпрямительным мостом и обеспечения равенства напряжений холостого хода выпрямителя и инвертора. При угле опережения отпирания инвертора р отношение К фазных ЭДС ин вертора и выпрямителя находится из выражения

К .!

Б2.

Е„сов tl

Насыщающиеся дроссели 11, 12, 13 при работе устройства ограничивают перенапряжения на конденсаторах в аварийных режимах.

Линейные реакторы 14, 15 предназначены для ограничения циркуляционного тока между выпрямителем и инвертором, а также для снижения скорости нарастания тока опрокидывания инвертора.

Особенностью работы описываемого преобразовательного агрегата является уменьшенный по сравнению с известными агрегатами почти в два раза угол опережения отпирания инвертора без снижения его устойчивости.

Указанное обстоятельство позволяет получить то же ограничение уравнительного тока при меньшем напряжении вольтодобавочной обмотки трансформатора и меньшей индуктивности реакторов.

Общий положительный эффект от применения сериесных конденсаторов суммируется из ряда эф фектов. К ним относятся улучшение энергетических показателей преобразователя, улучшение его внешних характеристик, автоматическое регулирование генерируемой конденсаторами реактивной мощности синхронно с изменениями нагрузки.

Вместе с тем описанное включение конденсаторов в преобразователях со встречно-па5 0

35 раллельным соединением выпрямительйого и инверторного мостов позволяет получить дополнительно новый положительный эффект, который заключается в возможности уменьшения за счет конденсаторов установленной мощности устройств для ограничения уравнительного тока, возникающего в таких преобразователях между выпрямителем и инвертором.

Этот эффект не является очевидным следствием включения конденсаторов в контур протекания уравнительного тока. Напротив, включение конденсаторов при неизменной величине угла опережения отпирания инвертора Р и прежней величине индуктивности реакторов вызывает даже некоторое возрастание уравнительного тока вследствие частичной компенсации индуктивного сопротивления контура, в котором протекает уравнительный ток.

Эффект ограничения уравнительного тока и возможность уменьшения мощности и стоимости устройств для его ограничения основываются на способности инвертора с сериесными конденсаторами работать устойчиво при значительно меньших углах опережения по сравнению с инвертором без конденсаторов.

Положительный эффект, связанный с ограничением уравнительного тока, может быть реализован и при известном включении конденсаторов в цепь каждого моста. Однако в этом случае установленная мощность конденсаторной батареи возрастает в два раза по сравнению с предложенным преобразовательным агрегатом.

Формула изобретения

Преобразовательный агрегат, содержащий выпрямительную и инверторную мостовые вентильные группы, соединенные между собой встречно-параллельно и подключенные к разным отводам вентильной обмотки общего преобразовательного трансформатора, конденсаторы продольной ем костной компенсации и насыщающиеся дроссели, отличающийся тем, что, с целью уменьшения установленной мощности и ограничения уравнительного тока между выпрямителем и инвертором, нейтральные выводы вентильной обмотки трансформатора соединены между собой через указанные конденсаторы.

560308

Составитель Е. Дорошин

Техред Л. Денискина

Редактор В. Левятов

Корректор Л. Брахиина

Заказ 1456j13 Изд. ¹ 469 Тираж 917 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Мшгистров СССР по делам изобретений и открытий

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

Типография, пр. Сапунова, 2