SU1128356A1

SU1128356A1 - Reversible cascade compensating converter

Info

Publication number: SU1128356A1
Application number: SU833572777A
Authority: SU
Inventors: Валерий Степанович Бойко
Original assignee: Киевский Ордена Ленина Политехнический Институт Им.50-Летия Великой Октябрьской Социалистической Революции
Priority date: 1983-04-01
Filing date: 1983-04-01
Publication date: 1984-12-07

Abstract

1. ОБРАТИМЫЙ КАСКАДНЫЙ КОМПЕНСАЦИОННЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ, содержащий условно-двенадцатифазный каскадный компенсационный преобразователь , состо щий из четырех последовательно и параллельно соединенных между собой трехфазных преобразовательных мостов с объединенньми пофазно общими точками вентилей анодных и катодных групп последовательно соединенных мостов и подключенными к трехфазной батарее конденсаторов регулируемой емкости, подключенный к трехфазному трансформатору с первичной обмоткой и четырьм вторичными , две из которых соединены в пр мую и обратную звезду, а две другиев пр мой и обратный треугольник, отличающийс тем, что, с целью повыпени экономичности, эффективности использовани основного .оборудовани и фазносги преобразовани , к выходным выводам параллельно через двухфазные уравнительные реакторы подключен дополнительно введенньй условно-двенадцатифазный CKfHWliAi . 13 Т««ё«Чй6«А5Г каскадный компенсациойный преобразователь , общие- точки вентилей анодных и катодных групп последовательно соединенных мостов которого. объединены пофазно между собой и подключены к трехфазной батарее конденсаторов, первичные обмотки обоих трансформаторов выполнены из основной и дополнительной секций, соединенных в зигзаг так, что начала основных секций фаз А, В, С трансформаторов подключены к соответствующим фазам сети, начала дополнительных секций каждого трансформатора объединены, концы основных секций фаз А, В, С соединены с концами дополнительных секций фаз С, А, В соответственно в одном трансформаторе и с концами дополнительных секций фаз В, С, А соответст-j венно в другом, с четьфьм вторичными обмотками в каждом трансформаторе, две из которых соединены п пр мую и обратную звезду, а две другие в пр мой и обратный треугольник .. 2.Преобразователь по п. 1, о тличающийс тем, что каждый из двух трансформаторов подключен к отдельному условно-двенадцатифазному -каскадному компенсационному преобразователю . 3.Преобразователь по п. 1, о т личйющийс тем, что две вте ричныё обмотки каждого из трансформаторов , соединенные в пр мую и обратную звезду, подкорочены к преобразовateльным мостам одного Условно-двенадцатифазного каскадного компенса- . ционного преобразовател , а две другие , соединенные в пр мой и обратный1. reversibly CASCADE COMPENSATION converter comprising conditionally dvenadtsatifazny cascade compensation inverter, consisting of four series and parallel interconnected three-phase converter bridges with common points per phase obedinennmi valves anode and cathode groups of serially connected bridge and connected to a three phase capacitor bank adjustable capacitance, connected to a three-phase transformer with a primary winding and four secondary ones, two of which are The two are connected to the forward and reverse stars, and the other two direct and inverse triangles, characterized in that, in order to increase the efficiency, the efficiency of using the main equipment and phase transfer, additional conditionally inputted to the output terminals are connected in parallel through two-phase equalization reactors twelve phase CKfHWliAi. 13 T "" ё "Chy6" A5G cascade compensatory converter, the common points of the valves of the anode and cathode groups of series-connected bridges. phase-wise interconnected and connected to a three-phase capacitor bank, the primary windings of both transformers are made of primary and secondary sections connected in a zigzag so that the beginnings of the main sections of phases A, B, C of transformers are connected to the corresponding phases of the network, the beginnings of additional sections of each transformer are combined the ends of the main sections of phases A, B, C are connected to the ends of the additional sections of phases C, A, B, respectively, in one transformer and to the ends of the additional sections of phases B, C, A, respectively in the other, with each secondary winding in each transformer, two of which are connected to the right and reverse star, and the other two are connected to the forward and reverse triangle .. 2. The converter according to claim 1, which is different transformers connected to a separate twelve-phase-step compensation converter. 3. The converter according to claim 1, stating that the two secondary windings of each of the transformers, connected in a forward and inverse star, are shortened to the converter bridges of one conditionally twelve-phase cascade compensation. transducer, and the other two, connected in direct and inverse

Description

треугольник, - к преобразовательным мостам другого условно-двеналцатифазного каскадного компенсационного преобразовател .a triangle, - to the converter bridges of another conditional-twelve-phase cascade compensation converter.

