Высоковольтное преобразовательное устройство для возбуждения несинусоидальных токов в цепи питания

(23) ПриоритетОпубликовано 07.03.83. Бюллетень Юд 9 Дата опубликования описания 07.03.83 пв зевам кзовретеикй и еткрытий( 54) ВЫСОКОВОЛЬТНОЕ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВОДЛЯ ВОЗбУЖДЕНИЯ НЕСИНУСОИДАЛЬНЫХ ТОКОВ В ЦЕПИ:ПИТАНИЯ Изобретение относится к электротехнике и может найти применение для генерации кодированных сигналов в распределительных электросетях высокого напряжения.Известно высоковольтное преобра-. зовательное устройство для возбуждения несинусоидальных токов в цепи питания.Устройство содержит два высоковольтных тиристорных вентиля, подключенные к линии электропередачи по схеме фаза-земля, каждый через токоограницивающий резистор и коммутационные аппараты 1 1 1 Наиболее близким к предлагаемому является высоковольтное преобразовательное устройство для возбуждения несинусоидальных токов в цепи питания, которое содержит токоограницивающий резистор с зажимом для подключения к фазе питающей сети и высоковольтный тиристорный ключ с зажимом для подключения к нулевой шине,выполненной в виде встрецно включен-.ных тиристорных вентилей с цепямиуправления ГЪ 1 .Недостатком известного устройстваявляется наличие большого количества;последовательно соединенных тиристоров в тиристорном ключе и плохое использование тиристоров по напряжению в рабочих режимах, что приводит к удорожаниюустройства и снижению его надежности.Цель изобретения - удешевление иповышение надежности устройства длявозбуждения несинусоидальных токов вцепи питания,Поставленная цель достигается тем,что высоковольтное преобразовательноеустройство для возбуждения несинусоидальных токов.в цепи питания, со 2 О держащее токоограничивающий резисторс зажимом для подключения к Фазе питающей сети и высоковольтный тиристорный ключ с зажимом для подключения к3 10032 нулевой шине, выполненный в виде встречно включенных тиристорных вентилей с цепями управления, снабжено цепями автоматического переключения тиристорных вентилей в проводящее состояние при перенапряжениях любой полярности, защитным реактором, демпфирующей ВС-цепочкой и элементом ограничения скорости нарастания напряжения, причем защитный реактор включен после о цовательно с резистором и тиристорным ключом, кС-цепочка - параллельно тиристорному ключу, а элемент ограничения скорости нарастания напряжения включен между зажимом резистора .1% для подключения к фазе питающей сети и нулевой шиной.При этом в качестве элемента ограничения скорости нарастания напряжения использован вентильный разряд ф ник, причем напряжение, ограничиваемое разрядником, выбрано вьпие напряжения переключения тиристорных вентилей в проводящее состояние в обоих направлениях, 2На фиг.1 представлена электрическая схема высоковольтного преобразовательного устройства для возбуждения несинусоидальных токов в цепи питания; на фиг.2 - диаграммы напряжений. зоУстройство содержит 3-х фазную линию 1 распределительной электро" сети высокого напряжения, токоограничивающий резистор 2, защитный реактор 3, высоковольтные тиристорные вентили 4, формирователи 5 импульсов управления вентилями 4, цепи 6 автоматического переключения вентилей 4 в проводящее состояние, демпфирующую ВС-цепь 7, элемент 8 ограничения ско- в рости нарастания напряжения.На фиг.2 обозначены: 9 - диаграмма воздействующего перенапряжения в линии 1 при отсутствии элемента 8 огра ничения скорости нарастания напряже-ния; 10 - диаграмма воздействующего перенапряжения в линии 1 при наличии элемента 8 ограничения скорости нарастания напряжения; 11 - диаграмма напряжения на вентилях 4; Ощр - уро- о вень напряжения на вентилях 4, при котором срабатывают цепи их автоматического переключения в проводящее состояние; 01 - максимальное перенапряжение на вентилях 4", ь 1 к- вре 4 мя включения вентилей,4, отсчитываемое от момента появления тока через управляющие переходы тиристоров до 96 4момента включения тиристоров в проводящее состояние; с, ь, 1- характерные моменты времени.