Преобразовательный агрегат

ООЭ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ оъБЛИК 4(19) (И с ЕТЕ АВТОРС Фиг 1 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДКЛАМ ИЭОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙОПИСАНИЕ ИЗО(71) Научно-исследовательский, проектно-конструкторский и технологический институт силовой полупроводниковой техники Завода "Электровыпрямитель"(56) 1. Сглаживающие фильтры. Сборник статей АН Эстонской ССР. Под ред. П.И. Тамкиви. Таллин, 1973, с. 150.2, Авторское свидетельство СССР У 720633, кл. Н 02 М 1/14, 1973. (54)(57) 1. ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬНЫЙ АГРЕГАТ, содержащий шкаф, в котором размещены преобразователь переменза) Н 02 М 1/14 Н 02 М 9 ного напряжения в постоянное, состоящий из коммутационной аппаратуры,к которой подключена первичная обмотка силового трансформатора, к вторичной обмотке которого подключен вентильный блок с соответствующимподключением к нему блока автоматического управления и блока защиты,причем к выходу вентильного блокаподключен сглаживающий (,С -фильтр,образованный реакторами и секциямиконденсаторной батареи, и силовыетокопроводы, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью сниженияуровня пульсаций напряжений на выходных выводах. преобразовательногоагрегата при разнесенных по шкафуконденсаторных секциях, силовыетокопроводы снабжены петлеобразными отводами, каждый из которыхподключен к соответствующей секцииконденсаторной батареи.112. Агрегат по п.1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что при выполнении . конденсаторных секций с собственными сборными шинами каждая из сборных шин включена в рассечку соответствующего петлеобразного отвода силового токопровода. 019843. Агрегат по пп. 1 и 2, о т л ич а ю щ и й с я тем, что,в качестве выходных выводов преобразовательного агрегата использованы сборные шины последней конденсаторной секции, размещенной в непосредственной близости к выходным зажимам.1 и 21. Изобретение относится к силовой преобразовательной технике и может найти применение при конструктивной реализации сильноточных преобразователей переменного напряжения в пос-. тоянное со сглаживающим 1.С-фильтром на выходе.Известны преобразовательные агрегаты переменного напряжения в постоянное, содержащие коммутационную аппаратуру, силовой трансформатор, вентильный блок, блок автоматического управления и защиты и сглажи" вающий фильтр, которые отличаются конкретными схемами реализации трансформаторно-вентильного преобразователя переменного напряжения в постоянное и сглаживающего фильтра Наиболее универсальным и широко применяемым является Г"образный 1,С-сглаживающий фильтр. Поскольку емкость конденсаторной батареи определяется допустимым уровнем пульсации выходного напряжения, величиной выходных токов и напряжений, диапазоном фазового регулирования вентиль- ного блока и т.д., установленная мощность конденсаторной батареи мо" жет достигать десятков, килоджоулей,что при конструктивной реализации конденсаторной батареи выливается в необходимость использования в батарее нескольких тысяч злектролитических конденсаторов, которые приходится соединять вначале в отдельные секции, размещать как менее ответственные элементы порознь в свободных местах шкафа и подключать их к сборным силовым шинопроводам агрегата с помощью дополнительных токоподводов. При выходных токах в несколькотысяч ампер индуктивность дополнительных токоподводов начинает оказывать искажающее влияние на уровеньпульсации выходного напряжения,поскольку указанные конденсаторныесекции вместе с собственной индуктивностью токоподводов будут представлять собой параллельные 1 С-звеньяфильтра, настроенные на частоты,отличные от канонических гармоник выпрямленного напряжения.