СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ МНОГОФАЗНЫМ КОМПЕНСИРОВАННЫМ ВЫПРЯМИТЕЛЬНЫМ АГРЕГАТОМ

СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ МНОГОФАЗНЫМ КОМПЕНСИРОВАННЫМ ВЫПРЯМИТЕЛЬНЫМ АГРЕГАТОМ


RU (11) 2100897 (13) C1

(51) 6 H02M7/06, H02P13/06 

(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ 
Статус: по данным на 20.11.2007 - прекратил действие 

--------------------------------------------------------------------------------

(21) Заявка: 96119733/07 
(22) Дата подачи заявки: 1996.10.01 
(45) Опубликовано: 1997.12.27 
(56) Список документов, цитированных в отчете о поиске: 1. Фишлер Я.Л., Урманов Р.Н., Пестряева Л.М. Трансформаторное оборудование для преобразовательных установок. - М.: Энергоатомиздат, 1989, рис. 1.20, с. 52. 2. Фишлер Я.Л., Урманов Р.Н., Пестряева Л.М. Трансформаторное оборудование для преобразовательных установок. - М.: Энергоатомиздат, 1989, рис. 1.34, с. 66. 3. SU, авторское свидетельство, кл. H 02 M 7/06, 1992. 4. Хохлов Ю.И. Компенсированные выпрямители с фильтрацией в коммутирующие конденсаторы нечетнократных гармоник токов преобразовательных блоков. - Челябинск, ЧГТУ, 1995, рис. 1.13, с. 43. 
(71) Заявитель(и): Челябинский государственный технический университет 
(72) Автор(ы): Хохлов Ю.И. 
(73) Патентообладатель(и): Челябинский государственный технический университет 

(54) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ МНОГОФАЗНЫМ КОМПЕНСИРОВАННЫМ ВЫПРЯМИТЕЛЬНЫМ АГРЕГАТОМ 

Сущность изобретения: для повышения качества электрической энергии в питающей сети, снижения ее потерь, повышения энергетических показателей выпрямителя в многофазном компенсированном выпрямительном агрегате с минимум двумя преобразовательными блоками, каждый из которых содержит преобразовательный трансформатор с устройством РПН и подключенное к его вентильным обмоткам выпрямительное устройство, выводами постоянного тока связанное с нагрузкой, и общим для двух блоков компенсирующим батареей, в режимах нагрузки, некритичных к плавности изменения напряжения, регулирование выпрямленного напряжения агрегата осуществляют симметрично одновременно устройствами РПН обоих блоков, а в режимах с повышенными требованиями к плавности изменения напряжения регулирование выпрямленного напряжения агрегата выполняют несимметрично, поблочно, поочередно с помощью РПН трансформаторов первого и второго преобразовательных блоков, причем число витков в регулировочной обмотке трансформаторов каждого из блоков сохраняют одинаковым по всех фазах. 1 ил. 


ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ



Изобретение относится к технике преобразования электрической энергии переменного тока в энергию постоянного тока с помощью вентильных преобразователей, управление которыми (регулирование выпрямленного напряжения) осуществляется путем переключения ответвлений от обмоток трансформаторов.

Известен способ симметричного управления вентильными преобразователями с помощью устройств РПН (устройств регулирования напряжения под нагрузкой), в котором при переключении ответвлений от регулировочных обмоток РО, как правило, включаемых в цепь сетевых обмоток СО, во всех фазах всех РО число включенных витков сохраняется одинаковым [1]

Недостатком данного способа является недопустимая для ряда потребителей ступень дискретного регулирования напряжения. Уменьшить ступень сверх определенного предела при сохранении симметрии регулирования не представляется возможным из-за резкого усложнения конструкции и габаритов переключающего устройства и преобразовательного трансформатора.

Известен способ несимметричного (пофазного) управления вентильными преобразователями, в котором для уменьшения ступени дискретного изменения выпрямленного напряжения осуществляют поочередное переключение ответвлений от РО. Сначала переключается одна фаза, например A, затем другая B и далее - третья C [2]

Недостатком такого способа, выбранного в качестве ближайшего аналога, является то, что при имеющем место в этом случае неравном числе витков фаз РО в преобразовательных трансформаторах искажаются магнитные потоки, возникает перекос напряжений и токов по амплитуде и фазе, при соединении обмоток РО и СО в треугольник появляются поток и ток нулевого следования фаз. В результате возникает необходимость в дополнительных мероприятиях, снижающих указанные отрицательные явления, возрастают потери электрической энергии в преобразователях, ухудшаются энергетические показатели агрегатов.

