Полупроводниковый преобразователь

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИРЕСПУБЛИК 119 1)5 Н 01 1 25/00,23 ЕНИ,КАВ етсяпрошкафным ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНВЕДОМСТВО СССРГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБ КОМУ СВИДЕТЕЛЪСТВУ(71) Специальное проектно-конструкторское и технологическое бюро по трансформаторам Средневолжского производственного объединения "Трансформатор"(56) Авторское свидетельство СССР 1 ч. 959188, кл. Н 011 25/02, 1980,Авторское свидетельство СССР М 1492399, кл. Н 01 1 25/02, 1987.(57) Обкасть использования: для частотного пуска газотурбинных установок с турбогенератором, турбогенераторов в режиме статиИзобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано для частотного пуска газотурбинных установок с турбогенератором, турбогенераторов в режиме статического компенсатора, синхронных гидроагрегатов ГАЭС и высоковольтных синхронных электропрйводов.Наиболее близким к предлагаемому является полупроводниковый преобразователь, содержащий шкаф, установленные в нем блоки тиристоров, а в другом известном устройстве - реакторы, демпфирующие цепи, охлаждаемые жидкостью и цепи управления тиристорами,Недостатки устройств - громоздкость, заключающаяся том, что использование второй конструкции применительно к первой не позволяет выполнить преобразователь в виде компактного шкафа, так как взаимное расположение элементов конст 2ческого компенсатора, синхронных гидроагрегатов, высоковольтных синхронных электроприводов, Сущность изобретения: преобразователь выполнен в виде трех силовых модулей, каждый из которых включает в себя блок реакторов, блок тиристоров с цепями управления и блок демпфирующих цепей. При этом блоки модуля объединены по горизонтали силовой ошиновкой и системой жидкостного охлаждения и расположены поэтапно друг над другом, образуя три вертикальные секции, причем в одной секции собраны блоки реакторов, в средней - блоки тиристоров, в третьей - блоки демпфирующих цепей, Полюсные шины выведены на вертикальную ошиновку для подсоединения сглаживающего реактора снизу или сверху. 4 ил. рукции предопределяет обслуживание, накладку, эксплуатацию преобразователя в конструкциях каркасного типа, которые имеют объемные габаритные показатели в 1,3 раза хуже, чем, в конструкциях шкафного типа, Кроме того, элементы силовых модулей устройства размещены в объеме каркаса горизонтальными ярусами, что обуславливает большие габариты преобразователя в плане, а значит многостороннее обслуживание, и поэтому неприемлемов ограниченном пространстве вентильного зала.Цель изобретения - повышение компактности устройства.Эффективность конструкции достигавозможностью создания мощных полу- водниковых преобразователейного типа с высокими энергоемкости показателями.Цель достигается тем, что преобразователь выполнен в виде трех силовых модулей, каждый из которых включает в себя блок реакторов, блок тиристоров с цепями управления и блок демпфирующих цепей, Блоки 5 модуля объединены по горизонтали силовой ошиновкой и системой жидкостного охлаждеййя" и расположены поэтажно друг над дРугом, образуя при этом три вертикальныесекции, причем в одной секции со браны блоки реакторов, в средней - блоки тиристоров, в третьей - блоки демпфирующих цепей, Внешниеразноименные полюса блоков тиристоров через крайние внешние реакторы блока реакторов модуля связаны 15 общими полюсными шинами через одноименные крайние реакторы других блоков реакторов секции реакторов с одноименными внешними разнопотенциальными полюсами блоков тиристоров двух другихмодулей, Внутренние разноименные полюса блоков тиристоров изолированы друг отдруга и через другие внутренние реакторы блока реакторов модуля, образуя общий вывод, выведены на клеммы для внешнегоподключения модуля,На фиг. 1 изображен преобразователь, план; на фиг. 2 - электрическая схема соединений полупроводникового преобразователя; на фиг. 3 - вид Б на фиг. 1; на фиг, 4 - конструкция условного модуля предлагаемого устройства.Полупроводниковый преобразователь содержит шкаф 1 и установленные в немблоки тиристоров 2, соединенные с цепямиуправления 3 тиристорами 2,12.8, охлаждаемые жидкостью реакторы 4 и демпфирующие цепи 5, и силовую ошиновку 6,Преобразователь имеет три силовыхмодуля 7.1 - 7.3, каждый из которых включает в себя блок реакторов 4, блок тиристоров 2 с цепями управления 3 и блок демпфиру.ющих цепей 5, Блоки модуля 7 обьединеныпо горизонтали силовой ошиновкой 6 и системой жидкостного охлаждения 8 и расположены поэтажно друг над другом, образуя.