Как видно из фиг.1, к одной из фаз3-х фазной линии 1 электропередачивысокого напряжения через токоограничивающий резистор 2 и защитный реактор 3 подключен тиристорный ключ, состоящий из встречно включенных вентилей 4 снабженных Формирователями 5импульсов управления и цепями 6 автоматического переключения вентилей впроводящее состояние. Параллельно вентилям 4 подключена демпфирующая ВС-цепь7, а параллельно всему преобразовательному устройству для воебуждения.несинусоидапьных токов в цепи питанияподключен элемент 8 ограничения скорости нарастания напряжения, в качестве которого использован вентильныйразрядник. При этом напряжение, ограничиваемое разрядником 8 фиг.2) выбрано значительно выше напряжения переключения вентилей 4 в проводящеесостояние (Ое,р),Устройство работает следующим образом.При необходимости генерации оперативных сигналов в распределительнойсети 1 высокого напряжения вентили 4периодически с частотой 50 Гц включаются в проводящее состояние с помощью импульсов, вырабатываемых формирователями 5, При наличии на вентилях4 перенапряжений, превышающих заранееустановленную величину Ц р), вентили4 переключаются в проводящее состояние с помощью импульсов, вырабатываемых цепями 6, Как видно из диаграмм,приведенных на фиг.2, при работе устройства имеют место следующие процессы. В момент времени й возникает перенапряжение, которое ограничиваетсяэлементом 8 ограничения скорости нарастания напряжения в соответствии сдиаграммой 10. При этом напряжение навентилях 4 благодаря наличию в схемепреобразовательного устройства защитного реактора 3 и демпфера 7 нарастает согласно диаграмме 11. В момент йнапряжение на вентилях 4 достигаетуровня срабатывания цепи автоматического переключения 6; которая подаетотпирающие импульсы на управляющиепереходы тиристоров вентиля 4. Спустявремя 4 йК в момент 1, тиристорывключаются в проводящее состояние,причем в этот момент напряжение наВШППППППВЙЙ формула изобретения 5 100 вентилях 4 достигает своего наибольшего за все .время процесса значения (ОМдКак видно из диаграмм, представленных на фиг.2, величина О , оказывается значительно ниже . не, только величины воздействующего в линии 1 перенапряжения, но она ниже уровня напряжения, ограничиваемого элементом 8 ограничения скорости нарастац,ния напряжения, что и обеспечивает положительный эффект в виде уменьшения количества тиристоров в вентилях 4, а следовательно удешевление всего преобразовательного устройства. 1. Высоковольтное преобразовательное устройство для возбуждения неси" нусоидальных токов в цепи питания, содержащее токоограничивающий резистор с зажимом для подключения к фазе питающей сети и высоковольтный тиристорный ключ с зажимом для подключения к нулевой шине, выполненный в виде встречно включенных тиристорных вентилей с цепями управления, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью удешевления и повышения надежности устройства, оно снабжено цепями автоматического переключения тиристорных вентилей в проводящее состоя 3296 6нив при перенапряжениях любой полярности, защитным реактором, демяфирующей Вь-цепочкой и элементом ограничения скорости нарастания напряжения,причем защитный реактор включен посследовательно с резистором и тиристорным ключом, КС-цепочка - параллельнотиристорному ключу, а элемент ограничения скорости нарастания напряжения1 О включен между зажимом резистора дляподключения к фазе питающей сети инулевой шиной,2. Устройство по п.1, о т л и ч аю щ е е с я тем, что"в качестве эле 15 мента ограничения скорости нарастаниянапряжения использован вентильный разрядник, причем напряжение, ограничиваемое разрядником, выбрано выше напряжения переключения тиристорных2 о вентилей в проводящее состояние вобоих направлениях.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Туваржиев В.К. Аварийные режи 25 мы и защиты передатчика системы АЦР.Проблемы технической электродинамики.Киев, "Наукова думка", 1974, выв. 48,с. 48.2, Шестопалов В.Н. Частотное кодизв рование в системах циркулярного теле"управления на четных гармониках.Проблемы технической электродинамики.Киев, "Наукова думка", 1970, вып. У 26,с. 31-43.пиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул, Проектная Тираж 685ИПИ Государственного по делам изобретений 3035, Москва, Ж, Р Подписноеомитета СССРоткрытийская наб д, 4/5