Изобретение решает задачу снижения ступени дискретного регулирования выпрямленного напряжения на нагрузке в необходимых режимах при сохранении пофазной симметрии в работе преобразовательных трансформаторов, исключающей искажения магнитных потоков, напряжений, токов, а также возрастание потерь и ухудшение энергетических показателей агрегатов. Для этого в многофазном компенсированном выпрямительном агрегате, например по патенту [3] состоящем минимум из двух преобразовательных блоков, каждый из которых содержит преобразовательный трансформаторов с устройством РПН и подключенное к его вентильным обмоткам ВО выпрямительное устройство, выводами постоянного тока связанное с нагрузкой, и общего для двух блоков компенсирующего устройства в виде реактора, зашунтированного конденсаторной батареей, в режимах нагрузки, некритичных к плавности изменения напряжения, регулирование выпрямленного напряжения всего агрегата осуществляют симметрично одновременно устройствами РПН обоих блоков, а в режимах с повышенными требованиями к плавности (малой дискретности) изменения напряжения регулирование выпрямленного напряжения агрегата выполняют несимметрично, поблочно, поочередно с помощью РПН трансформаторов первого и второго преобразовательных блоков, причем число витков в регулировочной обмотке трансформаторов каждого из блоков сохраняют одинаковым во всех фазах.

На чертеже представлена принципиальная схема одного из возможных многофазных компенсированных выпрямительных агрегатов (двенадцатифазного нулевого преобразователя [3 и 4] в котором реализован предлагаемый способ управления. Агрегат состоит из двух шестифазных преобразовательных блоков 1 и 2. Каждый блок содержит трансформатор 3 или 4, а также выпрямительные устройства 5 или 6. Выпрямительные устройства подключены к вентильным обмоткам трансформаторов 7 или 8, а выводами постоянного тока связаны с нагрузкой 9. Каждый трансформатор оборудован РПН 10 или 11 (РПН обозначены стрелками). Регулировочные и сетевые обмотки трансформаторов в каждом блоке условно показаны одной обмоткой 12 и 13. Компенсирующее устройство состоит из реактора, выполненного на двух магнитопроводах 14 и 15, на которых расположены рабочие 16 и 17 и компенсационные 18 и 19 обмотки, а также конденсаторной батареи 20.

Способ управления многофазным компенсированным выпрямительным агрегатом реализуется следующим образом.

В режимах, когда нагрузка 9, например графитировочная печь в начале компании графитации, допускает относительно грубое изменение выпрямленного напряжения (грубый дискретный ввод мощности не нарушает технологического процесса), регулирование (ручное или автоматическое) осуществляют с помощью РПН 10 и 11 одновременным синхронным переключением ответвлений от обмоток 12 и 13 трансформаторов 3 и 4 преобразовательных блоков 1 и 2. Постоянные составляющие выпрямленных напряжений выпрямительных устройств 5 и 6, подключенных к вентильным обмоткам 7 и 8, при любом положении РПН в этом случае равны между собой и равны постоянному напряжению на нагрузке 9. Ступень регулирования выпрямленного напряжения агрегата равна ступени регулирования блока. В режимах, когда нагрузка, например графитировочная печь в конце компании графитации, требует более плавного изменения напряжения, регулирование выпрямленного напряжение агрегата выполняют поочередной работой РПН 1 0и 11, т.е. поочередным переключением ответвлений в блоках 1 и 2. Возможно два алгоритма переключений:

а) 1,2; 1,2;1,2;1,2;

б) 1,2;2,1;1,2;2,1;

где цифрами 1 и 2 обозначены номера блоков, в которых осуществляется переключение. При переключении, выполненном только в одном блоке, по сравнению с симметричным положением РПН 10 и 11, выпрямленное напряжение агрегата равно среднему значению напряжений блоков или иначе равно среднему всего агрегата при двух ближайших положениях РПН 10 и 11 при симметричном регулировании. Таким образом, ступень регулирования агрегата уменьшается в два раза без появления пофазной асимметрии в агрегате. Указанные выше недостатки ближайшего аналога снимаются. Следует заметить, что данный способ практически реализуется именно в компенсированном агрегате. Это связано с тем, что расположенные на магнитопроводах 14 и 15 реакторов компенсационные обмотки 18 и 19 для первых гармоник представляют собой короткозамкнутую цепь. В результате выравниваются токи преобразовательных блоков 1 и 2 даже при разных положениях РПН 10 и 11 и тем самым сохраняется суммарный ток агрегата и практически исключается проникновение в питающую сеть неканонических гармоник (для двенадцатифазного агрегата пятой, седьмой, семнадцатой, девятнадцатой и т.п. гармоник) [4]

