Высоковольтное преобразовательное устройство для возбуждения несинусоидальных токов в цепи питания Советский патент 1983 года по МПК H02P13/30 H02H9/04 

Изобретение относится к электротехнике и может найти применение для генерации кодированных сигналов в распределительных электросетях высокого напряжения.

Известно высоковольтное преобра-зовательное устройство для возбуждения несинусоидальных токов в цепи питания.

Устройство содержит два высоковольтных тиристорных вентиля, подключенные к линии электропередачи по схеме фаза-земля, каждый -через токоограничивающий резистор и коммутационные аппараты l3 .

Наиболее близким к предлагаемому является высоковольтное преобразовательное устройство для возбуждения несинусоидальных токов в цепи питания, которое содержит токоограничивающий резистор с зажимом для подключения к фазе питающей сети и высоковольтный тиристорный ключ с зажи- 2

мом для подключения к нулевой шине, выполненной в виде встречно включенных тиристорнмх вентилей с цепями управления :2-3 . .

Недостатком известного устройства является наличие большого количества :последовательно соединенных тиристоров в тиристорном ключе и плохое использование тиристоров по напряжению 8 рабочих режимах, что приводит к удорожанию

10 устройства и снижению его надежности.

Цель изобретения - удешевление и повышение надежности устройства для возбуждения несинусоидальных токов в цепи питания.

15

Поставленная цель достигается тем, что высоковольтное преобразовательное устройство для возбуждения несинусоидальных токов в цепи питания, со20держащее токоограничивающий резистор с зажимом для подключения к фазе питающей сети и высоковольтный тиристорный ключ с зажимом для подключения к

нулевой шине, выполненный в виде встрено включенных тиристорных вентилей с цепями управления, снабжено цепями автоматического переключения тиристорных вентилей в проводящее состояние при перенапряжениях любой полярности, защитным реактором, демпфирующей RC-цепочкой и элементом ограничения скорости нарастания напряжения, причем защитный реактор включен послецовательно с резистором и тиристорным ключом, RC-цепочка - параллельно тиристорному ключу, а элемент ограничения скорости нарастания напряжения включен между зажимом резистора для подключения к фазе питающей сети и нулевой шиной,

При этом в качестве элемента ргргжичения скорости нарастания напряжения использован вентильный разрядник, причем напряжение ограничиваемое разрядником, выбрано выше напряжения переключения тиристорных вентилей в проводящее состояние в обоих направлениях.

На фиг.1 представлена электрическая схема высоковольтного преобразовательного устройства для возбуждения несинусоидальных токов в цепи питания; на фиг.2 - диаграммы напряжений,

Устройство содержит 3-х фазную линию 1 распределительной электросети высокого напряжения, токоограничивающий резистор 2, защитный реактор 3. высоковольтные тиристорные вентили Ц, формирователи 5 импульсов управления вентилями k, цепи 6 автоматического переключения вентилей k в проводящее состояние, демпфирующую RC-цепь 7 элемент 8 ограничения скорости нарастания напряжения.

На фиг.2 обозначены: 9 - диаграмма воздействующего перенапряжения в линии 1 при отсутствии элемента 8 огра ничеиия скорости нарастания напряжения; 10 - диаграмма воздействующего перенапряжения в линии 1 при наличии элемента 8 ограничения скорости нарастания напряжения; 11 - диаграмма напряжения на вентилях 1 - уровень напряжения на вентилях , при котором срабатывают цепи их автоматического переключения в проводящее состояние; ,- максимальное перенапряжение на вентилях k вре мя включения вентилей J4, отсчитываемое от момента появления тока через управляющие переходы тиристоров до

момента включения тиристоров в проводящее состояние; t , t, t - характерные моменты времени.