при этом три вертикальные секции 9 - 11, причем в одной секции, например 9, собраны блоки реакторов 4, в средней секции10 - блоки тиристоров 2 и в третьей секции 11 - блоки демпфирующих цепей 5, Внешние разноименные полюса 12, 13 блоковтиристоров 2 через крайние внешние 4,1 и 4.4 реакторы блока реакторов 4 модуля 7.1связаны общими полюсными шинами 14, 15 через одноименные крайние реакторы дру.гих блоков реакторов 4 секции реакторов 9 с одноименными внешними разнопотенциальными полюсами 12, 13 блоков тиристоров 2 двух других модулей 7,2 и 7.3,20253035405055 Внутренние разноименные полюса 16, 17 блоков тиристоров 2 изолированы друг от друга изоляторами 18 и через другие 4,2 и 4.3 реакторы блока реакторов 4 модулей 7.1 - 7,3, образуя общие выводы, выведены на клеммы А, В, С для внешнего подключения модулей 7. Кроме того, преобразователь имеет световоды управления 19, напорные 20 и сливной 21 трубопроводы системы охлаждения 8. В предложенном примере конкретного выполнения преобразователя его полюса 14, 15 выведены вниз под подключения кабеля через кабельный канал вентиль- ного зала.Преобразователь работает следующим образом,Являясь составной частью, например, тиристорного пускоостановочного устройства для турбогенераторов полупроводниковый преобразователь может быть использован в качестве выпрямителя и инвертора, выполненных отдельно либо объединенных конструктивно в одном шкафу. Управление выпрямителем и (или) инвертором осуществляется из шкафа управления, регулирования, защиты и автоматики (ШУРЗА) при помощи цепей управления 3, которые питаются. от анодного напряжения тиристоров 2, при наличии которого, при помощи световодов 19 от лазерного излучателя, размещенного в ШУРЗА, подаются световые импульсы, формирующие управляющие импульсы для открытия тиристоров 2, Кроме того, при помощи световодов 19 осуществляется контроль работоспособности цепей управления 3 тиристорами 2.12.8. Реакторы блока реакторов 4 исключают многократные переходы тока через нуль при включении, а также ограничивают амплитуду и скорость нарастания разрядного тока через тиристоры блока тиристоров 2, а также снижают выбросы напряжения на тиристорах с большим временем включения. Таким образом, при помощи ШУРЗА и питающего напряжения на клеммах А, В, С предлагаемое устройство в выпрямителе преобразует переменный ток в постоянный, а в инверторе - из постоянного в переменный,Каждый силовой модуль 7 электрически и по охлаждению функционально образуют условную конструкцию. Условную - как не имеющую единые общие для узлов 2, 4, 5 несущие, образующие отдельную конструкцию элементы. При этом каждый узел 2, 4, 5 имеет блочную конструкцию.Реакторы 4.1 - 4.4 собраны в единый блок 4, тиристоры 2.12,8 собраны в блок тиристоров 2, в котором они зажаты между охладителями с циркулирующей в них ох 1786544лаждающей жидкость, а ВС-цепи 5 в данном примере конкретного выполнения устройства собраны попарно на четырех панелях для обслуживания восьми тиристоров 2.1. 2,8 блока тиристоров 2 каждого модуля 7,Система охлаждения модуля работает таким образом, что поток охлаждающей жидкости проходит через все реакторы блока реакторов 4, охладители блока тиристоров 2 и резисторы ВС-цепей 5 каждого модуля.Подключенные питания А, В, С выпрямителя и съем напряжения А, В, С инвертора производится с торцовой стороны шкафа 1.Обслуживание преобразователя производится со стороны вида Б на фиг. 1.Формула изобретения Полупроводниковый преобразователь, . содержащий шкаф и установленные в нем блоки тиристоров, соединенные с цепями управления тиристорами, охлаждаемые жидкостью реакторы и демпфирующие цепи, силовую ошиновку, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения комйактности, преобразователь выполнен в виде трех силовых модулей, каждый из которых включает в себя блок реакторов, блок тиристоров с цепями управления и блок демпфи рующих цепей, блоки модуля объединеныпо горизонтали силовой ошиновкой и системой жидкостного охлаждения и расположены поэтажно друг над другом, образуя при этом три вертикальные секции, причем в 10 одной секции собраны блоки реакторов, всредней - блоки тиристоров, в третьей - блоки демпфирующих цепей, при этом внешние разноименные полюса блоков тиристоров через крайние внешние реакторы 15 блока реакторов модуля связаны общимиполюсными шинами через одноименные крайние реакторы других блоков реакторов секции реакторов с одноименными внешними разнопотенциальными полюсами блоков 20 тиристоров двух других модулей, а внутренние разноименные полюса блоков тиристоров изолированы друг от друга и через другие внутренние реакторы блока реакторов модуля, образуя общий вывод, выведе ны на клеммы для внешнего подключениямодуля,1786544Составитель В. Ярыш едактор Б, Федотов Техред М.Моргентал Корректор Э. Лончаков каз 251 Тираж . Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5роизводственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагар