Способ управления двумя выпрямительными блоками Российский патент 2018 года по МПК H02M7/19 

Способ может использоваться во вставках постоянного тока. Известен /1/ способ управления двумя выпрямительными блоками, содержащими два одинаковых мостовых выпрямителя, питающимися от трансформаторов с разными группами соединения, путем поочередного управления разными полумостами. Недостаток такого управления состоит в наличии в гармониках сетевого тока 5,7 гармоник.

Наиболее близким по технической сути и достигаемым результатам является /2, 3/ способ управления двумя выпрямительными блоками, в каждом из которых четыре полумоста - с последовательным соединением, питающихся от разнородных пар полумостов, образующих мост от трансформаторов с разными группами соединения, состоящий в изменении фазы импульсов управления симметричным образом. Недостаток такого способа состоит в относительно большом потреблении реактивной мощности. Для смягчения этого недостатка можно было бы применить синтетический способ управления, то есть сочетание двух предыдущих, а именно: поочередное управление разными мостами. Однако в мощных высоковольтных установках это вызвало бы перекос напряжений изоляции выходных полюсов мостов. В таких установках с целью выравнивания напряжений изоляции мостов и защит используют резисторы, включенные между общими точками мостов и заземлением. Это также увеличило бы потери энергии в этих резисторах.

Техническим результатом изобретения является повышение энергетических показателей путем снижения потребления реактивной мощности.

Технический результат достигается в схеме с двумя выпрямительными блоками, в каждом из которых содержатся два моста с последовательным соединением, питающиеся от трансформаторов с разными группами соединения, состоящий в изменении фазы импульсов управления поочередным образом, при котором два полумоста находятся в предельном угловом режиме, а два других - в регулируемом, за счет того, что указанные пары полумостов питаются от разных трансформаторов и в разных блоках набор этих пар - инверсный.

На фиг. 1 приведена однолинейная схема выпрямительной установки для реализации способа.

К шинам 1 сети присоединены два силовых блока, в каждом из которых имеется трансформаторы 2 и 3 соответственно. Вторичные обмотки разных групп соединения (У и Д) трансформаторов подключены каждая к двум разным полумостам 4 и 5, 6 и 7, 8 - трансформатор 2, а 8 и 9, 10 и 11 - трансформатор 3. Полумосты 4-11 представляют собой три тиристора, объединенные катодами и подключенные к фазам трансформатора анодами-полумосты 4, 6, 8, 10. А полумосты 5, 7 и 9, 11 включены наоборот по отношению к предыдущим. Два разнородных полумоста образуют выпрямительный мост. В каждом силовом блоке два моста включены последовательно и их средние (общие) точки заземлены через резисторы 12 и 13. Каждый полумост управляющими входами связан со своим блоком фазового управления 18-25. В каждом блоке пара таких блоков фазового управления связана с блоком 26 уставки непосредственно, а вторая пара - через блоки 27 нелинейности.

На фиг. 2 приведены зависимости угла включения УВ от управляющего сигнала СУ блока 26 уставки. При этом кривая А относится к полумостам 4, 7, 9, 10, а В - к оставшимся 5, 6, 8, 11. Выпрямительная установка служит для электропитания нагрузок постоянного тока, в качестве которых могут быть, например, в каждом силовом блоке два инвертора вставки постоянного тока. При этом оба силовых блока работают в одинаковом нагрузочном режиме. Внешние и внутренние пары полумостов работают с одинаковыми углами регулирования. В любом режиме одна из указанных пар полумостов находится в предельном выпрямительном или инверторном режимов (соответственно ноль электроградусов или 150-165 электроградусов). Выходное напряжения каждого из полных мостов (1 и 2 полумост, 3 и 4 полумост) равны. Поэтому через заземляющие резисторы ток не протекает. В данном случае реализуется поочередное управление парами разнородных мостов, принадлежащих разным мостам. При этом исключено постоянное подмагничивание трансформаторов. Каждый мост 4, 5 и 6, 7 в одном блоке и 8, 9 и 10, 11 в другом генерирует четные гармоники, которые взаимно компенсируются в первичных обмотках трансформаторов 2, 3. То есть токи каждого из силовых блоков содержат гармоники, которые характерны двум мостам: одному - полностью открытом (с нулевым потреблением реактивной мощности) и второму - регулируемому. То есть в сетевом токе блока имеются гармоники 5, 7 и т.п. Но второй блок поставляет аналогичные гармоники, но в противофазе. В результате на шинах высокой стороны они взаимно компенсируются. По своему воздействию на сеть два, подобным образом управляемых силовых блока эквивалентны одному 12-пульсному выпрямителю с углом включения, равным нулю, и 12-пульсному выпрямителю с произвольным (плавающим) углом. Такое поочередное управление парами полумостов позволяет снизить потребление реактивной мощности, не увеличивая уровня сетевых гармоник тока.

Источники информации

1. Двухдвигательный электропривод постоянного тока. Авторское свидетельство СССР №1610586, 1990 г. Бюл. 44.

2. Капитула Ю.В. Особенности выполнения защит мощных высоковольтных преобразователей на Выборгской выпрямительно-инверторной подстанции и опыт их эксплуатации, с. 1, рис. 1, www.energyexpo.ru |016NIIPT|.

3. www.leg.co.ua/ archive/podstancii//opyt-sozdaniya-i-raboty-vyborgskoy-vypramitelno-invertornoy-podstancii html.

Изобретение относится к области электротехники и может использоваться во вставках постоянного тока. Технический результат - повышение энергетических показателей - достигается путем снижения потребления реактивной мощности. Имеются два силовых блока, в каждом из которых последовательно включены два моста, присоединенные фазами к обмоткам трансформатора с разной группой соединения. Осуществляется поочередное управление парами разнородных полумостов, принадлежащих к разным мостам, в котором в одинаковом режиме работают внешние и внутренние полумосты. Это исключает асимметрию напряжений мостов. 2 ил.

Способ управления двумя выпрямительными блоками, в каждом из которых содержатся два моста с последовательным соединением, питающиеся от трансформаторов с разными группами соединения, состоящий в изменении фазы импульсов управления поочередным образом, при котором два полумоста находятся в предельном угловом режиме, а два других - в регулируемом, отличающий тем, что указанные пары разнородных полумостов питаются от разных трансформаторов и в разных блоках набор этих пар - инверсный.