1one

Изобретение относитс к преобразовательной технике и предназначено дл питани мощных потребителей в электрифицированном транспорте, цветной металлургии, химической промышленности , в электропередачах посто нного тока, в частности, дл питани установок электрографитации.The invention relates to converter technology and is intended for powering high-power consumers in electrified transport, non-ferrous metallurgy, chemical industry, in DC power transmissions, in particular, for powering electrographicization installations.

Известен компенсированньй двадцатичетырехфазньй преобразовательный агрегат, содержащий два двухмостовых преобразовательных блока, питающихс от трансформаторов с одной первичной обмоткой, снабженной устройством регулировани напр жени под нагрузкой и двум вторичными, соединенными в звезду и в треугольник. Блоки соединены по посто нному току параллельно и снабжены коммутирующим устройством выполненным в виде трехфазного реактора , зашунтированного пофазно конденсаторными батаре ми. Полюса, образованные средними точками фазных обмоток реактора компенсирующего устройства, йодключены к входным выводам . Между полюсами, образованными началами фазных обмоток реактора компенсирующего устройств а и полюсами первичной обмотки трансформатора, включены фазоповоротнЫе устройства со сдвигом фазных напр жений на угол +7,5 эл.гаад. в первом блоке и на -7,5 эл. град, во втором ij .A compensated twenty-four-phase converting unit is known, comprising two two-bridge converting units, powered by transformers with one primary winding, equipped with a voltage control device under load and two secondary ones connected in a star and in a triangle. The units are connected in a constant current in parallel and equipped with a switching device made in the form of a three-phase reactor, phase-locked by capacitor banks. The poles formed by the middle points of the phase windings of the compensating device reactor are connected to the input terminals. Phase-turning devices are connected between the poles formed by the beginnings of the phase windings of the compensating device a and the poles of the primary winding of the transformer by shifting the phase voltages by an angle of +7.5 e.ha. in the first block and -7.5 e. hail, in the second ij.

Недостатками преобразовательного агрегата вл ютс наличие в коммутирзтощем устройстве трехфазного реактора - места дополнительных потерь энергии и элемента, снижающего его технологичность, а также надежность поддержани заданного значени коэффициента мощности при регулировании выпр мленного напр жени в широких пределах.The disadvantages of the converter unit are the presence of a three-phase reactor in the switchgear device - a place for additional energy losses and an element that reduces its manufacturability, as well as the reliability of maintaining the specified value of the power factor when adjusting the rectified voltage within wide limits.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому вл етс условно-двенадцатифазньй каскадный компенсационный преобразователь, содержащийThe closest technical solution to the proposed is the conditionally twelve-phase cascade compensation converter containing

четыре последовательно и параллельно соединенных между собой трехфазных преобразовательных моста, питающихс от трансформатора с одной первичной обмоткой, соединенной либо в звезду, либо в треугольник, и с четырьм вторичными обмотками, две из которых соединены в пр мую и обратную звезды а две другие - в пр мой и обратный треугольник.four in series and parallel interconnected three-phase converter bridges, powered by a transformer with one primary winding, connected either to a star or to a triangle, and to four secondary windings, two of which are connected to direct and inverse stars and the other two to direct my and inverse triangle.

Такое соединение обмоток трансформатора обеспечивает сдвиг систем питающих ЭДС отдельных мостов на.-Such a connection of transformer windings provides a shift of the systems supplying the EMF of individual bridges by.-

по отношению друг к другу. Последовательно соединенные трехфазные преобразовательные мосты подключены, к общей нагрузке через двухфазные уравнительные реакторы, средние точки которых вл ютс полюсами посто нного тока преобразовател . Общие точки вентилей анодных и катодных групп последовательно соединенных преобразовательных мостов объединены пофазно между собой и подключены к трехфаной группе конденсаторов регулируемо емкости 2j .in relation to each other. Series-connected three-phase converter bridges are connected to a common load through two-phase balancing reactors, the midpoints of which are the poles of the converter's current. The common points of the valves of the anodic and cathodic groups of series-connected converter bridges are interconnected phase by phase and connected to a three-phase capacitor group adjustable in capacitance 2j.

Недостатками преобразовател вл ютс низка фазность преобразовани , при которой в сеть генерирзтотс 11- , 13- , 23- , 25- и т.д. гармоники тока, а также невысока эффективность использовани конденсаторной батареи. IThe disadvantages of the converter are the low phase transition, in which 11-, 13-, 23-, 25-, etc. are generated on the network. current harmonics, as well as low efficiency of using a capacitor battery. I

Целью изоб)етени вл етс повы шение экономичности, эффективности использовани основного оборудовани и фазности преобразовани . The aim of the image is to increase the economy, efficiency of use of the main equipment and phase conversion.

