Устройство для регулирования трехфазного напряжения

(19) ТЕ ТВУ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТ ИСАНИЕ И Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТ 21) 3506823/24-07(56) 1. "Промышленная энергетика", Р 2, 1979, с. 13.2; Авторское свидетельство СССР Р 599326, кл. С 05 Е 1/14, 1977.3. Авторское свидетельство СССР 9 855631, кл. С 05 Р 1/24, 1981. (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ ТРЕХФАЗНОГО НАПРЯЖЕНИЯ, содержащее силовой трансформатор; одни выводы первичных обмоток которого соединены с входными выводами, а другие их выводы соединены между собой через включенные в треугольник вторичные обмотки трехфазного вольтодобавочного трансформатора, первичные обмотки которого через тиристорные ключи первой группы соединены по схеме З(51) С 05 Р 1 24, Н 02 М 5/25 реверсивного треугольника, вершины которого через соответствующие тиристорные ключи второй группы соединены с одним из выводов двух смежных вторичных обмоток силового трансформатора соответственно, о т л и ч а - ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности регулирования, введено две пары тиристорных ключей,каждая фазная первичная обмотка вольтодобавочного трансформатора выполнена со средней точкой и имеет дополнительный отвод от одной трети ее витков, причем средняя точка каждой фаэной первичной обмотки через соответствующую пару тиристорных ключей первой группы соединена с одноименными аС выводами двух других фазных первичных обмоток вольтодобавочного трансформатора, а свободные одноименные выводы и отводы от одной трети всех первичных обмоток через соответствующую пару введенных тиристорных клю- С чей соединены между собой в первую и ,вторую "звезду" соответственно.Изобретение относится к электротехнике, в частности преобразователь ной технике, и может быть использовано, например, для регулирования напряжения силовых трансформаторов под нагрузкой, 5Известно устройство для регулирования трехфазного напряжения, содержащее силовой трансформатор, одни выводы первичных обмоток которого соединены с входными выводами, а другие соединены между собой через включенные по схеме треугольника вторичные обмотки однофазных вольтодобавоч-. ных трансформаторов, первичные обмотки которых через соответствующие 15 тиристорные ключи первой и второй группы связаны пофазно с .вторичными обмотками силового трансформатора 1.Недостатками известного устройства являются большое количество ти ристорных ключей и повышенный расход активных материалов на изготовление вольтодобавочных трансформаторов при заданном диапазоне регулирования.Известно устройство для регулирования трехФазного напряжения,содержащее силовой трансформатор,первичная обмотка которого имеет регулировочные отводы, соединенные с тиристорными ключами Ц ,Недостаток устройства - низкая30 надежность устройства в связи с тем, чтб тиристорные ключи находятся под высоким потенциалом первичной обмотки силового трансформатора и в силу этого существенно усложнена35 система импульсного управления и защита тиристорных ключей, количество которых также значительно больше при заданном диапазоне регулирования напряжения. 40Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является устройство для регулирования трехфазного напряжения, содержащее силовой трансформатор, одни выводыпервичных 45 обмоток которого соединены с входными выводами, а другие их выводы соединены между собой через включеиные в треугольник вторичные обмотки трехфазного вольтодобавочного транс- э 0 форматора, первичные обмотки которого через тиристорные ключи первой группы соединены по схеме реверсивного треугольника, вершины которого через соответствующие тиристорные ключи второй группы соединены с одним из выводов двух смежных вторичных обмоток силового трансформатора 33 . Недостатком известного устройЕваявляется невысокая точность регулирования напряжения иэ-эа сравнитель-,но малого количества дискретныхуровней выходного напряжения,Цель изобретения - повышение точности регулирования. 65 Устройство работает следующим образом.При подключении питающей сети к выводам А, В и С на фазы первичной обмотки б вольтодобавочного трансФорматора 4 через тиристорные ключи 19-24 второй группы и тиристорные клкчи 9-18 первой группы поступает напряжение, Фаза которого зависит от того какие тиристорные ключи включены в первой и второй группе. Одновременно с этим тиристорные ключи 9-18 первой группы позволяют ме 1065835нять коэффициент трансформациитрансформатора 4 путем коммутациидвух дополнительных отводов 7 и 8первичной обмотки его. В зависимости от этого изменяемое по величинеи фазе напряжение на вторичной об- мотке 5 вольтодобавочного трансфор,матора 4 геометрически суммируется(или вычитается) с напряжением соответствующей фазы первичной обмотки 3 силового трансформатора 1, Приэтом на выводах а, Ь и с для подключения трехфазной нагрузки величинанапряжения определяется в зависимости от возможных режимов работы вольтодобавочного трансформатора. При 15выбранном количестве тиристорныхключей в первой группе равном 10, аво второй группе равном 6 возможныдевять следующих стационарных режимов работы; режим "Закоротка", ког Ода с помощью тиристорных ключей 1214 и 17-18 первой группы фазы первичной обмотки 6 вольтодобавочноготрансформатора. 4 закорочены и напряжение на выводах а, Ь и с определяется коэффициентом трансформациисилового трансформатора 1, режим"Вольтоотбавка", когда при .