Трехфазный трансформатор для питания полууправляемого преобразовательного агрегата с четырьмя вентильными мостами с диодами и тиристорами в соответствующих анодных и катодных группах вентилей

( л ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(56) Отчет "Разработка, изготовление и внедрение диоднотиристорных и реобразователей с параметрами 25 кА 925 В для серий 160 кА для электролиза алюминия". УДК 669.2/8, 621,314.6 М гос,регистрации 01812000195.Авторское свидетельство СССР М 904152, кл, Н 02 М 7/12, 1982.(54) ТРЕХФАЗНЫЙ ТРАНСФОРМАТОР ДЛЯ ПИТАНИЯ ПОЛУУПРАВЛЯЕМОГО ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬНОГО АГРЕГАТА С ЧЕТЫРЬМЯ ВЕНТИЛЬНЫМИ МОСТАМИ С ДИОДАМИ И ТИРИСТОРАМИ В СООТВЕТСТВУЮЩИХ АНОДНЫХ И КАТОДНЫХ ГРУППАХ ВЕНТИЛЕЙ(57) Использование: изобретение может быть использовано в преобразовательных силовых трансформаторах, обладающих вы 02 М 7/12, Н 01 Р 27/28 сокой надежностью и увеличенным сроком эксплуатации и обеспечивающих снижение концентрации потерь от высших гармоник тока. Сущность изобретения: на магнитной системе 1 трехфазного трансформатора расположены концентрически сетевая обмотка 2 и вентильная обмотка 3, расположенная на одном концентре и состоящая из расположенных на одной половине высоты обмотки частей 4, 5. Переплетенных между собой, и расположенных на другой (нижней) половине высоты обмотки переплетенных частей 6, 7. Части 4, 7 соединены в звезду, а части 5, 6 - в треугольник и подключены к вентильным мостам, причем части 4,6 - к мостам с тиристорами в анодной группе, а части 5, 7 - к мостам с тиристорами в катодной группе, Указанное выполнение устройства позволяет при полной токовой нагрузке снизить температуру нагрева и добавочные потери в отдельных катушках от циркулирующих и вихревых потоков четных гармоник. 2 ил,45 5055 Изобретение относится к электротехнике, конкретнее - к преобразовательным силовым трансформаторам,Известен трехфазный трансформатор для питания полууправляемого преобразовательного агрегата с четырьмя вентильными мостами с диодами и тиристорами в анодных и катодных группах вентилей.Трансформатор содержит вентильную обмотку, расщепленную на четыре электрически не связанные части, две из которых соединены по схеме "звезда", а другие две - по схеме "треугольник", при этом все части расположены на одном концентре поэтажно в последовательности: "треугольник", "треугольник", "звезда", "звезда", Описанный трансформатор имеет большие напряжения к,з, коммутации частей, ввиду чего преобразовательный агрегат, питаемый от него, потребляет значительную реактивную мощность.Наиболее близок к предлагаемому трехфазный трансформатор для питания полу- управляемого преобразовательного агрегата с четырьмя вентильными мостами с диодами и тиристорами в соответствующих анодных и катодных группах вентилей, содержащий сетевую обмотку и вентильную обмотку, расщепленную на четыре электрически не связанные части, две из которых соединены по схеме "звезда", а другие две - па схеме "треугольник". При этом все части расположены на одном концентре таким образом, что каждая занимает половину высоты обмотки и в пределах каждой половины части переплетены между собой, причем на одной половине высоты обмотки расположены части, соединенные по схеме "звезда", а на другой половине - части, соединенные по схеме "треугольник", Такой трансформатор потребляет меньше мощности, Однако при использовании такого трансформатора в составе полууправляемого диодно-тиристорного преобразовательного агрегата, при нулевых углах управления тиристорами на стыке частей, соединенных в "звезду" и "треугольник", возникают значительные потери от вихревых токов гармО- ник с номерами К = 6 о, . 1(о = 1,3,5) снижающие нагрузочную способность трансформатора и срок его службы.Цель изобретения - повышение надежности и увеличение срока службы трансформатора путем снижения концентрации потерь от высших гармоник тока.