2 @ -Фазная преобразовательная система электропитания Советский патент 1983 года по МПК H02M9/06 

Изобретение относится к силовой преобразовательной технике и может быть использовано для питания мощных потребителей (например, электролизны серий, электропечных установок и др. как стационарным, так и нестационарным выпрямленным током. Оно может быть использовано и для реверсивного питания.мощных потребителей. Известна 2т-фазная () некомпенсированная преобразовательная система электропитания, содержащая два соединенных по выходу параллельно двенадцатифазных преобразовательных агрегата, каждый из которых состоит из трансформатора с, по крайней мере двумя вторичными трехфазными обмотка ми, соединенными одна в звезду, а другая в треугольник, к каждой из которых подключен выпрямите ль ньай мос Первичная обмотка трансформатора пер вого агрегата соединена по схеме Треугольник с продолженными началами фазных обмоток, обеспечивающей сдвиг вторичных фазных напряжений на угол +7,5 эл.град. Первичная обмотка трансформатора второго преобразовательного агрегата соединена по схеме Треугольник с продолженными концами фазных обмоток, обеспечивающей сдви вторичных фазных напряжений на угол -7,5 эл.град. Данная система имеет хорошие гармонические составы сетево го тока и выпрямленного напряжения, отвечающие дв.адцатичетырехфазному режиму преобразования (l Однако эта система обладает и существенными недостатками, так как требует специальной схемы соединения первичных обмоток трансформаторов у всех преобразовательных агрегатов, входящих в ее состав. Кроме того, она, как и любая некомпенсированная система, имеет достаточно низкий коэффициент мощности 113-за значитель ного потребления из питающей сети реактивной мощности. Наиболее близкой по технической сущности к йзобреЕ.ению является 2тфазная преобразовательная система электропитания, содержащая трехфаз ный понижающий трансформатор, первич ная обмотка которого соединена с выводами, для подключения питающей сети, два т-фазных преобразовательных блока, состоящих каждый из из т-фазного трансформатора с подключенными к его вторичным обмоткам - выпрямитель ными мостами, выходы которых соеданены с выходными выводами , и компенсирующее устройство в виде трехфазного реактора и подключенной к нему трехфазной конденсаторной батареи, включенное меядау вторичной обмоткой трехфазного понизкающего трансформатора, первым и вторым пре0бр3;3овател ными блоками ГзЗ Недостатком известной системы является сложность конструктивного исполнения, ибо все ТТреобразоваталь.ные агрегаты имеют специальную схему соединения первичной обмотки трансформаторов Треугольник с продолженными сторонами. Кроме того, в системе затруднено осуществляемое обычно регулирование выпрямленного напряжения каждого из преобразовательных агрегатов путем переключения отпаек от первичныгх обмоток трансформатора, ибо для сохранения-фазности системы необходимо одновременно изменять число витков как в треугольнике первичной обмотки, так и на его продолжениях. К недостаткам системы следуet отнести и сложность его реализаций в существующих системах электропитания, так как для этого требуется модернизация всех преобразовательных трансформаторов. Целью изобретения является упрощение 2т-фазной преобразовательной системы электропитания. Поставленная цель достигается тем, что в 2т-фазной преобразовательной системе электропитания, содержащей, трехфазный понижающий трансформатор, первичная обмотка которого соединена с выводами для подключения питающей сети,, два т-фазных преобразовательных блока, состоящих каждый из т-фазного трансформатора с подключенными к его вторичным обмоткам выпрямительными мостами, выходы которых соединены с выходными выводами, и компенсирующее устройство в виде трехфазного реактора и под1слюченной к нему трехфазной конденсаторной батареи, включенное между вторичной обмоткой трехфазного понижающего трансформатора, первым и вторым преобразовательными блокс1ми, реактор компенсирующего устройства выполнен с тремя трехфазными обмотками, а вторичная трехфазная обмотка понижающего трансформатора выполнена со схемой соединения Треугольник с продолженными началами и концами фазных обмоток , причем выводы начал фазных обмоток этого трансформатора через первую трехфазную обмотку реактора компенсирующего устройства подключены к первичной обмотке т-фазного трансформатора Первого т-фазного преобразовательного .