неизменном напряжении питающей сетивключены тиристорные ключи 17-18 первой группы и тиристорные ключи 19-21второй группы, при этом векторы фазных напряжений первичной обмотки 3силового трансформатора 1 уменьшенына 1/4 ЧЗ вектора максимально возможного напряжения вторичной обмотки 5 вольтодобавочного трансформатора 4; режим "Вольтоотбавка", когда при неизменном напряжении питающей сети включены тиристорные ключи12-14 первой группы и тиристорные 40ключи 19-21 второй группы, при этом векторы фаэных напряжений первичнойобмотки 3 силового. трансформатора 1 уменьшены на 3/2 Ч 3 вектора максимально возможного напряжения 45 вторичной обмотки 5 вольтодобавочного трансформатора 4, режим ."Воль тоотбавка", когда включены 15-16 и 19-21 тиристорные ключи соответственно первой и второй групп, вектоОры фазных напряжений первичной обмотки 3 силового трансформатора 1 уменьшены на 3/4 ЧЗ вектора максимальйовозможного напряжения вторичной об-мотки 5 вольтодобавочного трансформатора 4, режим "Вольтоотбавка", когда включены 9-11 и 19-21 тиристорныеключи соответственно первой и второй групп, векторы Фазных напряжении первичной обмотки 3 силового трансформатора 1 уменьшены на 1/3 вектора бО максимально возможного напряжения вторичной обмотки 5 вольтодобавочного трансформатора 4, режим "Вольто добавка", когда включены 17-18 и 22-24 тиристорные ключи соответственно первой и второй групп, векторы фазных напряжений первичной обмотки 3 силового трансформатора 1 увеличены на 1/4 ЧЗ вектора максимально возможного напряжения вторичной обмотки 5 вольтодобавочного трансформатора 4 режим "Вольтодобавка", когда включены 15-16 и 22-24 тиристорные ключи соответственно первой и второй групп, векторы фазных напряжений первичной обмотки 3 силового трансформатора 1 увеличены на 3/413 вектора максимально возможного напряжения вторичной обмотки 5 вольтодобавочного трансформатора 4; режим "Вольтодобавка", когда включены 12-14 и 22- 24 тиристорные ключи соответственно первой и второй групп, векторы фазных напряжений первичной обмотки 3 силового трансформатора 1 увеличены на 1/3 вектора максимально возможного напряжения вторичной обмотки 5 вольтодобавочного трансформатора 4.Таким образом, используя не только геометрическое сложение и вычитание векторов напряжений различных Фаз первичной обмотки силового транс форматора с векторами соответствующих фаз вторичной обмотки вольтодобавочного трансформатора, а также изменяя вектора напряжений вторичной обмотки вольтодобавочного трансформатора по величине, можно регулировать выходное напряжение на выводах а, Ъ и с в том же диапазоне, но с большей в два раза точностью при незначительном увеличении количества тиристорных ключей по сравнению с прототипом. Рассмотрим процесс регулирования выходного напряжения путем перевода вольтодобавочного трансформатора из одного режима работы в другой. Пусть в исходном состоянии вольтодобавочный трансформатор находился в режиме работы "Вольтоотбавка" и были включены тиристорные ключи 17-18 и 19-21. Первичная обмотка вольтодобавочного трансформатора соединена по схеме звезда с наибольшим количеством витков в каждой фазе обмотки. Например, для уменьшения напряжения на выводах а,и с на одну ступень регулирования осуществляется перевод вольтодобавочного трансформатора в режиме работы ".Вольтоотбавка". Для этого в определенный момент времени запрещаются импульсы управления на тиристорные ключи 17 и 18 и одновременно с этим подаются управляющие импульсы на тиристорные ключи 12-14. После выключения тиристорных ключей 17 и 18 первичная обмотка вольтодобавочного трансформатора оказывается соединенной по схеме обратный треугольник (конец фазы А с началом Фазы С, конец фазы С с началом Фазы В1065835 каз 11044/48подписное ВНИИП Тираж и т.д,) и вольтодобавочный трансформатор будет находиться в режиме"Вольтоотбавка". Для этого в определенный момент времени запрещаютсяимпульсы управления на тиристорныеключи 17 и 18 и одновременно с этимподаются управляющие импульсы натиристорные ключи 12-14. После выклю.чения тиристорных ключей 17 и 18.первичная обмотка вольтодобавочноготрансформатора оказывается соединен- Оной по схеме обратный треугольникконец фазы А с началом фазы С, конец фазы С с началом фазы В и т.д.).и вольтодобавочный трансформатор будет находиться в режиме "Вольтоотбав ка 2". В предлагаемом устройствепри последовательном переводе вольтодобавочного трансформатора из одногорежима работы в другой всегда происходит переключение первичной обмот Оки со схемы соединения звезда на схему треугольник или наоборот. У просотипа же при регулировании напряжения первичная обмотка вольтодобавоч+ного трансформатора переключается со 25 схемы обратный треугольник на схемупрямой треугольник (конец фазы А сначалом фазы В, конец фазы В с началом фазы С и т,д.) и наоборот, В связи с этим в отличие от прототипа дляпредлагаемого устройства нет необходимости выполнять перевод вольтодобавочного трансформатора из.одного режима работы в другой через три промежуточных состояния, так как исключена опасность возникновения внутренних коротких замыканий. Весь процессизменения напряжения на одну ступеньрегулирования занимает по временине более 0,5 периода питающего напряжения,Предлагаемое устройство для регулирования трехфазного напряжения выгодно отличается от известных тем,что при незначительном увеличенииколичества тиристорных ключей 1 б посравнению с 12 для прототипа позволяет.получать при том же диапазонерегулирования выходного напряжения вдва раза большую точность его регулирования,Филиал ППП "Патент",г. Ужгород, ул. Проектная,