Эта цель достигаетс тем, что к обратимому каскадному компенсационному преобразователю, состо щему из четырех последовательно и параллельно соединенных между собой трехфазных преобразовательных мостов с объединенными пофазно общими точками вентилей анодных и катодных групп последовательно соединенней мостов и Э1 подключенными к трехфазной батарее конденсаторов регулируемой емкости, подключенному к трехфазному трансфор матору с первичной обмоткой и-четырь м вторичными, две из которых соединены в пр мую и обратную звезду, а две другие - в пр мой и обратнвй треугольник, к выходным выводам параллельно через двухфазные уравнительные реакторы подключен дополнительно введенный условно-двенадцатифазньй каскадный компенсационный пре образователь, общие точки вентилей анодных и катодных групп последовательно соединенных мостов, которого объединены пофазно между собой и подключены к трехфазной батарее кон- денсаторов, первичные обмотки обоих трансформаторов выполнены из основно и дополнительной секций, соединенных в зигзаг так, что начала основны секций фаз А, В, С трансформаторов подключены к соответствующим фазам сети, начала дополнительных секций каждого трансформатора объединены, концы основных секций фаз А, В, С соединены с концами дополнительных секций фаз С, А, В соответственно в одном трансформаторе и с концами дополнительных секций фаз В, С, А соот ветственно в другом, с четьфьм вторичньми обмотками в каждом трансформ торе, две из которых соединены в пр мую и обратную звезды, а две другиев пр мой и обратный треугольники. В одном частном исполнении каждый из двух трансформаторов подключен к отдельному условно-двенадцатифазно му каскадному компенсационному преоб разователю. В другом частном исполнении две вторичные обмотки каждого из трансформаторов , соединенные в пр мую и обратную звезду, подключены к преобразовательным мостам одного условнодвёнадцатифазного каскадного компенсационного преобразовател , а две другие, соединенные в пр мой и обрат ный треугольник, - к преобразователь ным мостам другого условно-двенадца тифазного каскадного компенсационного преобразовател . . На фиг. 1 представлена электричес ка схема обратимого каскадного компенсационного преобразовател , в котором каждый условно-двенадцатифазный каскадный компенсационный преоб:разователь питаетс , от отдельного 56 трансформатораj на фиг. 2 - электрическа схема обратимого каскадного компенсационного преобразовател , в котором по две вторичные обмотки обоих питающих трансформаторов, соединенные в пр мую и обратную звезды, подключены к преобразовательные мостам одного условно-двенадцатифазного каскадного компенсационного преобразовател , а две другие, соединенные в пр мой и обратнБй треугольник, к преобразовательным мостам другого условно-двенадцатифазного каскадного компенсационного преобразовател . Обратимый каскадньй компенсационньй преобразователь содержит два условно-двенадцатифазных каскадных компенсационных преобразовател 1,. подключенных.к общей нагрузке через двухфазные уравнительные реакторы 2. Средние точки последних. вл ютс полюсами посто нного тока преобразовател . Общие точки вентилей анодных и катодных групп последовательно соединенных преобразовательньк мостов объединены пофазно между собой и подключены к трехфазной группе коммутирующих конденсаторов 3 регулируемой емкости, смонтированных известньм образом треугольником или звездой. Принципиальным конструктивньм отличием предлагаемого преобразовател от известного вл етс то, что в нем одна трехфазна батаре коммутирующих конденсаторов обслуживает в два раза большее число трехфазных групп вентилей (элементарных преобразователей) и схемы соединени первичных обмоток трехфазных трансформаторов 4, имеющих по четыре вторичные обмотки, две из которых соединены в пр мую и обратную звезду и две в пр мой и ббратный треугольник. Соединение первичных обмоток в зигзаг обеспечивает сдвиг систем фазньк ЭДС на угол +22,5 эл. град. в одном трансформаторе и на -22,5 зл. град, в другом. Зигзаг выполнен из секций с числом витков Wj и Wj . Если определить коэффициент трансформации как С W,.A/2 то требуемый сдвиг получаетс при 0,7 С, 0,44 С Приведенные значени показывают, ro секци с числом витков W| вл 51 етс основной, а секци дополйительной . Соединение секций в зигзаг выполнено следующим образом: начала основных секций фаз А, В, С трансформаторов подключены к соответ ствующим фазам сети, начала дополнительных секций каждого трансформатора объединены, концы основных секций фаз А, В, С соединены с концами дополнительных секций фаз В, С, А соответственно в одном трансформаторе и с концами дополнительных Секций фаз С, А, В.соответственно в дру гом . Частные исполнени преобразовател отличаютс способом подключени вторичных обмоток питающих трансформаторов к вентильным мостам. В одном частном исполнении каждый из питающих трансформаторов подключен к вентильньм мостам отдельного условно-двенадцатифазного каскадного компенсационного преобразовател , что позвол ет сдвинуть их системы питающих ЭДС на по отношению друг к другу. В другом частной исполнении две вторичные обмотки каждого трансформа тора, соединенные в пр мую и обратную звездь, подключены к преобразовательньм мостам одного условно-двенадцатифазного каскадного компенсационного преобразовател , а две другие , соединенные в пр мой и обратный треугольники - к преобразовательные мостам другого условно-двенадцатифаз ного каскадного компенсационного пре образовател , что позвол ет сдвинуть системы питающих ЭДС каждой половины указанньрс преобразователей на п отношению друг к другу. Преобразователь работает следующим . Дл простоты активным и реактивны сопротивлением питающих трансформато ров и сети будем пренебрегать, а индуктивное сопротивление в цепи посто нного тока примем бесконечно боль шим. При этих услови х коммутаци тока в вентил х происходит мгновенно а посто нный ток вл етс идеально сглаженным. Так как работа преобразо вател в вьщр мительном и в инвертор ном режимах идентична, ограничимс рассмотрением только выпр мительного режима. При указанных услови х каждый вентиль преобразовател вступает в 6 работу один раз за период и проводит ток в течение 2и/З. Условно-двенадца- тифазные каскадные компенсационные преобразователи 1, вход щие в состав преобразовател , имеют одинаковые значени выпр мленного напр жени , но их мгновенные значени не совпадают во времени, поэтому к общей нагрузке указанные преобразователи подключаютс через двухфазные уравнительные реакторы 2, которые воспринимают на себ разность мгновенных значений вьшр мленных напр жений отдельньк половин преобразовател . Частота напр жени на двухфазных уравнительных реакторах в шесть, раз больше частоты напр жени сети. Трехфазные группы вентилей, подключенные к батарее конденсаторов 3, образуют компенсационную часть преобразовател , остальные - обычную. Коммутаци тока в вентил х обычной части преобразовател осуществл етс ЭДС очередной и предьщущей фаз питающих трансформаторов 4. В контур коммутации вентилей компенсационной части кроме указанных ЭДС вводитс дополнительна , котора преодол« вает в момент коммутации ЭДС питающего т; ансформатора и производит опережающую коммутацию. В качестве дополнительной ЭДС в преобразователе используетс напр жение конденсаторов, ко1торое создаетс их периодической перезар дкой за счет протекани части тока нагрузки. Таким образом, напр жение конденсаторов зависит от величины тока нагрузки и при его увеличении также возрастает. При этом свободно устанавливающийс опережающий угол регулировани tL вентилей компенсационной части преобразовател , соответствующий равенству в момент коммутации коммутирующего и коммутируемого jнaпp жeний, будет больше. ч Если преобразователь вьтолнен на управл емых вентил х, момент вступлени их в работу задаетс системой управлени . Если преобразователь выполнен на неуправл емых вентил х, то в омпенсационной части имеет место ежим с максимально возможньм, при заданном значении емкости и тока агрузки, опережающим углом регулиовани . Однако этот угол имеет криическое значение, больше которого н быть не может. Это объ сн етс ем, что при достикении углом регулировани критического значени напр жение на вентил х в непровод щую часть периода становитс положительным и они начинают повторно вступать в работу..This goal is achieved by the fact that a reversible cascade compensation converter consisting