Способ коммутации трехфазного силового трансформатора

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Сфветскнх Сецнаинстнчвскнх Респубинк(51) М. Кл,Н 02 .Р .13/04)6 05 Г 1/14 с присоединением заявки Я Государственный комитет сссР по делам изобретений н открытий(5 З) УДК 621 316 .727(088.8) Опубликовано 150379,Бюллетень М 10 Дата опубликования описания 1503.79(54) СПОСОБ КОММУТАЦИИ ТРЕХФАЗНОГО СИЛОВОГО ТРАНСФОРМАТОРА Изобретение относится к электро=технике и может быть использованов системах широтно-импульсного регулирования, в которых исполнительныморганом является силовой трансформа- отор.Известны способы коммутации силовых трансформаторов тиристорнымвыключателем по первичной стороне11,(2), позволяющие устранятьпереходные процессы при коммутации путемпредварительного измерения вольт-секундного интеграла напряжения,приложенного к первичной обмоткетрансформатора в конце предыдущего 1 финтервала проводимости отмоментапоследнего перехода напряжения сетичерез нуль до начала следующего интервала включенного состояния, ипоследующего включения трансформато- вОра в момент, когда вольт-секундныйинтеграл напряжения на тиристоре отмомента перехода через нуль в том женаправлении сравняется с измереннымвольт-секундным интегралом,35 Недостатком такого способа является достаточно сложный алгоритм системы управления, что снижает его надежность. ЭО Наиболее близким по технической сущнОсти к предложенному способу является способ (3), 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 4В течение времени 1 - импуль 2 Эсы на запуск тиристоров не поступают -трансформатор 2 выключен. Приочередном цикле включения устанавливаются углы зажигания (момент времени 1 ) с учетом величины и направ 3 ления остаточного магнитного потокав каждом из стержней трансформатора,Характерной особенностью трехфазноготрансформатора является несимметричность его магнитной системы, таккак длина магнитной цепи в стержнеВ меньше, чем длины цепей в крайнихстержнях А и С, Первоначальное включение двух соседних в геометрическомотношении фаз приводит к появлению втретьем стержне до включения егообмотки разностного потока и услож-.няет выбор угла зажигания тиристоровтретьей фазы. В "вязи с этим для исключения влияния укаэанной несимметриицелесообразно сначала производитьвключение обмоток, расположенных накрайних в геометрическом отношениистержнях. При этом потоки Фаз А и С,замыкающиеся через средний стержень;взаимно компенсируются и результирующий поток в среднем стержне В равеннулю.Поэтому в момент времени 1 одновременно включают тиристоры 5 и 8фаз А и С с фаэным углом Ю оФно 30 сительно перехода через нуль линейного напряжения Оде таким, при которомв обеих фазах вынужденный магнитныйпоток Ф А равен разности остаточныхпотоков Ф, и фАналогйчно, в момент времени с 4йодают импульсы на тиристор 7 фазыВ, так что вынужденный магнитныйпоток Фравен остаточному потокуф фазы В. При указанном порядке коммутации в каждой из фаз происходит компенсация намагничивающей составляющей потока ф с, , равной и противоположной по знаку:магнитномупотоку принужденнОго режима в моментывключения и свободной составляющейф , определяемой остаточным намагнйчиванием. 1 акимобразом, начинаяс момента включения; в трансформатореустанавливаются магнитные потоки итоки стационарного режима.,указанный способ позволяет коммутйровать трехфаэные силовые трансформаторы с произвольной группой соединения первичной обмотки без переходныхпроцессов при включении, что увелйчивает срок службы силового трансформатора при его использовании в качестверегулирующего органа в системах широтно-имйульсной модуляции мощности. воположно остаточному, отключение.трансформатора производят снятиемуправляющих импульсов.с тиристоров, коммутирующих обмотку крайнего в геометрическом отношении стержня в положительном полупериоде.напряжения данной фазы, затем - с тиристоров остальных фаз в положительном полу- периоде напряжения обмотки другого крайнего"стержня, после чего- очеред- ной цикл включения производят тиристорами, 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 среднегоИ пряжений в сети и магнитных потоков в трансформаторе. Здесь обозначейо: ОА, ОВ, Ос - мгновенные значения Фазных напряжений сетию Фо, Ф Фос - остаточные магнитные потоки; фсв.А ф фсв.в, Фсв.с свободные оставляющие результирующих магнитных потоков, обусловленные остаточным намагничиванием; фс, - намагничиваю 1щая составляющая магнитного потока; фар,Аф фдр в ю ф 11 р с ю ф др дс вынуж45 денные составляющие результирующего магнитного потока.Цикл коммутации трансформатора следующий: по достижении максимального значения напряжения фазы С, рас положенной на крайнем в геометричес- ком отношении стержне (момент времени 1 ), осуществляют выключение фа" зы лосредством снятия импульсов с тиристора 9 биполярной группы, кото рый выключается при прохождении тока через нуль. Затем по достижении максимального значения напряжения Фазы А (момент времени 1) осуществляют выключение Фаз А 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. 66 формула изобретения 3Согласно предложенному способукоммутации силового трансформатора ти ристорным выключателем по первичной стороне, заключающемуся в том, что воздействуют на фау управляющих импульсов выключателя таким образом, что при каждом отключении запоминают "направление, остаточного потока стерж-, ней трайсформатора и каждое последую"-щее включейие производят принамаг-" ничивающем потоке, направленном проти" стержня подключают при намагничивающем потоке, равном по величине и противоположном по знаку остаточному потоку данной фазы,Иа 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 воздействуюткаэ 1074/52 ЦНИИПИ Го Тираж 856сударственного комитео делам изобретений и3035, Москва, Ж, Р ПодписноеСССРкрытийская наб., д. 4/5 . Патентфф, г. ужгород, ул. Проектная иал ПП 1 на фазу управляющих импульсов выключателя таким образом, что при каждомотключении запоминают направлениеостаточного потока стержней трансформатора и каждое последующее включениепроизводят при намагничивающем потоке,направленном противоположно остаточ- Эному, о т л ич а ю щ н й с я тем,что, с целью повышения надежностипутем устранения переходных процессов,отключение трансформатора производятснятием управляющих импульсов с тирис торов коммутирующих обмотку крайнего в геометрическом отношении стержня в положительном полупериоде напряжения данной фазы, затем - с тиристоров остальных фаэ в положительном полупериоде напряжения обмоткидругого 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 экспертизе1. Авторское свидетельство СССР Р 403006, кл. 0 05 Р 1/20, 1971.2. Авторское свидетельство СССР Р 363965, кл, 6 05 Р 3/ОО, 1970.3. Авторское свидетельство СССР Р 418839, кл. С 05 Р 1/14, 1972.