Высоковольтный тиристорный блок
Патент 565366
Авторы
Высоковольтный тиристорный блок
Иллюстрации
Реферат
г
ИЗОБРЕТЕН ИЯ
Союз Советских
Социалистических
Республик
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (б1) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 05,07.73 (21) 1938815/07 с присоединением заявки №вЂ” (51) М. Кл Н 02М 7/68
Н 02Р 13/lб
Гасударственный комитет
Совета Министров СССР па делам изобретений и открытий (23) Приоритет —— (43) Опубликовано 15.07.77. Бюллетень № 26 (45) Дата опубликования описания 20.10.77 (53) УДК 621.316.727 (088.8) (72) Авторы пзобрете
Л, Л. Балыбердин, В. А. Долгих, Н. И. Лавров, В. Я. Меньшиков, Р. А. Лытаев, Б. Д. Михайлов, В. Г. Спув, Л. P. Сурков, И. П. Таратута и Ю. А. Шершнев
Научно-исследовательский институт постоянного тока и Всесоюзный электротехнический институт им. В. И, Ленина (71) Заявители (54) ВЪ|СОКОВОЛЪТНЪ|Й ТИРИСТОРНЫЙ БЛОК
Изобретение относится к области электротехники и может найти, применение в преобразователях различного назначения, например, для электропередач .постоянного тока.
Известны, высоковольтные тиристорные блоки с одной или большим числом параллельно соединенных секций, в каждой из которых последовательно включено большое количество тиристоров, имеющие системы управления, осуществляющие одновременное включение всех тиристоров блока 11, 2). Эти блоки должны обеспечить для ка кдого ти ристора импульсы необходимых параметров и, di itu кроме того, заданные значения — и
dt dt не превышающие предельно допустимых, что приводит к значительному усложнению блоков и увеличению их габаритов и массы.
Известен также высоковольтный тиристорный блок с параллельным,соединением секций (3), в котором для уменьшения скорости нарастания тока через силовые тиристоры параллельно блоку установлена вспомогательная цепочка из последовательно соединенных тиристоров (цепочка .начального .включения), включаемых раньше силовых тиристоров. Силовой ток коммутируется,с цепочки пачаль ного .включения па силовые ти ристоры. Во вспомогательной ветви принимаются .,геры по ограничению скорости нарастания тока через включающиеся тиристо ры илп применяются тиристоры с повышенными допустимыми знаdt чениями — . Однако в этом блоке система
dt распределения управляющих импульсов по силовым тиристорам блока ничем пе отличается от устройства распределения по тиристорам цепочки начального включения, что усложняет его схему. и Целью изобретения является упрощение схемы блока и обеспечение заданного фронта нарастания анодного тока силовых тиристоров. Это достигается тем, что в предлагаемом олоке выход системы управления подключаl5 ется к входам тиристоров цепочки начального включения, не Входящих в контуры ячеек отбора энергии, первичные обмотки импульсных трансформаторов, связа н Ые с одной пз групп тиристоров, включены между анодом тиристо20 ра, входящего,в контур соответствующей ячейки отбора энергии, и одним пз выводов соответствующего накопительного конденсатопа, другой ВыВОд которого подкл10чен к катоду указанного тиристора, вторичные обмотки пм25 пульопых трансформаторов подключены к входам силовых тиристоров соответствующей группы, а параллельно каждому конденсатору включены соединенные .параллельно резистор и диод, причем катод диода подкл1очеп к по30 ложптельному выводу конденсатора.
565366
l0
ЗО
3
На чертеже дана электрическая схема описываемого тиристорного блока.
Тиристорлый блок включает в себя цепочку 1 начального включения из последовательно соединенных тиристоров 2 и группы 3 из параллельно-последовательно соединенных силовых тиристаров 4. Для снижения величпны
Д3
dt через включающиеся тиристоры последовательно с ними включены индуктивности 5.
Для деления напряжения между тиристорами
BK.÷þ÷åHû цепочки из активных резисторов 6, конденсаторов 7 и демпфирующих резисторов 8. Управление тиристара IH цепочки начального включения осуществляется при помощи одной из известных систем управления
9, например свето вой, кабельпо-трансформаторной. Управление силовыми тиристарами осуществляется при помощи ячеек 10 отбора энергии IIO числу групп силовых тиристоров.
Ячейки отбора энергии содержат накопительный конденсатор 11 и тиристор 12, управляющий переход когорого .соединен с конденсатором через пороговый элемент 13, а также резистор 14 и диод 15. Между положительным выводом конденсатора и анодом тиристора подключена первичная обмотка 16 импульсных трансформаторов 17 по числу силовых тиристоров в грулпе. Пер|вичная обмотка выполнена в виде кабеля с изоляцией, рассчитанной на соответствующее напряжение. Вторичные обмотки 18 включены на управляющие электроды силовых тиристаров. Последовательно с блоком включен анодный реактор 19.
Ти ристорньш б,чок работает следующим оор азам.