of four three-phase converter bridges in series and parallel connected to each other with phase-common common valve points of anodic and cathodic groups of series-connected bridges and E1 connected to a three-phase capacitor of adjustable capacitance connected to a three-phase transformer with a primary winding and four secondary ones, two of which are connected in a forward and reverse star, and two Other - in the forward and reverse triangle, in addition to the output terminals in parallel through the two-phase equalizing reactors an additionally introduced conditionally twelve-phase cascade compensation converter, common valve points of the anodic and cathodic groups of series-connected bridges, connected in phase to each other and connected to a three-phase battery, are connected - capacitors, the primary windings of both transformers are made of the main and additional sections connected in a zigzag so that the beginnings of the main sections of phases A, B The transformers C are connected to the corresponding phases of the network, the beginnings of the additional sections of each transformer are combined, the ends of the main sections of phases A, B, C are connected to the ends of the additional sections of phases C, A, B respectively in one transformer and to the ends of the additional sections of phases B, C, And, respectively, in the other, with four secondary windings in each transformer, two of which are connected in direct and inverse stars, and two other direct and inverse triangles. In one particular version, each of the two transformers is connected to a separate, conditionally twelve-phase cascade compensation converter. In another private version, the two secondary windings of each transformer, connected to the forward and reverse stars, are connected to the converter bridges of one conditionally phase-phase cascade compensation converter, and the other two, connected to the forward and reverse triangle, to the converter bridges of the other conditionally twelve-phase cascade compensation converter. . FIG. Figure 1 shows an electric circuit of a reversible cascade compensation converter, in which each conditionally twelve-phase cascade compensation transformer is powered by a separate 56 transformer j in FIG. 2 is an electrical circuit of a reversible cascade compensation converter, in which two secondary windings of both supply transformers, connected in direct and inverse, are connected to converter bridges of one conditionally twelve-phase cascade compensation converter, and the other two, connected in direct and inverse triangle , to the converter bridges of another conditionally twelve-phase cascade compensation converter. The reversible cascade compensation converter contains two conditionally twelve-phase cascade compensation converters 1 ,. connected. to the total load through two-phase balancing reactors 2. The average points of the latter. are the poles of the dc current converter. The common points of the valves of the anodic and cathodic groups of series-connected converter bridges are interconnected phase with each other and connected to a three-phase group of switching capacitors 3 of adjustable capacitance, mounted in a known way by a triangle or a star. The principal structural difference between the proposed converter and the known one is that in it one three-phase battery of switching capacitors serves twice the number of three-phase groups of valves (elementary converters) and the connection circuits of the primary windings of three-phase transformers 4 having four secondary windings, two of which are connected in a forward and reverse star and two in a straight and double triangle. The connection of the primary windings in a zigzag ensures the shift of the EMF systems by an angle of +22.5 el. hail. in one transformer and at -22.5 zl. hail, in another. The zigzag is made of sections with the number of turns Wj and Wj. If the transformation ratio is defined as C W, .A / 2, then the required shift is obtained at 0.7 ° C, 0.44 ° C. The given values show the ro section with the number of turns W | Owned 51 main, and additional section. The zigzag sections are connected as follows: the beginnings of the main sections of phases A, B, C of the transformers are connected to the corresponding network phases, the beginnings of the additional sections of each transformer are combined, the ends of the main sections of phases A, B, C are connected to the ends of the additional sections of phases B, C , A, respectively, in one transformer and with the ends of additional Sections C, A, and B. Sections, respectively, in another. Private versions of the converter differ in the method of connecting the secondary windings of the supply transformers to valve bridges. In one particular version, each of the supply transformers is connected to the valve bridges of a separate, conditionally twelve-phase cascade compensating converter, which allows them to shift the systems of supplying EMF relative to each other. In another private version, the two secondary windings of each transformer, connected to the forward and reverse stars, are connected to the converter bridges of one conditionally twelve-phase cascade compensation converter, and the other two, connected in the forward and reverse triangles, to the converter bridges of the other conditional-twelve phase cascade compensation converter that allows you to shift the system of the supply of the emf of each half of the specified converters by n relation to each other. The converter operates as follows. For simplicity, the active and reactive resistances of the supply transformers and networks will be neglected, and the inductive resistance in the DC circuit will be infinitely large. Under these conditions, the switching of the current in the fans occurs instantaneously and the direct current is perfectly smoothed. Since the operation of the transducer in the exponential and in the inverter modes is identical, we restrict ourselves to considering only the rectifying mode. Under these conditions, each converter gate enters 6 operation once per period and conducts current for 2 and 3 hours. The conditionally twelve-phase cascade compensating converters 1, which are part of the converter, have the same values of the rectified voltage, but their instantaneous values do not coincide in time, therefore the said converters are connected to the total load through two-phase equalization reactors 2, which take on the difference of the instantaneous values of the apparent voltages of the individual halves of the converter. The voltage frequency at two-phase equalization reactors is six times the frequency of the mains voltage. Three-phase groups of valves connected to a battery of capacitors 3 form the compensation part of the converter, the rest are normal. The switching current in the valves of the usual part of the converter is carried out by the EMF of the next and the previous phases of the supply transformers 4. In the switching circuit of the valves of the compensation part, in addition to the specified EMF, an additional one is introduced, which overcomes at the time of switching the EMF of the supply m; and performs forward switching. As an additional emf in the converter, a voltage of capacitors is used, which is created by their periodic recharge due to the flow of part of the load current. Thus, the voltage of the capacitors depends on the magnitude of the load current and increases as it increases. At the same time, the freely adjustable leading angle of regulation tL of the valves of the compensation part of the converter, corresponding to equality at the moment of switching of the commuting and switched jvaping of women, will be larger. H If the converter is complete on controlled valves, their entry into operation is set by the control system. If the converter is made on uncontrolled valves, then in the compensation part takes place in a mode with the maximum possible control angle, given the value of the capacitance and load current. However, this angle has a critical value, which cannot be greater. This explains that when the control angle reaches a critical value, the voltage on the valves in the non-conductive part of the period becomes positive and they begin to re-enter operation.

