Способ управления трехфазным тиристорным регулятором напряжения питания трансформатора Советский патент 1979 года по МПК H02P13/16 

1

Изобретение относится к электротехнике и может быть использо.вано в устройствах, где производятся отключения трансформатора от сети.

Известен способ управления, по которому угол задержки включения первой полуволны тока изменяется автоматически путем измерения вольт-секундных интегралов и включением тиристоршых ключей в момент равенства вольт-секундного интеграла электродвижущей силы обмотки трансформатора от момента ее нулевого значения в конце нолуволны и вольт- :екундного интеррала напряжения на тиристоре TilНедостатком этого способа являются пониженные быстродействие и надежность.

Наиболее близким пр технической сущности к предложенному является способ выключения трехфазного трансформатора тирнсторным контактором путем снятия управляющих импульсов, подаваемых до этого с нулевыми углами фазовой задержки. При этом способе отключаются сначала одна из фаз сети в момент перехода тока через нуль, а затем две остальные 2.

Недостатком его , является насыщение одного из стержней трансформатора. Что приводит к выбросу тока намагничивания при отключения и, соответственно снижает надежнсють и энергетические показатели.

Целью изобретения является повышение надежности и энергетических показателей.

Это достигается тем, что по предложенному способу управления трехфазным тиристорным регулятором напряжения питания трансформатора перед отключением трансформатора в течение ограниченного числа полуволн одного знака подачу импульсов отпирания тиристоров соответствующих фаа производят с различной задержкой, :уввлйчйвающвйгся к моменту запирания -B HCTopOB.

На фиг. 1 представпевга схема сипозой части контактора с трехфазным трансформатором, поясняющая предпоженный способ; на фиг, 2 - диаграммы при выктсяевни трансформатора; наs

фнг, 3 - AHarpaMvibi tipH выключений трансформатора без введения углов задержки включений фаз - фазные напряжения сети; U(j - напряжения пер вичной обмотки фаз А трансформатора; ( напряжения первичной обмотки фаз В трансформатора; Uc - напряжения первичной обмотки фазы С трансформатора; D - ток намагничивания фаз трансформатора,..

Силовая схема контактора содержит тиристорные ключи 1, 2, 3 из встречнопараллельно соединенных вентилей, ко- . торые подключают И отключают трансферматор 4 от сети. Изменение индукциидВ в одном стержне магнитопроврда трансфор- , Ivtaropa прбпбрцйонапьно вольт-секундному интегратору V напряжения обмотки этого стержня25

.As4ucH: H (t) -При длительном подключении трансформатора (т.е. когда закончились.все пе- . реходные процессы) к прикладываются полные полуволны синусоидаль- 30 оМ Шпрж«сёйИ:Я се йсо значе ниями всльт екунднькх интегралов Ч Изменение индукции за время действия одной полуволны составляет 2 Вд

2 BM. а (2)

где В

йаксимйльное значение ин-.

л дукаии в режиме установившегося включения. .

Первым выключается в момент-иль 40 (фиг. 2) ключ 1, отсоединяя фазу А сети от фазы, А трансформатора в момент пё- рехода тока фазы через нуль. На обмотке фазы А трансформатора появляется фтаточное напряжение. Первичные об- 45 мотки фаз Bi и С соединены последовательно и к ним приложено линейное напряжение (J.i, сети. Из-за этого на обмотке фазы С появляется дополнительное напряжейие, вольт-секундный50

-. интеграл которого за последнюю полуводау интервала i включения обозначенЧ,

Следовательно, Иаксимальное значение индукции стержня фазы С tfpH iHEfltoqeHta/ в соотвёгствйй .с вьграже- 5. ниямн (1) и .(2), больше величиньт , на вепйчвву, определяемую вольт-секундным интегралом , (при этом происходит насыщение стержня фазы С). Для

того, чтобы не произошло насьт1ения стержня фазы С, вводят угол задержки оС (фиг. 2) в подключении фазы С сети к трансформатору, величину которой выби|1ают такой, чтобы вольт-секундный интеграл разности напряжений фазы С сети и трансформатора за время задержки был равен также Ч . Тогда вольтсекудный интеграл от напряжения фазы С трансформатора за последнюю полуволну равен Но Y - Ч V.

Введение задержки в подключении фазы С сети, осуш«:твляемой ключом 3, приводит к появлению дополнительного напряжения на обмотке фазы В в полуволну того же знака, и вольт-секундный интеграл от напряжения фазы В трансформатора может быть больше %.

Определим величину вольт-секундного интеграла от дополнительного напряжения на фазе В (фиг.2). Для трансформатора справедливо уравнение баланса потокосцёплений, которйё для напряжений записывается следуюшим образом

(3)

При отключенной фазе С сети имеем для напряжений первичных обмоток фаз А и В трансформатора

.(4)

Выразив UQ через Ич и УС из выражения (3) и подставив.в выражение (4), получим

35

и

t- 2

2 .(5)

Для симметричной трехфазной системы напряжений сети справедливо равенство

ta. ,, Чсо -у-- +-2 ,(5)

где напряжения U и ( напряжения фаз соответственно В и С сети. Тогда выражение (5) преобразуется с учетом выражения {6)..

{) Но вольт-секундный интеграл от напряжения |- ( UCQ- с ) равен Т (фиг.2). Следовательно вопьт-секундный интеграл от дополнительного напряжения первичной обмотки фазы трансформатора за время задержки подключения фазы С сет pafeeH - , т.е. в Два pai3a меньше аналогичного интеграла в фазе С трансформатора. Тогда для того, чтобы не произошло насыщения стержня фазы В, вводят задержки-оС 2 подключения фазы В сети, за время которого вольтсекундный интеграл разности напрт1Жения фазы В сети и трансформатора равен --. Угол задержки d. 2 подключени фаа В сети меньше аналогично угла фазы С. При введении задержки в фазе В на первичной обмотке фазы А трансформатора появляется дополнитель ное напряже ние, вольт« ;екундный интеграл которого по аналогии с предыду Лщим равен -z , Для предотвращения насыщения стержня А фазы А вводят угол задержки подключении фазы А сети, величина которого меньше аналогичных углов задержки в фазах В и С сети. Все углы задержки вводят в полуволну напряжения одного знака (на фиг. это полуволны положительного знака). Очевидно, что введение углов задерж можно продолжить на бесконечное число полуволн, однако целесообразно число полуволн ограничить, например только одной полуволной j( на фиг. 2 их число равно трем), так-как угол задержки уменьшается к началу интервала включения уменьшения вольт-секундного интеграла дополнительного напряжения по закзну геометрической прогрессии, а ток намагничивания еще быстрее На фиг. 3 показаны процессы отключения без введения углов задержки. Формула изобретения Способ управления трехфазным тиристорным регулятором напряжения питания трансформатора fоснованный на изменении задержки отпирания тиристоров соответствующих фаз, в зависимости от измеренного приложенного вольт-секундяого интеграла напряжения, и запирании тиристоров сначала в одной из фаз с последующим отключением остальных при отключении трансформатора, отличающийся тем, что, с целью повыщения надежности и энергетических показателей, перед отключением трансформатора в течение ограниченного числа полуволн одного знака подачу импульсов отпирания тиристоров соответствующих фаз производят с различной задержкой, уве личивающейся к моменту запирания тиристоров. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 403006. кл; Н 02 Р ,13/16, 1971. 2.Заявка № 1813281/24-О7, кп. Н О2 Р 13/16, 1972, по которой принято положительное рещение (прототип).

Фиг. 2

(}(L

a)t

Uf,

cot

/

у

u)t

a

cot

f/г.з