Как видно из фиг.1, к одной из фаз 3-х фазной линии 1 электропередачи высокого напряжения через токоограничивающий резистор 2 и защитный реактор 3 подключен тиристорный ключ, состоящий из встречно включенных вентилей kf снабженных формирователями 5 импульсов управления и цепями 6 автоматического переключения вентилей в проводящее состояние. Параллельно вентилям k подключена демпфирующая RC-цеп 7, а параллельно всему преобразовательному устройству для вовбуждения несинусоидадьных токов в цепи питания подключен элемент 8 ограничения скорости нарастания напряжения, в качестве которого использован вентильный разрядник. При этом напряжение, ограничиваемое разрядником 8 (фиг.2) выбрано значительно выше напряжения переключения вентилей Ц в проводящее состояние (.p).

Устройство работает следующим об|разом.

i

При необходимости генерации опера- тивных сигналов в распределительной :сети 1 высокого напряжения вентили периодически с частотой 50 Гц включаются в проводящее состояние с помои ью импульсов, вырабатываемых формирователями 5. При наличии на вентилях перенапряжений, превышающих заранее установленную величину (U,gp), вентили k переключаются в проводящее состояние с помощью импульсов, вырабатываемых цепями 6. Как видно из диаграмм, приведенных на фиг.2, при работе устройства имеют место следующие процессы. В момент времени 1ц возникает перенапряжение, которое ограничивается элементом 8 ограничения скорости нарастания напряжения в соответствии с диаграммой 10. При этом напряжение на вентилях благодаря наличию в схеме преобразовательного устройства защитного реактора 3 и демпфера 7 нарастает согласно диаграмме 11.,8 момент t напряжение на вентилях достигает уровня срабатывания цепи автоматического переключения 6, которая подает отпиращие импульсы на управляющие переходы тиристоров вентиля k. Спустя время в момент t тиристоры включаются в проводящее состояние, причем в этот момент напряжение на вентилях k достигает своего наибольшего за все .время процесса значения (Uhicw) Как видно из диаграмм, представленных на фиг.2, величина U оказывается значительно ниже з не. только величины воздействующего в линии 1 перенапряжения, но она ниже уровня напряжения, ограничиваемого элементом 8 ограничения скорости нарастания напряжения, что и обеспечивает положительный эффект в виде уменьшения количества тиристоров в вентилях k, а следовательно удешевление всего преобразовательного устройства. Формула изобретения 1. Высоковольтное преобразователь-20

ное устройство для возбуждения 1есинусоидальных токов в цепи питания, содержащее токоограничивающий резистор с зажимом для подключения к фазе питающей сети и высоковольтный тиристорный ключ с зажимом для подключения к нулевой шине, выполненный в виде встречно включенных тиристорных вентилей с цепями управления, отличающееся Чём, что, с целью удешевления и повышения надежности устройства, оно снабжено цепями автоматического переключения тиристорных вентилей в проводящее состоя1

обоих направлениях.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Туваржиев В.К. Аварийные режимы и защить) передатчика системы АЦР.

Проблемы технической электродинамики. Киев, Наукова думка, 197,- выд. «в, с. kB.,

2.Шестопалов В.Н. Частотное кодирование в системах циркулярного телеуправления на четных гармониках. Проблемы технической электродинамики. Киев, Наукова думка, 1970, вып. If .б, с. . 6 нив при перенапряжениях любой полярности, защитным реактором, демяфиру ющей RC-цепочкой и элементом ограничения скорости нар астания напряжения, причем защитный реактор включен пос следовательно с резистором и тиристорным ключом, RC-цепочка - параллельно тиристорному ключу, а элемент ограничения скорости нарастания напряжения включен между зажимом резистора для подключения к фазе питающей сети и нулевой шиной. 2, Устройство по п.1, о т л и ч аю щ е е с я тем, качестве элемента ограничения скорости нарастания напряжения использован вентильный разрядник, причем напряжение, ограничиваемое разрядником, выбрано выше напряжения переключения тиристорных вентилей в проводящее состояние в

LJ.

J

v

У

tr

AtffM.

t, fj Фг/г.г