Высоковольтная статическая преобразовательная подстанция

1 ; .те

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К ПАТЕНТУ (11) 513654

Союз Советских

Социалистииеских

Республик (61) Дополнительный к патенту (22) Заявлено 09.02. 71 (21) 1622636/24-7 (23) Приоритет - (32) 19. 02. 70 (31) 2089/70 (33) Швеция (43) Опубликовано05.05.76.Бюллетень № 17 (45) Дата опубликования описания 24.05.76 (51) М. Кл, Н 02 3 1/00

Н 02 М 7/04

ГосударственнмИ номитот

Соаота Министров СССР по данаи изобрвтоний н открытий (53) УДК 621.311,44 (088.8) Иностранец

Аке Экстрем (Швеция) (72) Авторы изобретения

Иностранная фирма

Альменна Свенска Электриска Актиеболегет" (Швеция) (71) Заявитель

ВЫСОКОВОЛЬТНАЯ СТАТИЧЕСКАЯ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬНАЯ

HOQCTAHUHH

Изобретение относится к высоковольтной статической преобразовательной подстанции, состояшей иэ нескольких преобразователей, собранных по мостовой схеме и имеюших собственные управляющие системы.

На стороне постоянного тока все преобразователи соединены последовательно, При сооружении статических преобразовательных подстанций для повышения надежности наряду с нормально работаюшими )p статическими преобразователями предусматривают резервный преобразовательный мост или блок преобразовательного моста со своим силовым тренсформатором и управляюшей системой. 15

Изобретение относится главным образом к постоянно подключенным .. систе« мам постоянного и переменного тока резервным мостам и к кратковременному шунтированию ребочих мостов с использо- 20 ванием для этой цели рабочих вентилей мостовой схемы.

В известных схемах постоянное подклю- чение резервного преобразовательного мос та возможно только при работе его венти- о5 лей в режиме глубокого регулирования с углами управления, одинаковыми для всех о вентилей и близкими к 90 . При таком режиме работы резервный преобразовательный мост потребляет. от системы переменного токе максимальную реактивную мошность, а условия работы вентилей в схе

| ме являются наиболее тяжелыми.

Предметом изобретения является управление вентилями преобразовательного мос-! та в режиме резервного подключения к системам постоянного и переменного тока, которое обеспечивает одновременную работу вентилей обоих плеч мостовой схемы одной фазы преобразователя и коммутацию ,постоянного тока последовательно на пЬры вентилей других фаэ с частотой, эависяшей толы о от тепловых характеристик указанных вентилей. Такая работа вентилей приводит к тому, что в то время как через рабочие вентили преобразовательного моста длительно проте еет полный выпрямленный ток передачи, через вентиль ную обмотку преобразовательных трансформаторов ток в основном не протекает, 5 1 3654 а коммутационные условия работы вентипей попучаются более легкими, чем в рабочем режиме. Управление вентилями мос» та в режиме его резервного присоединения обеспечивается тем, что резервный преобразовательный мост в дополнении к основному управляющему устройству снабжается еше одним управляющим устройством, осушествпяюшим зажигание вентилей в заданной дпя этого режима последовательности.

На фиг. 1 показанаг преобразовательная подстанция, состоящая из статических преобразоватепей, один йэ которых является резервным; на фиг. 2 - структурная схема дополнительного управлявшего устройства резервного преобраэоватепя; на фиг. 3 - временные диаграммы процессов в мостовой схеме при управлении вентилями от дополнительного управляющего устройства.

Преобразовательная подстанция содержит три статических преобраэоватепя 13, которые на стороне постоянного тока 4 соединены поспедоватепьно, а на стороне переменного тока 5 - параллельно. Каждый преобразователь имеет шесть вентипей, собранных в мостовую схему 611 и присоединен к сети переменного тока через собственный преобразовательный трансформатор 12, На всех преобразовательных мостах имеются, шунтирующие устройства

13, Отсоединение преобразователей от каскада на стороне постоянного тока производится при помощи попюсных разъединитепей 14.и 15. Работа вентилей преобразоватепей 1 и 2 регулируются ocHQBIIbIMH управляющими устройствами 16, которые поддерживают углы зажигания вентилей в заданных пределах и могут быть выпол нены, например, в соответствии со шведским патентом (№ 16515/67 к ¹ 3097), Преобразователь 3 является резервным и имеет дополнительное управляющее уст,ройство 17, обеспечивающее последовательное зажигание вентилей обоих плечей каждой фазы, например, сначала вентилей

8 и 11, а затем 7 и 10 и т.д. При переходе резервного преобраэоватепя в рабочий режим управление вентилями осушествляется основным устройством 16, Схема дополнительного управляющего устройства 17 более подробно показана на фиг.

