Статический переключатель регулировочных ответвлений силового трансформатора под нагрузкой

 

ОП ИКАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

И АВТОРСИОМУ СВМДВТВДЬСИУ (б!) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 16.08.74(21) 2055192/24-07

СОО3 Советских

Соцналмстимвооа

Республик с присоединением заявки №

Гасударственный наннтет

СССР ао делам нзобретеннй н откритнй (23) Приоритет

Опубликовано 25.07.79Бюллетень № 2

Дата опубликования описания 28.07.7 (72) Авторы изобретения

Г. М. Рубашов, В. E. Поюровский и С. Н. Старостин

Ленинградское проектно-экспериментальное отделение

ВНИИПРОЕКТЭЛЕКТРОМОНТА Ж" (73) Заявитель (54) СТАТИЧЕСКИЙ ПЕРЕКЛЮЧАТЕЛЬ РЕГУЛИРОВОЧНЫХ

ОТВЕТВЛЕНИЙ СИЛОВОГО ТРАНСФОРМАТОРА

ПОД НАГРУЗКОЙ

Изобретение относится к электротехнике, в частности к статическим переключающим устройствам регулировочных ответвлений силовых трансформаторов под нагрузкой.

В известных устройствах аналогичного назначения, содержащих тиристоры, подключенные к регулировочным ответвлениям, переключение с одной ступени на другую производится системой управления в момент естественного прохождения фазы переменного тока через нулевое значение, что снижает надежность (устройства), так как системы управления подобных устройств должны следить за фазой нагрузки и производить переключение в строго определенный момент, кроме того, при сбоях системы управления возможны короткие замыкания секции силового трансформатора — в случае одновременного вклю- чения двух групп тиристоров, принадле20 жащих разным ответвлениям (переключение через короткое замыкание) или разрыв цепи главного тока (переключение через холостой ход), сопровождающийся значительными перенапряжениями.

Для создания надежного статического переключающего устройства, позволяющего производить переключения в произвольный момент времени при любом xApQKTE;— ре нагрузки, каждое из регулирово ных ответвлений согласно изобретению, подключено к нагрузке посредством четырехплечевого моста,- двумя плечами которого являются тиристоры а двумя другими— неуправляемые вентили, причем в диагональ указанного моста включен реактор и источник постоянного тока.

Такое построение переключателя позволяет осуществлять переключение в произвольный момент времени при любом характере нагрузки, а также сократить число элементов коммутирующего устройства, так как один реактор, обеспечивающий переключение на всех ступенях, и два неуправляемых вентиля являются общими для всех ступеней.

675571

На фиг. 1 представлена схема переключающего устройства; на фиг. 2 пока° зан процесс переключения ответвлений трансформатора под нагрузкой.

Переключающее устройство может быть выполнено для произвольного числа ответвлений. Каждое ответвление подключается к управляемым тиристорам 1-14; образующим два плеча моста. два других плеча образованы неуправляемыми диодами

15 и 16. В диагональ моста включен ре+ актор 17. Последовательно с реактором в диагональ моста может быть включен неуправляемый мостовой выпрямитель на диодах 18-21 ° питающийся от вспомогательного трансформатора 22. Указанный вспомогательный источник постоянного на пряжения не является принципиальным элементом переключателя. Переключающее устройство может работать с дополнитель- >0 ным источником и без него. Регулировоч ная эона обмотки в данном случае содержит шесть секций 23-28.

Работа устройства осуществляется следующим образом.

