Устройство для управления последовательно соединенными управляемыми вентилями

Союз Советских Социалистических РеспубликЗависимое от авт. свидетельства хеЗаявлено 12,.1968 ( 1209767(24-7)с присоединением заявки хе 1226074/24 хл. 213-, 12,0 МП 1 х Н 02 тттУДК 621.314.58 (088.8 Комитет по делам зобретений и открыт при Совете министре СССРпорите публиковано 04.Х 1,1969, Бюллетень М ата опубликования описания 8.1.1970 торыобретения Балыбердин, А. Шипулина аров, Н. С. Яковчук, Л. Л иронов, Л. Р. Нейман и Н ут им. А. Ф. Иоффе, Науч о тока и ордена Ленина Л ехнический институт М. Ту , Мен о-технинст В В кевич, А. И. У шиков, А, В. М ический инстит тут постояннополи Заявители Фи со-исследовательенинградский Я УПРАВЛЕНИЯ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬН МИ УПРАВЛЯЕМЫМИ ВЕНТИЛЯМИ СТРОЙСТВО СОЕДИН ЕН Известны устройства для управления последовательно сосдинен ными управляемыми вентилями, содержащие в цепи управления трансформаторы тока с общей первичной обмоткой в виде петли кабеля с нисходящей и восходящей ветвями и генератор импульсов с симметричным выходом. Но на работу этих устройств влияют емкостные токи, которые возникают при резких изменениях напряжения в паразитных емкостях элементов цепи управ ления (наприотер, емкость между первичной и вторичной обмоткой трансформатора), Это в свою очередь приводит к ложному включению вентилей, что опасно для преобразователей, работающих при напряжениях порядка десят ков и сотен киловольт.Особенность описываемого устройства состоит в том, что цепь управления каждого вентиля снабжена вторым трансформатором тока. Сердечники трансформаторов расположены 20 симметрично относительно вершины петли кабеля, которая соединена со средней точкой указанного генератора. Такая схема включения позволяет устранить влияние емкостных токов и исключить ложные включения венти лей при резких изменениях напряжения.Вторичная обмотка трансформатора включена параллельно или последовательно со вторичной обмоткой первого трансформатора и 2согласно по отцошсшно к управляющему импульсу.,1 ля повышения симметрии управляюгццх изтпульсов каждая пара указанных тратсформаторов тока имеет общую вторичную обмотку. Эти обмотки могут быть включены в цепь управляющего перехода вентиля через двухполупериодный выпрямитель. что позволяет расширить длнтельттость управляющих импульсов.На фцг. 1 показана принципиальная схема блока; ца фцг. 2 - вариант схемы с параллельным соединением вторичных обмоток трансформаторов тока; на фиг. 3 - варианг схемы для получения широких управляющих ихтпульсов; на фцг. 4 - упрощенный вариант схемы с общей для обеих сердечников вторичной обмоткой.Рассмотрим работу схемы. Первичная обмотка 1, общая для всех трансформаторов 2, 3, 4 тока, выполнена в виде высоковольтного одножцльного кабеля. Обмотка 1 подключена симметрично относительно потенциала, на котором установлен генератор управляющих импульсов 5. Вторичные обмотки 6 трансформаторов 2, 3, 4 тока намотаны на тороидальные магнитные сердечники 7, в окнах которых пропущена первичная обмотка 1. Вторичные обмотки 6 каждой пары трансформаторов,предназначенных для управления соответствующими тиристорами 8 - :10, соединяются последовательно (см. фиг. 1) или параллельно (см. фиг. 2). Но в обоих случаях выполняется согласованное соединение обмотки для управляющего сигнала У (это условно показало на схеме обозначением, начала обмотки в виде точки), Если вентильный блок не связан непосредственно с землей, то в контур емкостных токов входят паразитные емкости 11 или 12 (см, фиг. 1).Для нормального распределения электрического потенциала на изоляции кабеля по его длине сердечники и экраны трансформаторов соединены с элементами тиристорного блока, обеспечивающими деление напряжения КС- цепочками и шунтирующими резисторами 18 - 15. Жила высоковольтного кабеля образует паразитные емкости 1 б и 1 бс, 17 и 17 с, 18 и 18 с относительно вторичных обмоток трансформаторов и их сердечников. Поскольку все трансформаторы, используемые в системе управления, конструктивно одинаковы, то паразитные емкости у всех трансформаторов равны. Эти емкости на схемах изображены пунктиром. Процесс управления тиристорами заключается в том, что сигнал синхронизации запускает генератор 5, который вырабатывает 1 импульс управления У в первичную обмотку трансформаторов - кабель, Каждый тири- стор включается сигналом, снимаемым со вторичных обмоток, пары трансформаторов, установленных у данного тиристора, Емкостные токи У, и У;, которые возникают за счет большой скорости изменения анодного напряжения на паразитпых емкостях, протекают по направлению к вершине петли в каждой ветви кабеля. Эти токи практически равны по величине и противоположны по направлению в ветвях первичной обмотки. Поэтому э, д. с. вторичных обмоток, наведенные емкостлыми токами в каждой паре трансформаторов, вычитаются и на тиристоры не воздействуют. 