Искусственное доведение их частот до резонансных каноническим гар моникам в целом ряде случаев нецелесообразно, поскольку требует уста,новки дополнительного реакторногооборудования, Кроме того, конденсаторы имеют допустимый паспортный 20 вероятностный) разброс емкостиот номинала до 203 и температурныйуход до 50-803 при широком диапазонедопустимой рабочей температуры окружающей среды.25 Следовательно, недостатком преобразовательных агрегатов с секцио,нированной конденсаторной батареейЕС-фильтра является неэффективное использование оборудования и пониженный 30 уровень пульсации выходного напряжения. Наиболее близким к изобретению является преобразовательный агрегат, содержащий шкаф, в котором размещены преобразователь переменного напряжения в постоянное, состоящий из коммутационной аппаратуры, к которой подключена первичная обмотка силового трансформатора, к вторичной обмотке которого подключен вентиль" ный блок с соответствующим подключением к нему блока автоматического управления и блока защиты, причем к3 11019выходу вентильного блока подключенсглаживающий .С -фильтр, образованный реакторами и секциями конденсаторной батареи, и силовые токопроводы. 5В связи с наличием требований повышения плотности заполнения шкафа сцелью обеспечения минимума габаритов,соблюдения унифицированных (гостированных) размеров, размещения оборудования с обеспечением механическойустойчивости, соблюдением температурного режима конденсаторные секцииразнесены между собой н размещеныотдельно от сглаживающих реакторови выходных зажимов агрегата, которыенаходятся внизу шкафа агрегата 21 .Конденсаторные секции подключенык силовым шинопроводам агрегатас помощью токоподводящих проводоВ, 20рассчитанных только на ток секцийконденсаторов, индуктивность которыхоказывает искажающее влияние навыходное.напряаение агрегата и приходится дополнительно увеличивать г 5(по сравнению с расчетной) емкостьконденсаторной батареи,Таким образом, недостатком известного агрегата является искажающеевлияние собственной индуктивности 30токоподводящих проводов секций конденсаторной батареи, приводящей к повышению уровня пульсации выходногонапряжения и к необходимости установки дополнительной конденсаторнойсекции, что увеличивает габаритыагрегата.Цель изобретения - снижение уровня пульсаций нй выходных выводахпреобразовательного агрегата приразнесенных по шкафу конденсаторныхФсекциях,Поставленная цель достигается тем, что в преобразовательном агрега. те, содераащем шкаф, в котором размещены преобразователь переменного напряжения в постоянное, состоящий иэ коммутационной аппаратуры, к которой подключена первичная обмотка силового трансформатора, к вторичной 50 обмотке которого подключен вентильный блок с соответствующим подключением к нему блока автоматического управления и блока защиты, причем к выходу вентильного блока подключен 55 сглаживающий ЬС -фильтр, образованный реакторами и секциями конденсаторной батареи, и силовые токопроводы,84 4последние снабжены петлеобраэнымиотводами, каждый из которых подключен к соответствующей, секции конденсаторной батареи.При выполнении конденсаторныхсекций с собственными сборными шинамикаждая из сборных шин включена врассечку соответствующего петлеобразного отвода силового токопровода.Кроме того, в качестве выходныхвыводов преобразовательного агрегатаиспользованы сборные шины последнейконденсаторной секции, размещеннойв непосредственной близости к выход"нцм зажимам.На фиг. 1 и 2 приведены блок-,схемы подключения основного силовогооборудевания в шкафу преобразовательного агрегата,Преббраэовательнйй агрегат содераит коммутирующее устройствосиловой трансформатор 2, вентильныйбпок 3, бпок 4 автоматического управления и защиты, сглаживающие реакторы 5 и 6, еекцин 7-9 конденсаторной батареи, силовые шинопроводы 10.Силовой трансформатор 2 с вентильным блоком 3 и блоком 4 автоматического управления и защиты образуют собственно преобразовательпеременного напряаения в постоянное,на выходе которого установлен сглаживающий ЬС -фильтр, образованныйреакторами 5 и 6 и конденсаторнымисекциями 7-9.