Двенадцатифазный обратимый преобразователь

 

Использование: изобретение может быть использовано при создании преобразовательных подстанций для электропередач и вставок постоянного тока, электрифицированных железных дорог, в электрометаллургической и химической промышленности. Сущность изобретения: устройство состоит из трехфазного трехобмоточного трансформатора 1, двух вентильных мостов 2, 3, шунтовых конденсаторов 4, 5 и реакторов 6, включенных последовательно с фазами первичной обмотки

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 Н 02 М 7/12

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4925798/07 (22) 04.04.91 (46) 07.03.93, Бюл. ¹ 9 (71) Научно-исследовательский институт по передаче электроэнергии постоянным током высокого напряжения (72) А, В. Поссе (56) Шляпошников Б. М, Игнитронные выпрямители для тяговых подстанций железных дорог.. — М,: Гос. транспортное ж/д иэд.-во, 1947. С. 394-398.

Авторское свидетельство СССР

¹ 5577998855, кл. Н 02 М 7/12, 1950.,, ЯЦ,, 1800572 А1

2 (54) ДВЕНАДЦАТИФАЗНЫЙ ОБРАТИМЫЙ

ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ (57) Использование: изобретение может быть использовано при создании преобразовательных подстанций для электропередач и вставок постоянного тока, электрифицированных железных дорог, в электрометаллургической и химической промышленности. Сущность изобретения: устройство состоит из трехфазного трехобмоточного трансформатора 1, двух вентильных мостов 2, 3, шунтовых конденсаторов 4, 5 и реакторов 6, включенных последовательно с фазами первичной обмотки

1800572

7 трансформатора 1, Фазы вторичной обмотки 8 соединены звездой, а фазы третичной обмотки 9 — треугольником. В каждое плечо вентильных мостов 2, 3 включен запираемый тирисгор 10. Конденсаторы 4 включены параллельно соответствующим фазам вторичной обмотки 8, а конденсаторы 5—

Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано при создании преобразовательных подстанций для электропередач и вставок постоянного тока, электрифицированных железных дорог, в электрометаллургической и химической промышленности.

Цель изобретения — снижение стоимости и повышение надежности двенадцатифазного обратимого преобразователя путем уменьшения перенапряжений и улучшения качества потребляемого или выдаваемого переменного тока.

Схем а и редл а га ем о го две н адцатифазного обратимого преобразователя приведена на чертеже. В состав преобразователя входят трехфазный трехобмоточный трансформатор 1, вентильные мосты 2 и 3, шунтовые конденсаторы 4 и 5, реакторы 6, При большой мощности преобразователя (больше 10 МВт) трансформатор

1 может быть выполнен в виде группы из трех однофазных трехобмоточных трансформаторов. Трансформатор 1 имеет по три фазы 7, 8 и 9 соответственно первичной, вторичной и третичной обмотки.

Последовательно с фазами 7 первичной обмотки включены реакторы 6. При высоком напряжении сети реакторы 6 рационально включить со стороны нулевых выводов фаз 7 первичной обмотки. При этом реакторы 6 соединяются звездой, -их нейтраль заземляется. Фазные выводы первичной обмотки подключаются к сети трехфазного напряжения при использовании преобразователя в качестве выпрямителя и (или) инвертора, ведомого сетью. При использовании преобразователя в качестве автономного инвертора к фазным выводам первичной обмотки подключается трехфазная автономная нагрузка, Фазы 8 вторичной обмотки соединены звездой. Параллельно каждой фазе 8 вторичной обмотки присоединен шунтовой параллельно соответствующим фазам третичной обмотки 9. Благодаря введению шунтовых конденсаторов 4, 5 и реакторов

6 обеспечивается снижение перенапряжений и уменьшение коэффициента искажения синусоидальности переменного тока, 1 ил. конденсатор 4. Фазы 9 третичной обмотки соединены треугольником. Параллельно каждой фазе 9 третичной обмотки присоединен шунтовой конденсатор 5.