Электромагнитньй процесс в преобразовател х при их частных исполнени х несколько отличаетс . Рассмотри егс особенности.The electromagnetic process in the converters with their private versions is somewhat different. Consider its features.

Преобразователь по первому частно му исполнению имеет режим преобразовани повышенной фазности ( который можно получить, сдвинув системы питающих ЭДС отдельных условнодвенадцатифазных каскаднш компенсационных преобразователей друг по отшошению к другу на 15 или 45, или 75 эл. град. Услови работы трехфазной батареи конденсаторов, общей дл обеих половин преобразовател , будут различными в зависимости от сдвига систем питающих ЭДС. Оптимальным с точки зрени формы напр жени на конденсаторах и их установленной мощности вл етс режим со сдвигом питающих ЭДС на 45 эл. град. В этом режиме напр жение на конденсаторах (коммутирующее напр жение) имеет удвоенную (как в известном) частоту, но другую форму., близкую к синусоиде усеченной в верхней части. Необходимость получени такой формы коммутирующего напр жени объ сн етс тем, что в известном устройстве напр жение конденсаторов, имеющее удвоеннзто частоту, производит коммутацию в четьфех трехфазных группах вентилей при напр жении коммутации, равном максимальному значениюIn its first private version, the converter has a high-phase-phase conversion mode (which can be obtained by shifting the EMF supply systems of individual conditionally-twelve-phase cascade compensation compensators to each other by 15 or 45, or 75 e-hail. Conditions for the operation of a three-phase capacitor bank common to both halves of the converter will be different depending on the shift of the systems supplying the emf. The best from the point of view of the form of the voltage on the capacitors and their installed power is the mode on the shift of the EMF supply at 45 e.d. In this mode, the voltage across the capacitors (switching voltage) has doubled (as in the well-known) frequency, but a different form, close to the sinusoidal truncated in the upper part. This is due to the fact that, in the known device, the voltage of the capacitors, having a doubled frequency, switches in three-phase groups of valves at a switching voltage equal to the maximum value

/ 4/ four

.смакс а где Oj - ток, приход щийс на одну мостовую схему.max and where Oj is the current per bridge circuit.

J ОСJ OS

сопротивление фазы конденсаторов , соединенных треугольником .phase resistance of delta-connected capacitors.

В рассматриваемом исполнении преобразовател нацр жение той же частоты производит коммутацию в восьми трехфазных группах вентилей при напр жении коммутации, не совпадающем с максимальным значением напр жени на конденсаторах. Если при прочих равных услови х напр жени коммутации в известном и предлагаемом исполнении преобразовател будут равны то в последнем максимальное значение Напр жени конденсаторовIn the considered version of the converter, the national voltage of the same frequency switches in eight three-phase valve groups at a switching voltage that does not coincide with the maximum value of the voltage across the capacitors. If, all other things being equal, the switching voltage in the known and proposed converter design will be equal in the latter, the maximum value of the capacitor voltage

I ,, , 5и л c лatc- j : I ,,, 5i l c latc- j:

а их установленна мощность примерно в 1,4 раза больше, чем в известном. Учитыва , что одна конденсаторна батаре обслуживает в два раза большую мощность, эффективность ее использовани примерно в 1,4 раза выше , чем в известном устройстве. А так как эффективность использовани конденсаторной батареи в известном устройстве равнд зум, то в рассматриваемом преобразователе установленна мопщость конденсаторов примерно в 2,8 раза меньше компенсируемой реативной мощности, т.е. он вл етс эффективным умножителем мощности конденсаторной батареи.and their installed capacity is about 1.4 times greater than the known. Considering that a single capacitor battery serves twice as much power, the efficiency of its use is about 1.4 times higher than in a known device. And since the efficiency of using a capacitor battery in a known device is equal to the zoom, then in this converter the capacitance of the capacitors is about 2.8 times less than the compensated reactive power, i.e. It is an effective multiplier for the power of a capacitor bank.

