Способ коммутации вольтодобавочных трансформаторов дискретного фазного трансформаторно-тиристорного регулятора переменного напряжения

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(61) Дополнительное к авт. свид-ву Союз Советских Социалистических Республик(23) Приоритет Государственный комитет СССР ио делам изобретений н открытий(72) Авторы изобретения В.А.Сучков, И.М.Туманов и А.А.Асабин Горьковский политехнический институт имени А,А.Жданова(54) СПОСОБ КОММУТАЦИИ ВОЛЬТОДОБАВОЧНИХ ТРАНСФОРМАТОРОВ ДИСКРЕТНОГО и-ФАЗНОГО ТРАНСФОРМАТОРНО-ТИРИСТОРНОГО РЕГУЛЯТОРА ПЕРЕМЕННОГО НАПРЯЖЕНИЯИзобретение относится к электротехнике, в частности к преобразовательной технике и может быть использовано, например для регулирования или стабилизации напряжения под нагрузкой.Известен способ коммутации вольтодобавочных трансформаторов дискретного трансформаторно-тиристорного регулятора переменного напряжения путем снятия импульсов управления с работающих тиристорных ключей и одновременной подачи их на неработающие тиристорные ключи, изменяющие режим работы вольтодобавочных трансформаторов (1 .Недостатком известного способа является низкая надежность иэ-за воз" можного возникновения короткозамкнутого режима работы силового трансформатора в моменты коммутации тиристорных ключей.Целью изобретения является повышение надежности.Поставленная цель достигается тем, что перед подачей управляющих импульсов на двусторонние тиристорные ключи очередной фазы соответствующие вольтодобавочные трансформаторы последовательно переводят в режим хо лостого хода. При этом дополнительно контролируют амплитуду питающего напряжения и подают управляющие импульсы на очередные двусторонние ключи в те моменты; когда значение питающего напряжения соответствующего вольтодобавочного трансформатора достигнет амплитудного значения,Сущность данного способа коммутации заключается в том, что коммутацию вольтодобавочных трансформаторов в динамическойфрежиме производят последовательно одни за другим, и перевод их из одного режима работы в другой осуществляют через промежуточный режим холостого хода, сняв при этом импульсы управления со всех тиристорных ключей первичной обмотки соответствующего вольтодобавочного трансформатора.На фиг.1 дана электрическая схема устройства, реализующего предложенный способ коммутации; на фиг.2 - временные диаграмм, поясняющие работу устройства.Устройство содержит силовой трансформатор 1, вторичную обмотку 2 силового трансформатора, отводы 3-7 вторичной обмотки 2, первичную обмотку 8 силового трансформатора 1, переключатели 9 А, 9 В, 9 С отводов вторичных обмоток 2 Фаз А, В и С соответственно, вольтодобавочные трансформаторы 10, первичные обмотки 11 вольтодобавочных трансформаторов 10, вспомогательную обмотку 12 силового трансформатора 1, (тиристорные ключи 13-16 первичных обмоток 11, вторичные обмотки 17 вольтодобавочных трансформаторов 10,Рассмотрим работу устройства на примере. увеличения напряжения на нагрузкее.При включенных тиристорных ключах 13, 14 во всех фазах напряжение на нагрузке будет соответствовать тому коэфФициенту трансформации силового трансформатора 1, который получается при замкнутых контактах переключателей 9 А, 9 В, 9 С на одном иэ отводов. Вольтодобавочные трансформаторы работают в. режимеЗакороткас питанием со вторичной стороны, Чтобы 20 увеличить напряжение на нагрузке, необходимо запереть тиристорные ключи 13 всех вольтодобавочных грансфор. маторов и открыть ключи 15. Вольтодобавочные трансформаторы будут ра ботать в режиме Добавка, и напряжение на нагрузке увеличится на одну ступень силового трансформатора. Алгоритм коммутации вольтодобавочных трансформаторов при этом будет следующий: сначала снимаются импульсгг управления со всех тиристорных ключей первого вольтодобавочного трансформатора 10. Ток, протекающий по его тиристорным ключам, уменьшается до нуля. Ток по вторичной обмотке 17 (фиг. 2,в) уменьшается практически до нуля, Ток вторичной обмотки первого вольтодобавочного трансформатора перераспределяется на вторичные обмотки двух других вольтодобавочных трансформаторов, увеличивая токи последних, а также токи.