Способ коммутации трехфазного силового трансформатора

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскнх

Сецнаинстнчвскнх

Оеспубинк оо652675 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 21,0676 (21) 2374875/24-07 (51) М. Кл.

Н 02 .Р 13/04)

Q 05 Г 1/14 с присоединением заявки ЭЙ

Государствеииый комитет

СССР по делам изобретений и открытий (23) Приоритет (5З) УДК 621. 316. .727(088.8) Опубликовано 150379.Бюллетень М 10

Дата опубликования описания 1503.79 (72) Авторы изобретения.

Г.М. Рубашов, P.Ç. Кац, A.Ï..Kåäðîí и Ю.И. Шестиперов

Ленинградский проектно-экспериментальное отделение ВНИИпроектэлектромонтаж

Pl) Заявитель (54) СПОСОБ КОММУТАЦИИ ТРЕХФАЗНОГО

СИЛОВОГО ТРАНСФОРМАТОРА

Изобретение относится к электрб= технике и может быть использовано в системах широтно-импульсного регулирования, в которых исполнительным органом является силовой трансформатор.

Известны способы коммутации силовых трансформаторов тиристорным выключателем по первичной стороне (11,(2), позволяющие устранять переходные процессы при коммутации путем предварительного измерения вольтсекундного интеграла напряжения, приложенного к первичной обмотке трансформатора в конце предыдущего интервала проводимости от момента последнего перехода напряжения сети через нуль до начала следующего интервала включенного состояния, и последующего включения трансформато- вО ра в момент, когда вольт-секундный интеграл напряжения на тиристоре от момента перехода через нуль в том же направлении сравняется с измеренным вольт-секундным интегралом.

Недостатком такого способа является достаточно сложный алгоритм системы управления, что снижает его надежность. ЭО

Наиболее близким по технической сущнОсти к предложенному способу является способ (3l, позволяющий,комму-тировать трансформатор с минимальными переходными:- процессами путем воздействия на фазу управляющих импуль-" сов выключателя в зависимости от направления остаточного потока стержней трансформатора и включения при намагничивающем потоке, направленном противоположно остаточному.

Однако этот способ непригоден для устранения переходных процессов в трансформаторах с незаземленной первичной обмоткой. Отсутствие заземления, приводящее к необходимости коммутироваТВ такие трансформаторы двумя стуйенями (две обмотки вместе и третью отдельно), а также наличие в трехстержневых конструкциях магнитной несимметрии (различные магнитные сопротивления в крайних и среднем стержнях) может приводить к значительйым переходным процессам, что снижает надежность способа.

Целью изобретения является повышение надежности путем устранения переходных процессов при коммутации силовых:трансформаторов с различными группами соединения первичной обмотки.

652675

В течение времени t -t импуль2 3 сы на запуск тиристоров не поступают - трансформатор 2 выключен. При очередном цикле включения устанавливаются углы зажигания (момент времени t ) с учетом величины и направ3 ления остаточного магнитного потока в каждом из стержней трансформатора.

Характерной особенностью трехфазного трансформатора является несимметричность его магнитной системы, так как длина магнитной цепи в стержне

В меньше, чем длины цепей в крайних стержнях A и С. Первоначальное включение двух соседних в геометрическом отношении фаз приводит к появлению в

-.ðåòüåì стержне до включения его обмотки разностного потока и услож-. няет выбор угла зажигания тиристоров третьей фазы. В "вязи с этим для исключения влияния укаэанной несимметрии целесообразно сначала производить включение обмоток, расположенных на крайних в геометрическом отношении стержнях. При этом потоки фаз А и С, замыкающиеся через средний стержень; взаимно компенсируются и результирующий поток в среднем стержне В равен нулю.

Поэтому в мОмент времени 13 оДновременно включают тиристоры 5 и 8 фаз A и С с фаэным углом Ч ОФНО30 сительно перехода через нуль линейного напряжения U<< таким, при котором в обеих фазах вынужденный магнитный поток Ф„ д равен разности остаточных потоков Фа и Ф,, Аналогйчно, в момент времени t4 подают импульсы на тиристор 7 фазы

В, так что вынужденный магнитный поток Ф„ > равен остаточному потоку

Ф фазы В. При указанном порядке коммутации в каждой из фаз происходит компенсация намагничивающей составляющей потока Ф <,, равной и противоположной по знаку:магнитному потоку принужденного режима в моменты включения и свободной составляющей

Ф, определяемой остаточным намагнйчиванием. Таким образом, начиная с момента включения; в трансформаторе устанавливаются магнитные потоки и токи стационарного режима., Указанный способ позволяет коммутйровать трехфаэные силовые трансформаторы с произвольной группой соединения первичной обмотки без переходных процессов при включении, что увелйчивает срок службы силового трансформатора при его использовании в качестве регулирующего органа в системах широтно-импульсной модуляции мощности. воположно остаточному, отключение. трансформатора производят снятием управляющих импульсав.с тиристоров, коммутирующих обмотку крайнего в геометрическом отношении стержня в положительном полупериоде напряжения данной фазы, затем — с тиристоров остальных фаз в положительном полупериоде напряжения обмотки другого крайнего"стержня, после чего- очеред- ной цикл включения производят тиристарами, одновременно подключающими обмотки,- расположенные на крайних стержнях, при намагничивающем пото— ке, равном по величийе и противопо- ложном по знаку разности остаточных потоков этих фаз, а обмотку среднего И пряжений в сети и магнитных потоков в трансформаторе. Здесь обозначейо:

UA, U, Uo — мгновенные значения фазных напряжений сетию Фoa Ф

Фас - остаточные магнитные потоки;

Фсв.А Фсв.в Фсвс свободные тавляющие результирующих магнитных потоков, обусловленные остаточным намагничиванием; Ф, — намагничиваю1 щая составляющая магнитного потока;

Фвр.

Ф 45 денные составляющие результирующего магнитного потока.

Цикл коммутации трансформатора следующий: по достижении максимально го значения напряжения фазы С, рас- 50 положенной на крайнем в геометричес- ком отношении стержне (момент времени t ), осуществляют выключение фазы лосредством снятия импульсов с тиристора 9 биполярной группы, кото- 55 рый выключается при прохождении тока через нуль. Затем по достижении максимального значения напряжения фазы А (момент времени 2) осуществляют выключение фаз A и В посредством снятия импульсов с тиристоров .5 и 6, которые выключаются при про-, хождении через нуль тока фазы В, На фиг. 1 обозначены направления остагочйых магнитных потоков в стержнях трансформатора после его выключения.

Формула изобретения

Согласно предложенному способу коммутации силового трансформатора ти ристорным выключателем па первичной стороне, заключающемуся в том, что воздействуют на фа у управляющих импульсов выключателя таким образом, что при каждом отключении запоминают направление, остаточного потока стерж-, ней трансформатора и каждое последующее включение производят при намаг- ничивающем потоке, направленном протистержня подключают при намагничивающем потоке, равном по величине и противоположном по знаку остаточному потоку данной фазы, Ба фиг. 1 приведена схема включения в сеть 1 силового трансформатора

2 тиристорным выключателем 3, состоящим из биполярных групп тиристо- ров 4+9.

На фиг. 2 приведены диаграммы наСпособ коммутации трехфазного силового трансформатора тиристорным выключателем по первичной стороне, заключающийся в том, что воздействуют

652675

Fur. 7 Рис. 2

Составитель В. Жмуров

Техред М. Петко Корректор В. Куприянов

Редактор Д. Зубов

Заказ 1074/52 Тираж 856 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал i1ËÏ Патент, г. ужгород, ул. Проектная, 4 на фазу управляющих импульсов выключателя таким образом, что при каждом отключении запоминают направление остаточного потока стержней трансформатора и каждое последующее включение производят при намагничивающем потоке, направленном противоположно остаточ- S ному, о т л и ч а ю щ н и с я тем, что, с целью повышения надежности путем устранения переходных процессов, отключение трансформатора производят снятием управляющих импульсов с тирис-gp торов коммутирующих обмотку крайнего в геометрическом отношении стержня в положительном полупериоде напряжения данной фазы, затем — с тиристоров остальных фаэ в положительном полупериоде напряжения обмотки другого крайнего стержня, после чего очередной цикл включения производят тиристорами, одновременно подключающими обмотки, расположенные на крайних стержнях, при намагничивающем потоке, равном по величине и противоположном по знаку разности остаточных потоков этих фаэ, а обмотку среднего стержня подключают при намагничивающем потоке, равном по величине.и противоположном по знаку остаточному потоку данной фазы.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Р 403006, кл. G 05 F 1/20, 1971.

2. Авторское свидетельство СССР

9 363965, кл, G 05 F 3/00, 1970.

3. Авторское свидетельство СССР

Р 418839, кл. G 05 F 1/14, 1972.