5 Вентильный мост 2 подключен к фазам

8 вторичной обмотки, вентильный мост 3 — к фазам 9 третичной обмотки, В каждое плечо моста 2 и моста 3 включен запираемый тиристор 10. При напряжениях плеча моста, 10 превышающих выдерживаемое напряжение одного тиристора, в плечо включается вентиль, состоящий из соответствующего числа последовательно соединенных запираемых тиристоров. На стороне постоянно15 ro тока вентильные мосты 2 и 3 соединены последовательно. К полюсам двух мостов подключается сглаживающий реактор и нагрузка (при работе преобразователя в Bblпрямительном режиме) или источник

20 постоянного напряжения (при работе преобразователя в инверторном режиме), Пример конкретного выполнения предлагаемого преобразователя.

Номинальные параметры преобразо25 вателя: выпрямленное напряжение 1000

В, постоянный ток 5000 А, мощность на стороне постоянного тока 5000 кВт. Электрооборудование преобразователя (см, чертеж):

30 — трансформатор 1 — трехфазный трехобмоточный трансформатор типа ТДНП12500/10 И; — вентильные мосты 2 и 3, каждый на напряжение 500 В и ток 500 А;

35 — шунтовые конденсаторы 4 и 5 емкостью соответственно 9, 4 и 3,13 мФ; — реактор 6 индуктивностью 5 мГн.

Линейные напряжения обмоток трансформатора 1: первичной обмотки 10 кВ, вто40 ричной и третичной обмоток 369 В.

Мощность первичной обмотки 6300 кВ А, вторичной и третичной — по 3150 кВ. А.

Вентиль 10 состоит из двух параллельно соединенных запираемых тиристоров 73

45 173-2500 на запираемый ток 2500 А.

При выбранном значении емкости С4 шунтового конденсатора 4 собственная час1800572

Составитель А. Поссе

Техред M. Моргентал Корректор 3. Салко

Редактор А. Рожкова

Заказ 1171 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101 тотэ контура, в KGTopblA ВхОдЯт С4 и индуктивность рассеяния О фазы 8 вторичной обмотки трансформатора, равна 450 Гц (в 9 раз выше частоты переменного тока преобразователя), Такую же собственную частоту имеет контур, в который входят емкость С5 шунтового конденсатора 5 и индуктивность рассеяния, О фазы 9 третичной обмотки трансформатора.

При выбранном значении индуктивности реактора 6 собственная частота контура, в который входят С4, L2 и приведенные к фазе 8 индуктивность рассеяния Li фазы 7 первичной обмотки трансформатора и индуктивность реактора 6, равна 310 Гц. Такую же собственную частоту имеет контур, в который входят С5, 1э и приведенные к фазе 9 третичной обмотки индуктивности Е1 и реактора 6.

Благодаря включению шунтовых конденсаторов 4 и 5 и. реакторов 6, у рассмотренного конкретного 12-фазного обратимого преобразователя получено снижение перенапряжений до кратности

1,4 (вместо кратности около 3) и уменьшение коэффициента искажения синусоидальности переменного тока в три раза (5;( вместо 15 без применения реакторов 6).

Добычные затраты на шунтовые конденсаторы и реакторы значительно ниже экономии на стоимости запираемых тиристоров (иэ-эа снижения перенапряжений) и на стоимости фильтра для такого же уменьшения коэффициента искажения синусоидально5 сти потребляемого или выдаваемого переменного тока.

Формула изобретения

Двенадцатифазный обратимый преобразователь, содержащий трехфазный трех10 обмоточный трансформатор, у которого первичная обмотка соединена с выводами для подключения сети трехфазного напряжения или трехфаэной автономной нагрузки, вторичная соединена в звезду, а

15 третичная — в треугольник, и два последовательно включенных вентильных моста на запираемых тиристорах, один из которых подключен к вторичной обмотке, а другой— к третичной обмотке трансформатора, о т-.

20 л и ч а ю шийся тем, что с целью снижения стоимости и повышения надежности путем уменьшения перенапряжений и улучшения качества потребляемого или выдаваемого переменного тока, параллельно каждой фа25 зе вторичной и.третичной обмоток трансформатора включены дополнительно введенные шунтовые конденсаторы, а последовательно с каждой фазой первичной обмотки включен дополнительно введен30 ный реактор.