В рассматриваемом исполнении преобразовател коммутирующее напр жени конденсаторной батареи по отношению к отдельным элементарным преобразовател м вл етс несимметричные. Поэтому дл условно-двенадцатифазного каскадного компенсационного преобразовател , система питающих ЭДС которого сдвинута вперед, критический угол регулировани равен otupi 42,5 дл другого преобразовател , система питающих ЭДС которого сдвинута назад 19,24°.In the considered version of the converter, the switching voltage of the capacitor battery with respect to the individual elementary converters is asymmetrical. Therefore, for a conditionally twelve-phase cascade compensation converter, the supply voltage system of which is shifted forward, the critical control angle is equal to otupi 42.5 for another converter, the supply voltage system of which is shifted back 19.24 °.

Преобразователь по второму частному исполнению также имеет режим преобразовани повыпенной фазности (48 5 m 24), который можно получит сдвинув систему фазных ЭДС одного трансформатора по -отнощению к другому на 15 или 45, или 75 эл. град. Услови работы трехфазной батареи конденсаторов, общей дл обеих половин преобразовател , будут различными в зависимости от указанных сдвигов . Оптимальным с-точки зрени формы напр жени на конденсаторах и их установленной мощности вл етс режим со сдвигом питающих ЭДС на 45 эл. град. В этом режиме напр жени на конденсаторах имеет такую же форму , как и в известном, но в два раза большую частоту. Такимо&разом, в этом исполнении преобразовател напр жение на конденсаторах по форме достаточно близко к синусоиде и имеет частоту в четьфе раза большую, чем частота напр жени сети. Коммутаци в вентил х компенсационной части преобразовател осуществл етс в момент времени, соответствующий максимальному напр жению на конденсаторах Т I .- (8 u)C Эффективность использовани конде саторной батареи в два раза выше, чем в известном устройстве. Учитьта при этом, что эффективность использовани конденсаторов в известном ус ройстве, равна двум, получим, что в предлагаемом преобразователе установленна мощность конденсаторов при мерно в 4 раза меньше компенсируемой реактивной мощности, т.е. он также вл етс эффективные умножителем мощ ности конденсаторной батареи. Коммутирующее напр жение четырехкратной . частоты вл етс симметричным по отношению к отдельные элементарные прёобразоватеоюм. Критический угол регулировани всех вентилей компенсационной части преобразовател одинаковый и равен Различные услови коммутации .вентилей обычной и компенсационной части преобразовател привод т к тому, что даже в неуправл емом режиме трех фазные грзпп.пы вентилей могут работат с различнюш углами регулировани . Это позвол ет получить два положительных эффекта. Первый заключаетс в повьшении фазности преобразовани , 1 Ш1Имальное значение которой в преобразователе равно двадцати четырем, а максимально - срока восьми. СорокавосьмифазныЯ режим преобразовани имеет место при сдвиге коммзггации вентилей компенсационной части относительно вентилей обычной части преобразовател на 7,5J 22,5i 37,5 и т.д. эл. град. Второй эффект заключаетс в возможности получени задан ного значени коэффициента мощности при регулировании вьшр мленного напр жени в широких пределах (практически до нул ). Такой режим можно получить в преобразователе, выполненном на управл емых вентил х, если поддерживать в обычной и компенсационной части примерно одинаковые значени угла регулировани , только в обычной части отсто щего, а в компенсацион-j ной опережающего..; Параллельное соединение двух условно-двенадцатифазных каскадных компенсационных преобразователей, подключение их к одной батарее коммутирующих конденсаторов в сочетании с предлагаемым сдвигом систем питающих ЭДС на +22,5 и -22,5 эл. град позволили получить компенсационный преобразователь , отличающийс от известного: технологичностью, посколько он содержит одно коммутирующее звено, состо щее только из батареи конденсаторов , экономичностью за счет снижени потерь в конденсаторной батарее и в трансформаторах при повышении коэффициента мощности;, высокой эффективностью использовани конденсаторной батареи и трансформаторов , режимом преоиразовани повьшенной фазности (48 m 24), что приводит к снижению коэффициента несинусоидаль ,ности. Оба частных исполнени преобразовател близки по характеру электромагнитных процессов и техрико-экономическим характеристикам. Преобразователь может быть применен в установках электрографитации, но, учитыва структуру преобразовател , его применение особенно эффективно в высоковольтных установках, на преобразовательных подстанци х передач посточнного токаThe converter according to the second private version also has a mode of transformation of a raised phase (48 5 m 24), which can be obtained by shifting the system of phase EMF of one transformer from one to another by 15 or 45, or 75 el. hail. The operating conditions of the three-phase capacitor bank, common to both halves of the converter, will be different depending on the shifts indicated. The optimum from the point of view of the form of the voltage on the capacitors and their installed power is the mode with a shift of the supply voltage of 45 em. hail. In this mode, the voltage on the capacitors has the same shape as in the known, but twice the frequency. So, & time, in this design, the converter voltage on capacitors is quite close in shape to the sine wave and has a frequency four times higher than the frequency of the mains voltage. Switching in the valves of the compensation part of the converter is carried out at the moment of time corresponding to the maximum voltage on the capacitors T I.- (8 u) C The efficiency of using the capacitor battery is twice as high as in the known device. Considering at the same time that the efficiency of using capacitors in a known device is equal to two, we find that in the proposed converter the installed capacity of capacitors is approximately 4 times less than the compensated reactive power, i.e. it is also an efficient multiplier for the capacitor bank power. The switching voltage is four times. The frequencies are symmetrical with respect to the individual elementary transformations. The critical control angle of all the valves of the compensation part of the converter is the same and equal. Different switching conditions. The fans of the conventional and compensation parts of the converter lead to the fact that even in uncontrolled mode, the three phase valves of the valves can work with different control angles. This provides two positive effects. The first is to increase the phasing of the conversion, 1 R1. The minimum value of which in the converter is equal to twenty-four, and the maximum value is the period of eight. The forty-eight-phase conversion mode takes place when shifting the coupling of the valves of the compensation part relative to the valves of the usual part of the converter by 7.5J 22.5i 37.5, etc. email hail. The second effect is the ability to obtain a predetermined value of the power factor when regulating the applied voltage over a wide range (almost to zero). Such a mode can be obtained in a converter made on controlled valves, if you keep approximately the same adjustment angle in the conventional and compensation parts, only in the usual part of the distance, and in the compensation-j advancing ..; Parallel connection of two conditionally twelve-phase cascade compensation converters, connecting them to one battery of switching capacitors in combination with the proposed shift of the systems supplying EMF by +22.5 and -22.5 el. hail made it possible to obtain a compensation converter that differs from the known one: manufacturability, since it contains one switching link, consisting only of a capacitor bank, cost-effective by reducing losses in the capacitor battery and in transformers while increasing the power factor; high efficiency of using a capacitor battery and transformers , the pre-phasing mode of increased phase (48 m 24), which leads to a decrease in the non-sinusoidal ratio. Both private versions of the converter are similar in character of electromagnetic processes and technical and economic characteristics. The converter can be applied in electrographic installations, but, taking into account the structure of the converter, its application is especially effective in high-voltage installations, in converter stations of direct current transmissions