блока, выводы концов фазных обмоток через вторую трехфазную обмотку реактора компенсирующего устройства подключены к первичной обмотке трансформатора второго т-фазного преобразовательного блока, а к третьей, соединенной в звезду, трехфазной обмотке реактора подключена соединенная- в звезду ,трехфазйая конденсаторная батарея. .С целью устранения в стержнях магнитопровод реактора к.омпенсирующего устройства магнитного поток первой гармоники и, следовательно, устранения первой гармоники тока в конденсаторах, первая трехфазная обмотка реактора компенсирующего устройства соединена либо по схеме Зигзаг, либо по схеме Треугольник с продолженными началами фазных оёмоток,- сдвигающими фазные напряжения на + j эл.град, а вторая аналогичная обмотка соединена либо по схеме Зигзаг, либо по схеме. Треугольник с продолженными концами фазных обмоток, сдвигающими фазные напряжения на - - эл.град Для ограничения токов короткого замыкания в т-фазных преобразовательных блоках вторичная трехфазная обмбтка понижающего трансформатора может быть выполнена расщепленной на две части, причем у одной части продолжены начала фазных обмоток, а У другой - концы фазных обмоток. ,. Выпрямительные мосты т-фазных преобразовательных блоков по отношению к нагрузке соединены либо последов ательно, либо параллельно. .Выпрямительные мосты выполнены либо .реверсивными, либо нереверсивными,. Все преобразовательHEJe трансформато ры системы типовые, без специальны схем соединений обмоток. На чертеже представлена принципиальная схема 2т-фазной преобразо. вательной системы электропитания. Система содержит понижающий трех фазный трансформатор 1, трехфазное компенсирующее устройство 2, первый 3 и второй 4 т-фазные преобразовате ные. блоки, , При работе2 т-фазной преобразов тельной системы Электропитания за счет специальной схемы соединения вторичной обмотки трехфазного понит жающёго трансформатора 1 обеспечива ется сдвиг ко1Ф1утационных процессов во времени второго т-фазного преобразовательного блока 4 по отношению к первому т-фазному преобразователь Jf ному блоку 3 на. угол эл.град, благодаря чему вся система электропитания работает в режиме 2т-фазно. го преобразования. При включенном компенсирующем устройстве 2 в осно ных его обмотках, подключенных к блокам 3 и 4, протекают сдвинутые на эл.град гармоники тока порядк Кт±1(К О, 1, 2, .,1). Поскольку первая основная обмотка реактора соединена по схеме, сцвиггцощей фазjfные напряжения на + ж- эл.град., вторая - по схеме, сдвигающей фазные напряжения на эл.град, то первые гармоники магнитного потока в стержнях магнитопровода реактора компенсирующего устройства отсутствуют вследствие равенства нулю на каждом стеряЛе суммарной магнитодвижущей силы первой и второй обмоток по первой гармонике. В стержнях магнитопровода реактора компенсирующего устройства протекают лишь гармоники потока, отвечающие К 1, 3, 5, .,, так как на каждом стержне суммарная магнитодвижущая сила первой и второй обмоток реактора для указанных гармоник не равна нулю. Эти гармоники потока наводят напряжения тех же гармоник в компенсационных обмотках ксмипенсирующего устройства, а следовательно, и на конденсаторах компенсирующего устЕЮйства 2, Напряжения на конденсаторах трансфоЕФВдруются в контуры коммутации вентилей блоков 3 и 4 и осущетсвляют их искусственную коммутацию, благодаря чему вся система работает с высоким коэффициентом мощности . Регулирование выпрямленного напряжения осу1цествляется обычными преобразовательными трансформаторами системы. Дополнительно оно может регулироваться переключением отгаек от первичной обмотки понижающего трансформатора. При отсутствини необходимости повьшения коэффициента мощности с помощью компенсируквдего устройства выводы начал фазшах вторичных обмоток понижающего трансформатора под1&1ючены непосредственно к входу первого га-фазного преобразовательного блока, .