2. Работа схемы излагается дпя начальных условий, при которых начинается комлгутация тока с вентилей 6 и 9, присоединенных к фазе А, на вентили 8 и 11, присоединенные к фазе В. Дпя проведения процесса коммутации используется коммутирующее напряжение, соответствующее

IO

99

М

ЭЬ

50 в данный мог.гент пинейнол у напряжениг. между фазами А и В. Сам процесс коммутации производится в две стадии: сначала коммутация тока с вентиля 6 на вентиль 8, а потом с вентиля 9 на вентиль 11. Обе стадии выполняются при необходимой полярности коммутирующего напряжения, разделены минимально возможным промежутком времени дпя ограничения времени протекания токов через вентильные обмотки преобразовательных трансформаторов. Наиболее благоприятным моментом для проведения обоих стадий коммутации являются моменты, непосредственно предшествующие нулевому значению линей ного напряжения коммутирующих фаз дпя вентилей катодной группы 6, 8, 10, и моменты, следующие сразу после указанных нулевых значений этого же линейного напряжения, дпя вентилей анодной группы

7> 9, 11, как это будет далее описано,в связи с фиг. 3.

Работа дополнительного управляющего устройства применительно к вентилям 8 и 11 регламентируется дискриминатором

18, работающим в фазе с линейным напряжением АВ, получающимся на вентильных обмотках преобразовательного трансформатора 12 и в фазе с фаэным напряжением В, имеющимся на импульсном генераторе 19.

Дискриминатор 18 генерирует сигнал каждый раз, когда напряжение AB проходит через нуль и становится положительным. Задающий импульсный генератор 19 генерирует импульсы продолжительностью приблизитепьно в период частоты сети переменного тока. Сигналы от дискриминатора 18 идут на переключающий элемент, например электрическое реле 20, которое под действием задающего импульса от импульсного генератора передает импульс дискриминатора двум устройствам задержки 21 и 22г имеющим время задержки 1 и 1,величины которых показаны на фиг. 3.

В соответствии с показанными интервалами времени от элементов задержки производится зажигание вентилей 8 и 11. Продолжитепьность задержек г.г и 1 выбирается следующим образом:

-180 — (U - ), гА

И - время коммутации; угол запаса.

Устройство контроля этого угле может быть осуществлено в соответствии со шведским патентом N 151636;

<1 = 180 + g

При таком выборе величин задержки импульс тока, который возникает в трансфор-- маторе 12, изображен на диаграмме фиг. Зс получается симметричным и носит чисто переменный характер.

После перехода преобразователя из резервного состояния в состояние нормальной работы основная система управления подI соединяетея параллельно дополнительной системе (17 ), после чего управляющий импульсный генератор 19 отключается и сигналы дискриминатора 1 8 не опадают на устройства задержки 21 и 22.

Как указывалось ранее, такое управпяк шее устройство может быть использовано и при залуске статического преобразователя.

При включении зашунтированного статического преобразователя работа вентилей диктуется падением напряжения на размыкаемом шунтируюшем устройстве, между контактами которого возникает электрическая дуга. Наличие этой дуги. является с одной стороны тяжелым условием работы для самого шунтирукщего устройства, а с другой стороны падение напряжения на этой дуге может оказаться недостаточным дпя зажигания рабочих вентилей. Предложенное допопнитепьное устройство управления 17 позвопяет использовать дпя зажигания рабочих вентилей вместо напряжения дуги шунтирующего устройства 13 трансформаторное напряжение. При этом импульс тока, показанный на фиг. Зс, пройдет через шунтируюшее устройство в чаправден и противоположном выпрямляемому TQKv. Укорачивая время задержки 11и увеличивая время t> мож Ф но получить импуды: тока,нревосходягий токовую нагрузку ц1унтируюш гn у<.òðîtlства и использовать это i..ð дство для облегчения условий работы этого устройс rnn.

EbI$l быстрого отключения нуптируюпгегп устройства частота импульсного геперятора 19 в этом случае допжпя соответствовать частоте сети пер л1енного ток» i.

После откйючения игунтируюшего устройства управление преобразователем подается на обычную упранлякнную схему 1 6.

Формула изобретения

Высоковопьтная ста Гическля преобразовательная подстанция, состояшая из нескольких статических преобра;и ватепел> соединенных поспедовят гпьно на стороне постоянного TQI A часть из которых является рабочими, а часгь резервными, отпичаюшаяся тем, что, с цепью ускорения времени замены рабочего преобразователя резервныл» и возможности прохождения тока передачи через вентили мостовой схемы резервного преобразователя, указанный резервный преобразователь снабжен дополнительным регупируюшим устройством, состояшим из у дискриминатора и импульсного генератора, соединенных фазами, соответствующими фазам преобразовательного л оста, и работаюших совместно через электронное репе и индивидуальные для каждого вегтипя преобразовательного моста устройства задержки времени, ) 13654

Составитель К. Фотина

Техред М. Ликович Корректор Т. Кравченко

Редактор В. Фельдман

Филиал ППП "Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Заказ 810/36 Тираж 882 Подписное

Ш1ИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж 35, Раушсхая наб., д. 4/5