Включение цепи происходит после подачи импульсов управления на любую пару тиристоров 1-2, 3-4 и т. д. В момент появлении положительного .апоояжения на них угол регулирования а(= 0 . Ha диаго- 30 нали моста при этом возникает выпрямленное напряжение, под Ьоэдействйем коmpoi о ток в реакторе увеличивается ооо - амплитудного значения тока нагрузки Ън =

= Ь, (фиг. 2) . Через реактор . протекает выпрямленный ток, формирующийся из токов плеч xocvai,,t, L3, С . При высокой добротности реактора все четыре вентйля моста находятся в проводящем сос40 тоянии - угол коммутации выпрямители о

)"= 180, токи вентилей имеют постоянную составляющую равйую половине максимального значения тока нагрузки -Я- д и синусоидальную составляющую с ампля45 тудОй ф г 1 ок нагрузки протекает в схеме crie / дующим образом: положительная волна тока от зажима А, далее, например, через секции 23, 24, 25, 26, тиристор 9, реактор 17, диоды 18-21, если они используются в схеме, диод 16, к зажиму. В;

Обратная цолуволна рабочего тока йротекает от зажима В через диод 15„реактор

17, диоды 18-21, тиристор 10, секции обмотки 26-24 к зажиму А; Протйкание

"гока "нагрузки при нахождении переключателй на другйх" ответйленйях аналогичное ;

ПОС5ольку и реальной схеме проводяЭ щие вентили и реактор имеют конечное сопротивление, ток в реакторе в коммутационном интервале затухает (фиг. 2) и

ПОНВляются межкоммут&ционные интерВалы работы переключающего устройства, когда в цепь между тиристорами, например

13, 16 и 15, 24, включается реактор.

Этот интервал работы моста может составлять несколько электрических градусов, на реакторе появляются однополярные "всплески напряжения.

Влияние этих "всплесков на рабочие режимы невелико, так как их среднее значение мало. Величина среднего значения падения напряжения на переключающем устройстве определяется суммой падений напряжений на активном сопротивлении реактора и вентилей.

Устройство позволяет при необходимости полностью исключить указанное падение напряжения. Для этого последовательно с реактором включен в схему источник постоянного напряжения, выполненный в виде вспомогательного трансформатора

22 и выпрямителя на диодах 18-21.

Процесс переключения с одного ответвления иа другое может быть осуществлен в произвольный момент времени, для чего импульсы управления снимаются с работающей группы тиристоров и подаются на любую смежную rpyrmy. Так, при включенных тиристорах 13 и 14, т. е. вся регулировочная зона обможн силового трансформатора обтекается рабочим током для переключения на соседнее ответвление в произвольный момент времени 0" (фиг. 2), импульсы управления с тиристоров 13 и 14 переносятся на тиристоры

11 и 12. Вмомент йереноса,,как показано выше, все четыре тиристора 13, 14,.

15, 16 обтекаются рабочим током. При включении тиристоров 11 и 12 образуется контур короткого замыкания секции

28. Этот контур короткого замыкания образуется через тиристор 13, диод 15, реактор 17., тиристор 12. Ток короткого замыкания нарастает до амплитудного зна1 чения тока реактора за интервал -, после чего один иэ тиристоров 13 и 14, в данном случае 14, отключается и в контур короткого замыкания вводится реактор, который ограничивает величину тока до желаемого значения. Процесс переклюЧЕНИЯ ЗаиайЧИваЕТСЯ ЧЕРЕЗ ВрЕМя „В МОмент О,естественной коммутации тиристора 13.

675571

Формула изобретения

1. Статический переключатель регулировочных ответвлений силового трансформатора под нагрузкой, содержащий тиристоры, подключенные к регулировочным ответвлениям, отличающийся тем, что с целью повышения надежности работы переключателя, каждое из регули ровочных ответвлений подключено к нагруз- 1о ке посредством четырехплечевого моста, двумя плечами которого являются указанные тиристоры, двумя другими плечами— неуправляемые диоды, а в диагональ моста включен реактор.

2. Переключатель по и. 1, о т л ич а ю шийся тем, что в упомянутую диагональ моста последовательно с реактором подключен источник постоянного тока.

675 )7.(/

Составитель Г. Ермаков

Техред И. Асталош Корректор Г. Назарова

Редактор Е. Гончар

Филиал ППП Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Заказ 4387/55 Тираж 856 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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