Указанная цель достигается тем, что в трехфазном трансформаторе для питания полууправляемого преобразовательного агрегата с четырьмя вентильными мостами с диодами и тиристорами в анодах и катодных 5 10 15 20 25 30 35 40 группах вентилей, содержащем вентильную обмотку, расщепленную на четыре электрически не связанные части, две из которых соединены по схеме "звезда", а две другие - по схеме "треугольник", при этом все части расположены на одном концентре таким образом, что каждая занимает половину высоты обмотки, и в пределах каждой половины части переплетены между собой, предложено на одной половине высоты обмотки располагать часть, соединенную в звезду, и часть, соединенную в треугольник, причем первую подключать к вентильному мосту с диодами в катодной группе и тиристорами в анодной группе вентилей, а вторую - к вентильному мосту с тиристорами в катодной и диодами в анодной группах вентилей; на другой половине высоты обмотки располагать часть, соединенную в "звезду", подключая ее к вентильному мосту с тиристорами в катодной группе вентилей и диодами в анодной группе, и часть, соединенную в "треугольник", подключая ее к вентильному мосту с диодами в катодной группе вентилей и тиристорами в анодной группе,Теоретически-расчетными исследованиями с применением математического моделирования на ЭВМ установлено, что при переплетении на каждой половине высоты части, подключенной к вентильному мосту одного вида, с частью, подключенной к вентильному мосту другого вида, на 20 фуменьшаются потери в стыковых катушках в сравнении со случаем подключения указанных частей к вентильным мостам одного вида. Таким образом, предложенное позволяет снизить уровень концентрации потерь в обмотке и за счет этого повысить надежность и срок службы трансформатора.На фиг.1 представлена принципиальная схема расположения обмоток одной фазы трансформатора; на фиг.2 - схема подключения трансформатора к вентильным мосам,На магнитной системе 1 расположены концентрически сетевая обмотка 2 и вентильная обмотка 3, Вентильная обмотка расположена на одном концентре и состоит из расположенных на одной половине высоты обмотки частей 4,5, переплетенных между собой, и переплетенных частей 6,7, расположенных на другой (нижней) половине высоты обмотки. Части 4,7 соединены в звезду, а части 5,6 - в треугольник, Части 4,6 подключены к вентильным мостам 8,10 с тиристорами в катодных группах вентилей и диодами в анодных группах вентилей; части 5,7 подключены вентильным мостам 9,11 с тиристорами в анодных группах вентилей и диодами в катодных группах вентилей.В процессе работы для регулирования выходного напряжения углы управления тиристоров изменяются, Это изменение в большинстве случаев происходит в области значений от нуля до 30 О.При нулевых углах управЛения тиристорами добавочные потери в катушках не превышают 20% от основных, так как четные гармоники в токах отсутствуют, а гармоники с номерами К= 6 о .ф.1 ц =1,3,5,.) равномерно распределены по обмотке (при выполнении по прототипу до 150; от основных в стыковых катушках). При углах управлениятиристорами 10 - 30 добавочные потери в стыковых катушках составляют около 100, от основных (при выполнении по прототипу около 130% от основных, при переплетении частей с разными схемами соединения, питающих однотипные мосты, - 120-130 О от основных).С учетом сказанного получаем, что усредненные добавочные потери в отдельных катушках при применении предлагаемого решения составляют 0,5(20+100) 60 ф от основных, в то время как в прототипе 0,5(150+130) 140 О.Таким образом, предложенное техническое решение позволяет в 2-2,5 раза, в сравнении с прототипом, уменьшить добавочные потери в отдельных катушках, повысив тем самым надежность и срок службы трансформатора.Формула изобретения Трехфазный трансформатор для питания полууправляемого преобразовательного агрегата с четырьмя вентильными мостами с диодами и тиристорами в соответствующих анодных и катодных группах вентилей, содержащий сетевую обмотку и 5 вентильную обмотку, расщепленную на четыре электрически не связанные части, две из которых соединены по схеме звезды, а две другие - по схеме треугольник, при этом все части расположены на одном концентре 10 так, что каждая занимает половину высотыобмотки и в пределах каждой половины части переплетены между собой, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью повышения надежности и увеличения йрока эксплуата ции путем снижения концентрации потерьот высших гармоник тока, на одной половине высоты обмотки расположены часть вентильной обмотки, соединенная в звезду и поедназначенная для питания вентильного 20 моста с диодами в катодной группе вентилей и тиристорами в анодной группе вентилей, и часть вентильной обмотки, соединенная в треугольник и предназначенная для питания вентильного моста с тири сторами в катодной группе и диодами ванодной группе вентилей, а на другой половине высоты обмотки расположены часть, соединенная в звезду и предназначенная для питания вентильного моста с тиристора ми в катодной группе и диодами в аноднойгруппе вентилей, и часть, соединенная в треугольник и предназначенная для питания вентильного моста с диодами в катодной группе и тиристорами в анодной группе 35 вентилей.