40 45 50 55 60 65 Если вентильным блоком требуется управлять при помощи широких импульсов управления, состоящих из пакетов коротких импульсов или имеющих высокочастотное заполнение, используется схема, показанная на фиг. 3. Здесь представлены только два трансформатора из общей серии п-пар, включенных в систему управления. Вторичные обмотки обоих трансформаторов имеют средние выводы - 19 и 20, которые соединяются между собой, Диоды 21 и 22 служат для двухполупериодного выпрямления управляющего сигнала, который может быть или в виде широких импульсов с высокочастотным заполнением, или в виде серии коротких зна копер еменных импульсов, После выпрямления управляющий сигнал одной полярности подается на тиристор,Повышению степени симметричности системы управления способствует равенство ветвей первичной обмотки и идентичность трансформаторов управления по электрическим и коч 5 10 15 20 25 30 35 структнвпым параметрам. С этой целью совмещают сердечники двух трансформаторов в один (см, фиг, 4). Сердечник выполнен в виде восьмерки,Вторичная обмотка 23 в этой конструкции наматывается в средней части восьмерки, а жила кабеля пропускается сквозь окна сердечника. В трансформаторе с совмещенными сердечниками или с общим сердечником в виде восьмерки, благодаря симметричному подключению первичных обмоток и генератору управляющих импульсов, наведенные от тока управления У магнитные потоки складываются, а магнитные потоки от емкостпых токов У, вычитаются. В этой конструкции резко повышается степень симметричности системы учравления и, следовательно, увеличивается возможность работы на более высоких напряжениях.Объединение двух трансформаторов в один позволяет уменьшить габариты, повысить прочнссть и надежность конструкции.Для уменьшения отношения числа трансформаторов управления к числу тиристоров, управляемых этими трансформаторами, трансформаторы тока могут быть выполнены с несколькими вторичными обмотками. Такая схема включения применяется, если на каждом из тиристоров блока действует анодное напряжение, меньшее по величине допустимого пробивного напряжения между смежными вторичными обмотками, намотанными на одном трансформаторе. В этом случае можно использовать один трансформатор с сердечником в виде восьмерки и несколькими вторичными обмотками. Предмет изобретения1. Устройство дчя управления последовательно соединенными управляемыми вентилями, содержащее трансформаторы тока, например с общей первичной обмоткой в виде петли кабеля с восходящей и нисходящей ветвями, и генератор импульсов с симметричным выходом, отлицаюсиееся тем, что, с целью устранения влияния емкостных токов и исключения ложных включений вентилей при резких изменениях напряжения, цепь управления каждого вентиля снабжена вторым трансформатором тока, причем сердечники первого и второго трансформаторов расположены симметрично относительно вершины петли кабеля, которая соединена со средней точкой указанного генератора.2. Устройство по п. 1, отлссчающееся тем, что вторичные обмотки симметрично расположенных трансформаторов соединены между собой последовательно и согласно по отношению к управляющему импульсу,3, Устройство по п. 1, отличающееся тем, что вторичные обмотки симметрично расположенных трансформаторов сосдинены между собой параллельно,4. Устройство по п. 1, отличающееся тем,256049 фи что, с целью повышения симметрии управляющих импульсов и упрощения, каждая пара указанных трансформаторов тока имеет общую вторичную обмотку.5. Устройство по п, 1 - 4, отличающееся тем,что, с целью расширения длительности управляющих импульсов, втори гные обмотки указанных трансформаторов тока включены в цепь управляющего перехода вентиля через 5 двухполуперподный выпрямитель.