С учетом конкретных требованийвсе силовое оборудование преобразовательного агрегата размещено в его,шкафу определенным образом. Входныеи выходные клеммы преобразователяразмещены внизу шкафа, трансформатор2 с реакторами 5 и 6 - на нижней раме каркаса шкафа, исходя иэ обеспечения требований устойчивости.Вен,тильный блок 3 и блок 4 автоматического управления и защиты находятсяв нижней части шкафа как наиболеекритичные к перегреву блоки. Всеостальное оборудование, включая,коммутирующее устройство 1 и конденсаторные секции 7-9 разнесены,исходя иэ оставшегося свободногообъема шкафа. Силовой токопровод 10 в цепи постоянного тока преобразовательного агрегата снабаен петлеобразными отводами, к которым подсоединены разне 1101 9 В 4сенные конденсаторные секции 7-9(фиг1),Собственная индуктивность петлеобразных отводов силового токопровода 10 представляет собой дополнительную индуктивность, включеннуюне в цепь конденсаторной секции(представляющей собой часть параллельного емкостного звена 1 С -фильтра), а последовательно со сглаживающими реакторами 5 и 6 фильтра,увеличивая дополнительно их собственную индуктивность и способствуяповышению эффективности сглаживания выпрямленного тока фильтром.Поскольку собственной индуктивностью электролитических конденсаторов можно пренебречь, конденсаторные секции 7-9 представляют собой чисто емкостные звенья, обеспечивая пропускание всего диапазонавысокочастотных составляющих выходного тока преобразователя. Следовательно, они не приводят к дополнительному искажающему влияниюна уровень пульсации выходноготока и напряжения.Каждая конденсаторная секция7-9 представляет собой набор параллельно соединенных-конденсаторов (десятки-сотни штук). Их параллельное соединение между собойпри И ) 1 всегда обеспечиваетсяс помощью собственных сборных шин,собственная индуктивность которыхоказывается много большей собственной индуктивности самих электролитических конденсаторов, тем более,что сборные шины могут иметь сложную конфигурацию, Для исключениясобственной индуктивности сборныхшин из цепи параллельных конденса"торных секций сборные шинопроводывключают в рассечку петлеобразныхотводов силового токопровода преобразовательного агрегата. Темсамым их индуктивность оказываетсяпоследовательно включенной с индуктивностью сглаживающих реакторови оказывает снижающее, а не искажающее, влияние на уровень пульсации выпрямленного выходного напряжения преобразователя (фиг.2),Поскольку уровень пульсации выходного напряжения преобразователязамеряется непосредственно на еговыходных зажимах, целесообразно10 последнюю секцию конденсаторной1батареи располагать поближе к ними испольэовать в качестве токоподводящих к ним шин сборные шины конденсаторной секции батареи,15 Положительный эффект изобретенияопределяется исключением паразитныхиндуктивностей из цепи параллельного емкостного звена сглаживающего,Ы-Фильтра агрегата, а также включе 20 нием дополнительных индуктивностейв последовательную индуктивную цепьсглаживающего 1 С-фильтра. В известных преобразовательных 25агрегатах конденсаторные секциисглаживающего ЬС -Фильтра параллелятмежду собой и подсоединяют к силовымтоковедущим шинам преобразователя спомощью собственных токоподводящихпроводов, принимая во внимание только конструктивные Факторы: значительно меньшее сечение собственных токоподводящих проводов, упрощение внутренней ошиновки преобразовательного 55 агрегата. При этом эа счет того, чтособственная (паразитная) индуктивность конденсаторной батареи оказывается соизмеримой даже с индуктивностью сглаживающего реактора, уро Вень пульсации выходного напряжениявозрастает в 1,3-1,5 раза по сравнению с расчетным и приходится закладывать заведомо большую емкость конденсаторной батареи (соответственно 45 на 30-503), что приводит к дополнительному усложнению и увеличениюмассогабаритных и стоимостных показателей агрегата.акаэ 4779/41 Тираж бб Филиал ППП "Цатемтф г.Ужго ул. Проектная,В 1101984 одпиское