ABCABC

/ s с/ s with

Фиг. 2FIG. 2

Claims

1. REVERSABLE CASCADE COMPENSATION CONVERTER, containing a conditionally twelve-phase cascade compensation converter, consisting of four three-phaen converter bridges connected in series and parallel to each other with common phase points of the valves of the anode and cathode groups of series-connected bridges and connected to a three-phase capacitor bank, connected to a three-phase capacitor bank to a three-phase transformer with a primary winding and four secondary, two of which are connected into a direct and reverse star, and the other two into a direct and reverse triangle, characterized in that, in order to increase the cost-effectiveness, efficiency of using the main equipment and phase conversion, an additionally introduced conditionally twelve-phase cascade compensation circuit is connected to the output terminals in parallel through two-phase equalization reactors a converter, common points of valves of the anode and cathode groups of series-connected bridges of which are connected in phase with each other and connected to three-phase th capacitor bank, the primary windings of both transformers are made of the main and additional sections connected in a zigzag so that the beginnings of the main sections of phases A, B, C of the transformers are connected to the corresponding phases of the network, the beginnings of the additional sections of each transformer are combined, the ends of the main sections of phases A , B, C are connected to the ends of the additional sections “g of phases C, A, B, respectively, in one transformer and to the ends of the additional sections of phases B, C, A, respectively, in another, with four secondary windings in each trans formatter, two of which are connected into a direct and reverse star ^, and the other two are connected into a direct and inverse triangle.

2. The converter according to π. 1, characterized in that each of the two transformers is connected to a separate conditionally two-phase cascade compensation converter.

. 3. The converter according to claim 1, characterized in that the two secondary windings of each of the transformers connected to the direct and reverse star are connected to the converter bridges of one conditionally two 11-phase cascade compensation converter, and the other two connected in the forward and reverse triangle, to the converter cascade compensation bridges of another conditionally twelve-phase converter.

g