До подачи импульсов управления па тиристоры 2 цепочки начального включения все тиристоры блока находятся .в выключенном состоянии. Напряжение по тиристорам делится цепочками, состоящими из активных ре3HcToров 6, кан денсаторов 7 и демпфирующих резисторов 8. Анодное лапряжение с крутым фронтом распределяется между анодпым реактором 19 и соб ввенпо блокам. Низкоомные резисторы RC-цепей силовых тиристоров спасобствуют снижению скорости нарастания .пап|ряжения в блоке до дапустимой величины.
Перевод блока в проводящее состояние осуществляется подачей упра вляющпх импульсов па тиристоры 2 цепочки начального включения. При,включении блока через тиристоры 2 цепочки .начального .включения происходит разряд собственных емкостей блока и оборудования преобразователя. Скорость нарастания тока через включающиеся тиристоры 2 ограничивается катушками индуктпвпости 5 и реактором 19.
Одновременно нарастает силовой ток через цепочку начального включения. Так как ти ристоры ячеек отбора энергии пе получают отпирающих импульсов от системы управления
9, ток, протекающий через цепочку начального включения, заряжает незаряженные до это4 го конденсаторы ll до напряжения, при котором срабатывают пороговые элементы 13, включающие тиристоры 12 ячеек отбора энер гии. Конденсаторы 11 разряжаются через первичные обмотки 16 усгройств распределения импульсов. При этом.от импульсных трансформаторов 17 включаются силовые тиристоры 4.
Так ка к для заряда конденсаторов 11 до напряжелия срабатывания парогавых элементов необходимо некоторое время, то а втоматнчески включение силовых тиристоров 4 происходит с некоторой аременной задержкой по отношению к моменту включения тиристоров 2.
3а время задержки разряжаются демпфирующие конден аторы 7 RC-цепей силовых тиристоров, Время задержки выбирают таким, чтобы во всех, случаях силовые тиристоры 4 включались только после снижения иа них на пряжения до достаточно низких значений. 3адержка включения силовых тиристоров 4 определяется скоростью нарастания тока через цепочку начального включения, величиной емкости конденсаторов 11 и напряжением срабатывания пороговых элементов 13.
С учетом реальных значений этих .величин в высоковольтных преобразователях разброс импульсов управления между группами силовых тиристоров даже,в несколько микросекунд не имеет решающего значения, поскольку включение силовых тиристоров происходит с достаточно низких напряжений.
После включения силовых тиристоров 4 силовой ток коммутируется с цепочки 1 начального включения на силовые тиристоры. Такое выполпепие тиристорното блока лоз воляет упростить его схему и уменьшить габариты и вес.
Формула изобретения
Высоковольтный тнристорпый блок с последо вательпо включенным анодным реактором, содержащий, последовательные группы из,параллельно-последовательно соединенных силовых тиристаров, сна бжепных параллельиями демпфирующими RC-цепочками и выравнивающими,резисторами, соединенную параллельно с указанными группами цепочку начального включения из пос чедовательно соединенных тиристоров, аналогично снабженных демпфирующими RC-цепочками и выравнивающими,резисторами, ячейки отбора энергии по числу указанных групп тиристороз, каждая из которых вы полнела в виде накопительного конденсатора,,порогового элемента,,под ключенного между накопительным конденсатором и управляющим переходом соответствующего тнр истора цепочки .начального включения, импульсные ppàíñôoðìà Toðû, а также общую систему управления, о т л и ч аю шийся тем, что, с целью упрощения и обеспече1гия заданного фронта > aipanания анод ного тока силовых тиристоров, выход системы управления, подключен к входам т и ристоров цепочки .начального, включения, не вхо565366
6 включены соединенные параллельно резистор и диод, причем катод диода подключен к положительному выводу конденсатора.
5 Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
1. Акц. заявка Японии J¹ 39021/71, кл. 56 D2, 1967.
2. Патент Великобритании ¹ 1236212, 1о кл Н 2F 1968
3. Авторское свидетельство по заявке № 1436461/24-7, кл. Н 02М 7/68, 1970.
Il
1
Составитель В. Бунаков
Техред 3. Тараиенко
Редактор А, Пейсоченко
1",оррекз о9 О. Тюрина
Заказ 6248 Изд. № 582 Тираж 917
НПО Государственного комитета Совета .Министров CCCP гlо делам изобретений и открытий
11303», Москва, 7К-35, Раушскаи наб.. д. 4/5
Подлиснзе
МОТ, Загорский филиал
5 дящих в контуры ячеек отбора энергии., первичные обмотки импульсных гран сформаторов, связанные с одной из указанных групп тиристоров, включены между анодом тиристора, входящего в контур соответствующей ячейки отбора энергии, и одним из выводов соответствующего накопительного конденсатора, другой вывод которого подключен к катоду указанного тиристора, вторичные обмотки импульсных трансформаторов подключены к входам силовых тиристоров соответствующей группы, а параллельно каждому конденсатору
1
I
1
1
1
1
I