Технико-экономический эффект от применения предлагаемого способа управления многофазным компенсированным выпрямительным агрегатом связан с повышением качества электрической энергии в питающей сети (с исключением искажений токов, напряжений, магнитных потоков), со снижением ее потерь, с повышением энергетических показателей агрегата при уменьшении ступени регулирования выпрямленного напряжения. 


ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ



Способ управления многофазным компенсированным выпрямительным агрегатом с минимум двумя преобразовательными блоками, каждый из которых содержит преобразовательный трансформатор с устройством РПН и подключенное к его вентильным обмоткам выпрямительное устройство, выводами постоянного тока связанное с нагрузкой, и общее для двух блоков компенсирующее устройство в виде реактора, зашунтированного конденсаторной батареей, состоящий в том, что для регулирования выпрямленного напряжения с помощью устройств РПН переключают ответвления от регулировочных обмоток трансформаторов, отличающийся тем, что в режимах нагрузки, некритичных к плавности изменения напряжения, регулирование выпрямленного напряжения агрегата осуществляют симметрично одновременно устройствам РПН обоих блоков, а в режимах с повышенными требованиями к плавности изменения напряжения регулирование выпрямленного напряжения агрегата выполняют несимметрично поблочно поочередно с помощью РПН трансформаторов первого и второго преобразовательных блоков, причем число витков в регулировочной обмотке трансформаторов каждого из блоков сохраняют одинаковым во всех фазах.




ПРОЧИТАТЬ НУЖНО ВСЕМ !
Судьба пионерских изобретений и научных разработок, которым нет и не будет аналогов на планете еще лет сорок, разве что у инопланетян



Независимый научно технический портал

Подборка патентов изобретений и технологий относящихся к ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИКЕ:
Гелиоэнергетика - Солнечные электростанции, Солнечные батареи. Солнечные коллекторы;
Ветроэнергетика - Ветроэнергетические установки. Ветродвигатели;
Волновые электростанции. Гидроэлектростанции;
Термоэлектрические источники тока;
Химические источники тока;
Нетрадиционные устройства и способы получения, преобразования и передачи ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЭНЕРГИИ;
Устройства и способы экономии и сохранения электроэнергии;
Генераторы постоянного электрического тока. Электрические машины.



Устройства и способы получения, преобразования, передачи, экономии и сохранения электрической энергии




СОВЕРШЕННО БЕСПЛАТНО!
Вам нужна ПОЛНАЯ ВЕРСИЯ данного патента? Сообщите об этом администрации портала. В сообщении обязательно укажите ссылку на данную страницу.


ПОИСК ИНФОРМАЦИИ В БАЗЕ ДАННЫХ


Режим поиска:"и" "или"

Инструкция. Ключевые слова в поле ввода разделяются пробелом или запятой. Регистр не имеет значения.

Режим поиска "И" означает, что будут найдены только те страници, где встречается каждое из ключевых слов. При использовании режима "или" результатом поиска будут все страници, где встречается хотя бы одно ключевое слово.

В любом режиме знак "+" перед ключевым словом означает, что данное ключевое слово должно присутствовать в найденных файлах. Если вы хотите исключить какое-либо слово из поиска, поставьте перед ним знак "-". Например: "+электрический -генератор".

Поиск выдает все данные, где встречается введенное Вами слово. Например, при запросе "генератор" будут найдены слова "генераторы", "ренераторов" и другие. Восклицательный знак после ключевого слова означает, что будут найдены только слова точно соответствующие запросу ("генератор!").


Солнечные электростанции. Гелиоэнергетика | Ветроэнергетические установки. Ветродвигатели. Ветрогенераторы | Волновые, геотермальные и гидроэлектростанции | Термоэлектрические источники тока | Химические источники тока. Накопители электроэнергии. Батареи и аккумуляторы | Нетрадиционные устройства и способы получения, преобразования и передачи электрической энергии | Устройства и способы экономии и сохранения электроэнергии | Генераторы постоянного и переменного электрического тока. Электрические машины


Рейтинг@Mail.ru