их тиристорных ключей в 3 раза (фиг. 2 е, в, д, г) . Первый вольтодобавочный трансформатор переходит в режим ра боты 1 Холостой ходс питанием со вторичной стороны. Напряжения на тиристорных ключах его уменьшаются (Фиг. 2,ж), так как напряжение вспомогательной обмотки 12 силового 50 трансформатора прикладывается уже к двум последовательно соединенным тиристорным ключам 13, 15 или 14, 16, После выдержки времени, равной 0,5-1,период питающего напряжения (на Фиг,2 55 показано много больше), когда тиристорные ключи 13, 14 надежно восстановят свои запирающие свойства, подаютСя импульсы управления на тиристорные ключи 14, 15 первого вольтодобавочного трансформатора и одновременно снимаются с тиристорных, ключей 13, 14 второго вольтодобавочного трансформатора. Первый вольтодобавочный трансформатор переходит в режим работы Добавка с питанием с первичной стороны, а второй в режимХолостой ходс питанием со вторичной стороны, Повторяются все те процессы, которые были при переходе в режим Холостой ход первого вольтодооавочного трансформатора, Напряжение н а тирист орном ключе 15 первого вольтодобавочного трансформатора становится равным нулю, так как на него стали подаваться управляющие импульсы. Напряжение (фиг.2,г) на тиристорном ключе 15 второго вольтодобавочн ого тр ан сфор мат ор а Умен ьшается в связи с тем, что напряжение вспомогательной обмотки 12 прикладывается уже к двум последовательно соединенным тиристорным ключам 13, 15 или 14, 16. Как и для первого вольтодобавочного трансформатора пос. ле выдержки времени, равной 05-1 периода питающего напряжения (на фиг,2 показано два периода), когда тиристорные ключи 13, 14 надежно восстановят свои запирающие свойства подаются импульсы управления на тиристорные ключи 14, 15 второго вольтодобавочного трансформатора и одновременно снимаются с тиристорных ключей г 3, 14 третьего вольтодобавочного трансформатора. Второй вольтодобавочный трансформатор переходит в режим работы Добавка, а третий в режим Холостой ход. При этом повторяются все те процессы, которые были при переходе в режимХолостой ход одного из первых двух вольтодобавочных трансформаторов. После выдержки времени 0,5- периода пит-:.ющего напряжения (на Фиг.2 показано четыре периода) снова подаются импульсы управления на тиристорные ключи 14, 15 третьего вольтодобавочного трансформатора. Все вольтодобавочные трансформаторы переведены из режи.а работыЗакороткав режим работы Добавка. На этом процесс коичутации вольтодобавочных трансформаторов в трансформаторно-тиристорном регуляторе напряжения заканчивается. Полное время коммутации составляет 1, 5-3 периода пит ающего напряжения . Если не требуется большое быстродействие регулятора-стабилизатора напряжения, то можно увеличить время нахождения вольтодобавочных трансформаторов в промежуточном режимеХолостой ходф, упростив тем саум схему времяэадающего блока системы управления регулятора, Кроме того простой времязадающий блок будет обеспечивать в данном случае надежную коммутацию и при изменении окружающей температуры в большом диапазоне. Аналогично осуществляется комьутация вольтодобавочных трансформаторов прн Уменьшений нанр яжения на нагрузке По Указанному алгоритму вольтодобавочныетрансформаторы переходят в режимОтбавка (включены тиристорныеключи 13, 16), Изменение характеранагрузки не приводит к изменению алгоритма коммутации, Включение вольто".добавочных трансформаторов под напряжение производится всегда в максимумпитающего напряжения, что исключаетпереходные процессы в регулирующеморгане. При более глубоком регулировании напряжения производят бездуговое переключение отводов силовоготрансформатора с помощью механического переключателя 9 А, 9 В, 9 С, тиристорных ключей. и вольтодобавочныхтрансформаторов. После переключенияпервичной обмотки силового трансформатора на соседний отвод вольтодобавочные трансформаторы оказываютсяв режиме фДобавка или ффОтбавкаф,Перевод их в режим ффЗакороткафф осуществляется по описанному выше алгоритму коммутации вольтодобавочныхтр ан сформат оров .Предложенный способ коммутациивольтодобавочных трансформаторов выгодно отличается от известных тем, 25что упрощается коммутация при различных характерах нагрузки, а также повышается надежность и исключаютсяпереходные процессы при регулировании напряжения,30 Формула изобретения1 Способ коммутации вольтодобавочных трансформаторов дискретного и-Фазного трансформаторно-тиристорного регулятора переменного напряжения путем поочередной подачи управляющих импульсов на двусторонние ключи каждой Фазы, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью повышения надежности, перед подачей управляющих импульсов на двусторонние ключи очередной Фазы соответствующие вольтодобавочиые трансформаторы последовательно переводят в режим холостого хода.2, Способ по п.1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что дополнительно контролируют ащлитуду питающего напряжения и подают управляющие импульсы на очередные двусторонние ключи в момент, когда значение питающего напряжения соответствующего вольтодобавочного трансформатора дост игнет амплитудного значения. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Хасимото Синьитиро. Система управления тиристорным пере ключат ел ем ответвлений,Электротехника и энергетика, 1975, 9 12, с,33,.Фельд каз 6788/5 иал ППП Патент, г.Ужгород, ул.Проектная,Тираж 857 ЦНИИПИ Росударст венного по делам изобретений 113035, Москва, 3-35, РауюсПодписномитета СССРоткрытийя наб д. 4/5