Трехфазный преобразователь переменного напряжения в постоянное Советский патент 1980 года по МПК H02M7/06 

(54) ТРЕХФАЗНЫЙ ПРЕОБР АЗОВАТЕЛЬ ПЕРЕМЕННОГО НАПРЯЖЕНИЯ В ПОСТОЯННОЕ

1

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в мощных преобразовательных устройствах, требующих ограничения возникающих в различного рода аварийных ситуациях токов короткого замыкания.

Известны многочисленные способы ограничения аварийных токов с помощью специально .устанавливаемого оборудования (токоограничивающие реакторы, включенные последовательно с обмотками конденсаторы, щунтируемые при авариях активными сопротивлениями, и ряд других) 1.

Однако тдкие устройства громоздки и обладают невысокой надежностью.

Наиболее близким к прел/гоженному является трехфазный преобразователь переменного напряжения в постоянное, содержащий три трансформатора, на стержнях каждого из которых расположены трехфазные первичная, соединенная в звезду, и вторичная обмотки, и три вентильных моста, каждый из которых подключен к соответствующим фазам одной из вторичных обмоток 2J;

Однако этот преобразователь также в целях избежания аварийных токов требует дополнительного оборудования, что приводит к усложнению преобразовательной установки в цело.м и снижению ее надежности. Цель изобретения - повышение надежности и упрощение устройства.

Эта цель достигается тем, что в трехфазном преобразователе переменного напряжения в постоянное, содержащем три трансформатора, на стержнях каждого из которых расположены трехфазные первичная, соединенная в звезду, и вторичная обмотки и три вентильных моста, каждый из которых

° подключен к соответствующим фазам одной из вторичных обмоток, каждая из вторичных обмоток состоит из фазных обмоток, расположенных в соответствии с фазами питающего напряжения на стержнях раз,5 ных трансформаторов.

На фиг. 1 представлена схема преобразователя при соединении каждой из его вторичных обмоток в звезду: на фиг. 2 - схе.ма преобразователя при соединении каждой из его вторичных обмоток в треугольник.

20 Трехфазный преобразователь переменного напряжения в постоянное (фиг. 1) состоит из трех трехфазных трансформаторов (или трехфазных групп) 1, включенных по отнощению к сети переменного тока параллельно при соединении первичных обмоток каждого из трансформаторов в звезду, и трех трехфазных вентильных мостов 2. При этом, трехфазная система напряжений, питающая каждый из мостов, образована соответствующими фазными обмотками одной из вторичных обмоток, которые расположены на стержнях разных трансформаторов в соответствии с фазами.

Например, (фиг. 1) трехфазная система напряжений, питающая левый .мост, образована фазой А левого, фазой В среднего и фазой С нравого трансформатора (или трехфазных групп). Принцип организации питания остальных мостов аналогичен рассмотренному для левого моста. Очевидно, что в нормальных рабочих режимах каждый из трансформаторов находится в уравновещенном состоянии, а нагрузка каждого из мостов одинакова. При аварии (пробой вентиля в одном из мостов, к. 3. на полюсах одного из мостов в случае их последовательного включения, различного рода внутренние к. 3. в одном из мостов) равновесие-намагничивающих сил (н. с.) на стержнях каждого из трансформаторов нарушается. В результате в ограничении аварийных токов начинает принимать участие сопротивление нулевой последовательности каждого из трансформаторов (каждой из трехфазных групп), так как каждый (каждая) из них оказывается в режиме, близком к однофазному к. з. Последнее наглядно видно из фиг. 1, 2, на которых стрелками указан путь токов в случае пробоя среднего вентиля катодной/группы левого из мостов в режиме холостого хода преобразователя.

Как известно, протекание процесса при пробое в данных условиях характеризуется сменой интервалов проводимости двух или трех вентилей катодной группы аварийного моста. На фиг. 1 и 2 сплошными стрелками охарактеризовано токораспределение в обмотках на интервале проводимости двух вентилей. Совокупностью сплошных и пунктирных стрелок на фиг. 1 охарактеризовано токораспределением в обмотках для интервала проводимости трех вентилей. Из фиг. 1 и 2 видно, что в обоих интервалах каждого из трехфазных трансформаторов ток оказывает ся неуравновешенным, в результате чего и обеспечивается ограничение аварийных токов за счет сопротивления нулевой последовательности. При применении в схемах по фиг. 1 и 2, вместо каждого из трех стержневых трансформаторов, трехфазной группы токи вентилей будут близки к нулю, что справедливо для любого конструктивного решения для каждого из однофазных трансформаторов группы (броневой или стержневой магнитопровод, любое расположение и взаимное соединение секции обмоток трансформаторов).

Эффект ограничения и.меет место лишь при соединении первичных об.моток в звезду, как показано на фиг. 1 и 2.

На базе двух трансформаторно-преобразовательных установок с различным соединением схемных обмоток (звезда и треугольник), например представленных на фиг. 1 и 2, известным образом могут быть получены условные 12-пульсовые схемы преобразования.

При использовании трехоб.моточных

трансформаторов с первичной обмоткой, соединенной в звезду, а схемами - в звезду и треугольник (см. фиг. 1 и 2) получают безусловную 12-пульсовую схему преобразования с ограничением аварийных токов, содержащую три трансформатора.

Формула изобретения

Трехфазный преобразователь пере.менного напряжения в постоянное, содержащий три трансформатора, на стержнях каждого из которых расположены трехфазные первичная, соединенная в звезду, и вторичная обмотки, и три вентильных моста, каждый из которых подключен к соответствующим фазам одной из вторичных обмоток, отличающийся тем, что, с целью повыщения надежности и упрощения, каждая из вторичных обмоток состоит из фазных об.моток, расположенных в соответствии с фазами питающего

напряжения, на стержнях разных трансформаторов.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР № 221140,-кл. 21 d 12/03, 1968.

2. Патент Японии № 42-23073, кл. 21 d 12/03, 1967.