Преобразователь переменного напряжения в постоянное

СОЮЗ СОВЕТСОЦИАЛИСТИЧРЕСПУБЛИН 0124801 СНИ 17 1)4 Н 02 И ЗОБ ИДЕТЕЛЬСТВ ВТОР СНОМ чно-ис передач оком выо ССС1958,7,иг ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(71) Ордена Знак Почета науследовательский институт поэлектроэнергии постояннымсокого напряжения(57) Изобретение относится к областиэлектротехники и может быть использовано на преобразовательных подстанциях большой мощности для выпрямлениятрехфазного тока. Цель изобретенияулучшение энергетических показателей.Устройство содержит три одинаковыхтрансформатора и десятивентильныемосты 4,5,6. Трехфазные сетевые обмотки трансформаторов включены последовательно в общую звезду с транспозицией фаз. Вентильная обмотка каждого трансформатора выполнена пятифазной и к ее выводам подключен одиниз мостов 4-6. Фаза В первого трансформатора соединена с фазой С второго и фазой А третьего трансформаторов. Фаза С первого трансформатора1248014 соединена с фазой А второго и фазой В третьего трансформаторов. Фаза А первого трансформатора соединена с фазой В второго и фазой С третьего трансформаторов. Указанное соединение обмоток трансформаторов обеспечивает создание режима тридцатифазИзобретение относится к электротехнике и может быть использовано на преобразовательных подстанциях большой мощности для выпрямления трехфазного тока.Цель изобретения - улучшение энер.- гетических показателей путем создания тридцатифазного преобразования тока.На фиг.1 приведена схема преобразователя с параллельным соединением вентильных мостов, на фиг.2 - векторные диаграммы напряжений, действую-щих в преобразователе.Преобразователь (фиг.1) содержит одинаковые трансформаторы 1,2 и 3 и присоединенные к ним одинаковые десятивентильные мосты 4,5 и 6. Трехфазные сетевые обмотки трансформаторов включены последовательно в общую звезду, причем их последовательное соединение выполнено с транспозицией фаз. К фазе А трехфазной сети последовательно присоединены фазы А 1, В 1 и С 1 сетевых обмоток соответственно трансформаторов 1,2 и 3. Аналогично к фазе В последовательно присоединены фазы В 1, С 1 и А 1, а к фазе С - фазы С 1, А 1 и В 1 сетевых обмоток соответственно трансформаторов 1,2 и 3. Вентильная обмотка каждого трансформатора выполнена пятифазной (у всех трансформаторов одинаково). На фиг.1 показан один из возможных способов выполнения пятифазной обмотки, при котором получается высокий коэффициент ее использования, так ,как основная часть обмотки замкнута и при нагрузке через десятивентильный мост ток в ней проходит непрерывно. К пяти выводам вентильной обмотки каждого трансформатора присоединен десятивентильный мост. В качестве вентилей могут быть использованы ного преобразования тока. В реэульта.- те этого улучшаются качества сетевогЬ тока и выпрямленного напряженияи снижаются затраты на устройства для ог-. раничения высших гармоник напряжения, и тока, а также улучшаются условия ограничения аварийных токов, 2 ил. диоды, тиристоры и другие типы силовых вентилей, На стороне постоянногОтока мосты соединяют параллельно(фиг. 1) или последовательно, При пос ледовательном включении сетевых обмс- ток параллельное соединение мостовпроизводится беэ применения уравнительных реакторов (последние необхо-димы для преобразователей с парал лельным включением сетевых обмотоктрансформаторов). К полюсам вентиль .ных мостов присоединено сопротивлениенагрузки.Для возможности осуществления пя тифазной вентильной обмотки трансформатора, показанной на фиг. 1, приводимформулы для расчета напряжений всехее частей. За исходное значение беремзначение линейного напряжения при 20 холостом ходе Екоторое одинаковомежду выводами а - й, Ь - е, с - а,Й - Ъ, е - с (обе полуволны этих напряжений выпрямляются десятивентильныммостом), Напряжения частей вентиль ной обмотки 8,9, 10, 11 и 12, расположенных на стержне фазы А трансформатора; Е = Е = -г -- о- Е = 0 2903 Ез 1 п 24Ч 7 вп 54 ф хл ф =йл.ф 30 здп 12Е = Е = -- т -- г Е = 0,1484 Еь а 7 вдп 54 йл ф 2 л,ф 1352 зхп 54 йл 0,3213 ЕглНапряжения частей вентильной обмотки 13, 14,15 и 16, расположенных 40 на стержнях фаз. В и С трансформатора: яд.п 36 Е =:Е = - -т - т Е = 04195 Е лз 5 "Г 3 яп 54 гл ф 1.л ф1248Е = Е = у"( --- г- Е = 0 6787 Е зп 72 м ь 73( зп 54 йл ( 2 лВекторные диаграммы напряжений, показанные на фиг.2, поясняют образо ванне в вентильном преобразователе тридцатифазной системы выпрямляемых напряжений. На фиг.2 показаны векторная диаграмма фазных напряжений .