Двадцатичетырехфазный преобразователь переменного тока в постоянный Советский патент 1984 года по МПК H02M7/155 

f Изобретение относится к устройст вам для преобразования энергии трех фазного переменного тока в постоянный и может найти применение, напри мер, в преобразовательных подстанци ях электропередач постоянного тока (ЭППТ). Повышение эффективности электрооборудования и электроснабжения мощ ных преобразовательных установок связана с проблемой снижения высших гармонических.составляющих тока в питающей сети за повышения эквивалентной фазности преобразования энергии, а также с упрощением конструкции, снижением установленной мощности, унификацией трансформаторного оборудования. Известен двадцатичетырехфазньш преобразователь, который содержит четыре трехфазных трансформаторновыпрямительных блока, соединенных последовательно по цепи постоянного тока, каждый из которых состоит из трансформатора и выпрямительного мос та. Обмотки трансформаторов соедине ны по схемах звезда, треугольник , прямой зигзаг и обратный зигзаг, чем обеспечивается 24-фазньй режим преобразования энергии lj . Недостатком устройства является отсутствие возможности увеличения единичной мощности выпрямительных мостов без увеличения единичной мощ ности трансформаторов, завышенные массогабаритные показатели и сложност конструкции трансформаторов. Наиболее близким по технической сущности к изобретению является двад цатичетырехфазный преобразователь переменного тока в постоянньш, содер жащий четыре трехфазных трансформатор но-выпрямительных блока,соединенных последовательно по цепи постоянного тока, каждый из которых состоит из выпрямительного моста и двух трансформаторов, первичные обмотки которых подключены к фазным зажимам питающей сети параллельно, а вторичные обмотки соединены последовательно и подключены к соответствующим вьшр мительным мостам, причем в первом и трансформаторно-выпрямительных блоков первичные обмотки обоих трансфо маторов соединены звездой, а вторич ные - каскадно звездой 2 . Недостатком известного устройств является различие схем соединения 08 первичных обмоток трансформаторов и отсутствие в половине из них (соединенных треугольником) возможности заземления нейтрали, что является необходимым для высоковольтных систем. Это приводит к усложнению конструкции трансформаторов, снижению надежности работы мощных высоковольтных 24-фазных преобразователей. Целью изобретения является повышение надежности преобразователя за счет обеспечения заземления первичных обмоток всех трансформаторов и упрощение за счет унификации конструкции всех первичных обмоток и магнитопроводов всех трансформаторов. Поставленная цель достигается тем, что в двадцатичетырехфазном гфеобра-( зователе переменного тока в постоянный, содержащем четыре трехфазных трансформаторно-выпрямительных блока, соединенных последовательно по цепи постоянного тока, каждый из которых состоит из выпрямительного моста и двух трансформаторов, первичные обмотки которых подключены к фазным зажимам питающей сети параллельно, а вторичные обмотки соединены последовательно и подключены к соответствующим выпрямительным мостам, причем в первом из трансформаторно-выпрямительных блоков первичные обмотки обоих трансформаторов соединены звездой, а вторичные - каскадно звездой, первичные обмотки обоих трансформаторов второго, третьего и четвертого трансформаторно-выпрямительных блоков также соединены звездой, причем вторичные обмотки трансформаторов второго блока соединены каскадно треугольником, третьего блока каскадно по схеме прямой треугольникзвезда, а четвертого блока - каскадно по схеме обратный треугольник звезда. На фиг. 1 приведена принциапиальная схема 2 - азного преобразователя f на фиг. 2-5 - векторные диаграммы вторичных напряжений каждого трансформаторно-выпрямительного блока. Вьшрямительные мосты 1-4 (фиг. 1) соединены последовательно между собой по цепи постоянного тока. Первичные обмотки всех трансформаторов 512 подключены к фазным зажимам питающей сети А. , В, f С параллельно одна другой и соединены все по схеме звезда с заземпенной нейтралью. Вто3. ричные обмотки каждой пары трансформаторов 5 и 6, 7 и 8, 9 и 10, 11 и 12 соединены между собой каскадно (пофазно - согласно - последовательно) и подключены к входным фазным зажимам А, В и С,; Aj , В и Cj; А Bj и Cj и А, . и С соответствующего выпрямительного моста. В паре трансформаторов 5 и 6, питающих выпрямительный мост 1, вторичные обмотк соединены каскадно звездой, в паре трансформаторов 7 и 8, питающих вьшрямительный мост 2, - треугольником в паре трансформаторов 9 и 10, питаю щих выпрямительный мост 3, - по схеме прямой треугольник - звезда и в паре трансформаторов 11 и 12, питающих выпрямительный мост 4, по схзме обратный треугольник - звезда. Преобразователь работает следующим образом. Как видно из векторных диаграмм вторичных напряжений, приведенных на фиг. 2 (для первого каскада), на фиг. 3 (для второго каскада), на фиг. 4 (для третьего каскада) и на фиг. 5 (для четвертого каскада), системы выпрямленных напряжений 08 сдвинуты последовательно одна относительно другой на 15° эл., т.е. преобразователь в целом работает в эквивалентном режиме преобразования энергии. Первичные обмотки всех трансформаторов соединены по одинаковым схемам (звездой), что обеспечивает унификацию конструкции этих обмоток и магнитопроводов. Соединение всех первичных обмоток звездой, кроме того, обеспечивает заземление их общих точек, что обеспечивает повышение надежности высоковольтных трансформаторов и 24-фазного преобразователя в целом. Положительный эффект преобразователя (повьпиение надежности, унификация конструкции первичных обмоток и магнитопроводов всех трансформаторов) обеспечивается за счет изменения схемы соединения первичных и вторичных обмоток в трех из четырех трансформаторно-выпрямительных блоков (в блоке с выпрямительным мостом 1 соединение всех обмоток трансформаторов аналогично соединению в одном из блоков известного устройства.

ДВАДЦАТИЧЕТЫРЕХФАЗНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА В ПОСТОЯННЫЙ, содержащий четыре трехфазных трансформаторно-выпрямительных блока, соединенных последовательно по цепи постоянного тока, каждый из которых состоит КЗ выпрямительного моста и двух трансформаторов, первичные обмотки которых подключены к фазным зажимам питающей сети параллельно, а вторичные обмотки соединены последовательно и подключены к соответствующим вьшрямительным мостам, причем в первом из трансформаторно- вьтрямительных блоков первичные обмотки обоих трансформаторов соединены звездой, а вторичные - каскадно звездой, отличающийся тем, что, с целью повьппения надежности и упрощения егр за счет унификации конструкции первичных обмоток .и магнитопроводов всех трансформаторов, первичные обмотки обоих трансформаторов второго, третьего и четвертого трансформаторно-выпрямительных блоков также соединены звездой, причем вторичные обмотки трансформаторов второго блока соединены каскадно треугольником, третьего блока каскадно по схеме прямой треугольникзвезда, а четвертого блока - каскадно по схеме обратный треугольник звезда. to Jl э х

Фиг. 2