выводы концов фазных обмоток понижающего трансформатора - к входу второго т-фазног6 преобразовательного блока, Техмйко-экономический 31ффект от использования предлагаемого изобретения состоит в том, что. всё преобразовательные трансформаторы системы выполняются упрощенными за счет использования первичных обмоток с обычной схемой соединения (Звезда или Треугольник). , Предлагаемая система легко реализуется на существующих преобразовательных подстанциях, например, электролиза в цветной металлургии и химической промышленности,- без рекон:струкций большого числа преобразовательных трансформаторов. Для её реализации Необходима лишь конструкция вторичной обмотки понижающего трансформатора. Кроме того расширяются функциональные возможности си стигмы, ибо появляется возможность -простого .регулирования выпрямленного напряже,ния системы не только за счет пере-

1. 2т-ФАЗНАИ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬНАЯ СИСТЕМА ЭЛЕКТРОПИТАНИЯ, содержащая Трехфазный понижающий трансформатор, первичная Ьбмотка которого соединена с вьюодами для подключения питающей сети, два т-фазных преобразовательных блока, состоящих каждый из т- фазного трансформатора с подключенными к его вторичньми обмотками вьтрямительньй«1и мостами, выходы которых соединены с выходными выводами, и компенсирующее усгвройство в виде трехфазного реактора и подключенной к нему трехфазной конденсаторной батареи, включенное между вторичной обмоткой-трехфазного понижающего трансформатора, первым и вторым преобразовательными блоками , о т л ич а ю щ а я с я тем, что, с целью упрощения, реак.тор компенсирующего устройства выполнен с тремя трехфазными обмотками, а вторичная трехфаз-, нал обмотка понижающего, трансформатора выполнена со схемой соединения Треугсхпьнйк с продолженными началами, и концами фазных обмоток, причём выводы начал фазных обмоток этого трансформатора через первую трехфазную обмотку реактора компенсирующего ,устройства- подключены к первичной обмотке т-фазного трансформатора первого т-фазного преобразовательного блока, выводы концов фазных Ьбмрток через вторую трехфазную o6M6T Of .реактора,. компенсирующего устройства подключены к первичной обмотке трансформатора второго т-фазного преобразовательного блока, а к третьей, соединенной в звезду, трехфазной обмотке реактора подключена соединенная в звезду трехфазная конденсаторная . батарея. 2. Система электропитания по п. 1, от л и ч ающа яс я тем, что первая трехфазная обмотка реактора компенсирующего устройства соединена по схеме Зигзаг, сдвигающей фазные напряжения на угол эл.град, а вторая трехфазная обмотка этого реактора соединена по схеме Зигзаг, (Л сдвигающей фазные напряжения на угол эл.град. 3. Система электропитания по п. 1 от л и ч ающая с я тем, что первая трехфазная обмотка реактора компенсирующего устройства соединена по схеме треугольник с продоп енны- Ми началами фазных обмоток ,сдвига10- , SP O1 Щей фазные напряжения на эл.грал а вторая обмотка этого реактора со-; единена по схеме треугольник с проч ф долженными концами фазных обмоток, 00 сдвигающей фазные напряжения на л эл. град. 2т 4. Система электропитания по п.1, отличающая с я тем, что, с целью ограничения тока короткого замыкания в т-фазных преобразовательных блоках, вторичная трехфазная обмотка понижающего трансформатора . выполнена расщепленной на две части, причем у одной части продолжены на|Чала фазных обмот.ок, а у другой : концы фазных обморок.