Преобразовательная подстанция передачи постоянного тока

Преобразовательная подстанция передачи постоянного тока

Реферат

 

Преобразовательная подстанция передачи постоянного тока, содержащая блоки, выполненные из преобразовательных трансформаторов, первичные обмотки которых подсоединены к питающей сети, а к вторичным обмоткам подсоединены вентильные мосты, отличающаяся тем, что, с целью ограничения перенапряжений и аварийных токов, первичные обмотки по меньшей мере двух указанных трансформаторов соединены между собой параллельно, а группы параллельно соединенных обмоток соединены между собой последовательно.

Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано на преобразовательных подстанциях передачи постоянного тока. Известны устройства преобразовательных подстанций передачи постоянного тока, содержащие преобразовательные блоки, включающие трансформаторы с подключенными вентильными мостами, причем первичные обмотки указанных трансформаторов соединены последовательно [1, 2, 3] Преимуществом схем с последовательным соединением обмоток является малая кратность аварийных токов при перекрытиях изоляции, пробоях разрядников и обратных зажиганиях вентилей. Недостатком известного устройства является возникновение значительных перенапряжений, возникающих в следующих режимах: при нормальной работе из-за неравномерного деления напряжения между последовательно соединенными первичными обмотками трансформаторов в те интервалы времени, когда идет коммутация вентилей у одних мостов и не идет у других, эти перенапряжения воздействуют на оборудование не коммутирующих в данный момент мостов; при запирании или пропусках зажигания вентилей у части мостов (в наиболее неблагоприятном случае у одного из мостов), этим перенапряжениям подвергается оборудование мостов, в которых произошло нарушение работы; при перекрытиях изоляции, пробоях разрядников и обратных зажиганиях вентилей у части мостов, этим перенапряжениям подвергается оборудование остальных ("здоровых") мостов. Цель изобретения ограничение перенапряжений и аварийных токов в преобразовательных блоках. Это достигается тем, что на преобразовательной подстанции передачи постоянного тока, содержащей блоки, выполненные из преобразовательных трансформаторов, первичные обмотки которых подсоединены к питающей сети, а к вторичным обмоткам подсоединены вентильные мосты, первичные обмотки по меньшей мере двух указанных трансформаторов соединены между собой параллельно, в группы параллельно соединенных обмоток соединены между собой последовательно. На фиг. 1 3 изображены варианты выполнения преобразовательной подстанции. Преобразовательная подстанция содержит вентильные мосты 1-6, преобразовательные трансформаторы 7 12, шины 13 питающей сети, заземленную нейтраль 14 трансформаторов. Вторичные обмотки трансформаторов 7 12 присоединены к вентильным мостам 1 6. На стороне постоянного тока вентильные мосты 1- 6 могут быть соединены между собой последовательно, параллельно или же могут быть включены в иные электрические цепи с одинаковыми токами в установившихся режимах. Для сокращения числа трансформаторов у предлагаемого преобразователя можно каждую пару мостов (1 и 2), (3 и 4), (5 и 6) питать от общих трансформаторов 15, 16 и 17 (фиг. 2). Первичные обмотки, расположенные на разных стержнях каждого такого трансформатора, соединены между собой параллельно, а с первичными обмотками других трансформаторов последовательно. Вторичные обмотки у всех трансформаторов расщеплены и присоединены к вентильным мостам. Преобразовательный блок с параллельно-последовательным питанием принципиально может быть выполнен при любом числе m параллельно включаемых в каждой группе сетевых обмоток трансформаторов и любом числе n последовательно питаемых групп обмоток (фиг. 3). Общее количество мостов в этом случае составляет m x n. В случае необходимости в схеме может быть заземлена нейтраль. Преобразовательная подстанция работает следующим образом. Если в схеме (фиг. 1) трансформаторы 7, 9 и 11 имеют соединение вентильных обмоток в звезду, а трансформаторы 8, 10 и 12 в треугольник, то при нормальной работе преобразователя вентили моста 1 коммутируют одновременно с вентилями мостов 3 и 5, а вентили моста 2 одновременно с вентилями мостов 4 и 6. Поэтому каждая пара параллельно соединенных первичных обмоток трансформаторов в любой момент времени находится в одинаковых условиях с другими, благодаря чему питающие напряжения делятся между последовательно соединенными сетевыми обмотками разных трансформаторов достаточно равномерно и составляют в данном случае 1/3 приложенного в точке 13 напряжения сети U. При запираниях или пропусках зажигания вентилей в каком-нибудь одном из мостов (например, в мосте 1) возникающие перенапряжения ограничиваются нагрузкой моста 2 этой же пары. Следовательно, величина напряжения на сетевой обмотке моста 1 изменится от величины до где Z входное сопротивление трансформатора со стороны его сетевой обмотки. Кратность перенапряжений будет равна При отсутствии параллельного соединения сетевых обмоток (у прототипа) кратность перенапряжений достигает 3. В общем виде для параллельных обмоток при последовательных группах (фиг. 3) кратность перенапряжений в этих режимах определяется по формуле Очевидно, что в известной схеме, т.е. при m 1; К П, а в предлагаемой при m __ K_пз__ 1.. При n 3, m 2, К_пз 1, 5, но перенапряжения получаются одинаковыми как в случае исчезновения тока в одном из мостов, так и в случае короткого замыкания (для которого кратность К_пз ). Это является технически наиболее рациональным и может быть выполнено в общем случае при К_пз К_кз, откуда m n-1. В предлагаемых преобразователях при перекрытиях изоляции, пробоях разрядников и обратных зажиганиях вентилей какого-нибудь моста (например, моста 1) оборудование "здоровых" мостов 3, 4, 5 и 6 подвергается перенапряжениям как и при аналогичных нарушениях у прототипа. Однако в предлагаемом устройстве имеется возможность снижения этих перенапряжений путем увеличения числа последовательно питаемых мостов, тогда как у прототипа этот путь обычно неприемлем из-за чрезмерных перенапряжений при запираниях и пропусках зажигания вентилей, кратность которых тем выше, чем большее число мостов имеет последовательное питание.

Формула изобретения

Преобразовательная подстанция передачи постоянного тока, содержащая блоки, выполненные из преобразовательных трансформаторов, первичные обмотки которых подсоединены к питающей сети, а к вторичным обмоткам подсоединены вентильные мосты, отличающаяся тем, что, с целью ограничения перенапряжений и аварийных токов, первичные обмотки по меньшей мере двух указанных трансформаторов соединены между собой параллельно, а группы параллельно соединенных обмоток соединены между собой последовательно.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3