Е трехфазной сети, к которой присоединен преобразователь; векторные диаграммы .фазных напряжений Е , Е" ии()( Ф Е сетевых обмоток соответственно трансформаторов 1,2 и 3; векторйые диаграммы напряжений Е, Е и Е, вен 15 тильных обмоток соответствейно трансформаторов 1,2 и 3; часть векторной диаграммы линейных напряжений Е вентильной обмотки трансформатора 1; векторная диаграмма линейных напряжении Евентильной обмотки трансфор20 матора 2 и часть векторной диаграммы линейных напряженийЕД вентильной обмотки трансформатора 3.Образование векторной диаграммы напряжений Е вентильной обмоткию ( м25 трансформатора 1 легко проследить по схеме этой обмотки на фиг. 1. Точки а, Ъ, с, й, е на векторной диаграмме соответствуют выводам вентильной обмотки, имеющим такие же обозначения. Между этими точками образуется правильный пятиугольник. Десятивентильный мост выпрямляет обе полуволны всех пяти линейных напряжений вентильной обмотки. Полная векторная 35 диаграмма выпрямляемых линейных напряжений вентильной обмотки показанана фиг.2 для трансформатора 2 (Е). Буквами возле векторов напряжений указано между какими выводами вторичной,обмотки действуют эти напряжения Вторичная обмотка каждого трансформатора создает десятифазную систему выпрямляемых напряжений.Транспозиция фаз при последова тельном соединении сетевых обмоток трансформаторов приводит к повороту векторных диаграмм напряжений этих обмоток: по отношению к векторам Е1( о векторы Е повернуты на 120 против 50часовои стрелки, а векторы Е в .наоЭ120 по часовой стрелке. В результа-. те этого так же повернуты векторные диаграммы Е" и Е относительно векторной диаграммы Еи векторные диаг 2раммы выпрямляемых линейных напояже: ний Е и Е относительно векторной диаграммы Е .На диаграмме Е, пока 014 4зано, что вектор Ъе сдвинут на 120 О относительно этого же вектора на диаграмме Е . В результате этого вектор йа напряжений Еопережает . ближайший вектор Ъе напряжений Ена угол 120 - 3 36 = 12 .Аналогично вектор ас напряжений Е " отстает на угол 12 от ближайшего вектора Ъе напряжений Е. Таким образом, транспози- ция фаз при последовательном соединении сетевых обмоток трех трансформа-. торов приводит к тому, что их одина-.ково выполненные пятифазные вторичнь 1 е обмотки создают. вместе тридцатифазную систему выпрямляемых напряжений. Это определяет тридцатифазное преобразованне тока. Преобразователь является симметричным тридцатифазным преобра, зователем не только из-за симметрич- , ности системы выпрямляемых напряжений, но и из-за пофазной.симметричности его параметров. Последнее определяется транспозицией фаз при последовательном соединении сетевых об- моток. Благодаря этому пофазное раз-, личие вентильных обмоток не вызывает пофазного различия параметров со сто-, роны преобразователя: для фаз А, В и С входные параметры трансформаторов.одинаковы.1Предлагаемый преобразователь ха,рактеризуется более высоким качеством выпрямленного напряжения и сетевого тока, лучшей электромагнитной совместимостью с другими устройства-; ми на стороне трехфазного и стороне постоянного тока, существенным снижением или даже исключением затрат на фильтры и другие устройства огра-,ф ,ничения высших гармоник напряжения и тока, устанавливаемые на входе и выходе преобразователя, более глубо- ким ограничением аварийных токов.Формула изобретенияПреобразователь переменного напряжения впостоянное, содержащий три вентильных моста, соединенные на стд" роне постоянного тока параллельно или последовательно, и питающие их три одинаковых трансформатора, трехфазные сетевыеобмотки которых соединены последовательно в общую звездус транспозицией фаз так, что фаза А первого трансформатора соединена с фазой В второго и фазой С третьего трансформатора, о т л и ч а ю щ и йедак аказ 4138/56ВНИИП Тираж 631 Подписноеосударственного комитета СССРлам изобретений и открытийМосква, Ж, Раушская наб., д. 4 оизводственно-полиграфическое предприятие, г.ужгород, ул.Проектн с я тем, что, с целью улучшенияэнергетических показателей путем соз:дания трицатифазного преобразованиятока, фаза В первого трансформаторасоединена с фазой С второго и фазойА третьего трансформатора, фаза С 14 фпервого трансформатора соединена сфазой А второго и фазой В третьего,трансформатора, а вентильная обмоткакаждого трансформатора выпапнвна пятифазной и к ее выводам присоединендесятивентильный мост.