RU2648280C1 - Voltage control device - Google Patents
Voltage control device Download PDFInfo
- Publication number
- RU2648280C1 RU2648280C1 RU2017111735A RU2017111735A RU2648280C1 RU 2648280 C1 RU2648280 C1 RU 2648280C1 RU 2017111735 A RU2017111735 A RU 2017111735A RU 2017111735 A RU2017111735 A RU 2017111735A RU 2648280 C1 RU2648280 C1 RU 2648280C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- additional thyristor
- transformer
- group
- nodes
- thyristor
- Prior art date
Links
- 238000004804 winding Methods 0.000 claims abstract description 22
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 claims description 8
- 238000004870 electrical engineering Methods 0.000 abstract description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 4
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000005868 electrolysis reaction Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
- H02M5/00—Conversion of AC power input into AC power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases
- H02M5/02—Conversion of AC power input into AC power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases without intermediate conversion into DC
- H02M5/04—Conversion of AC power input into AC power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases without intermediate conversion into DC by static converters
- H02M5/22—Conversion of AC power input into AC power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases without intermediate conversion into DC by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode
- H02M5/25—Conversion of AC power input into AC power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases without intermediate conversion into DC by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a thyratron or thyristor type requiring extinguishing means
- H02M5/257—Conversion of AC power input into AC power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases without intermediate conversion into DC by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a thyratron or thyristor type requiring extinguishing means using semiconductor devices only
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Control Of Electrical Variables (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к электротехнике, в частности к преобразовательной технике, и может найти применение для регулирования напряжения преобразовательных трансформаторов.The invention relates to electrical engineering, in particular to converter technology, and may find application for regulating the voltage of converter transformers.
Известно устройство для регулирования напряжения, содержащее трансформатор, одна из обмоток которого содержит в каждой фазе соединенные последовательно основную и регулировочную части, по крайней мере, два коммутирующих узла, один из которых соединен с отводом регулировочной части, а другой коммутирующий узел соединен с крайним выводом регулировочной части, при этом каждый коммутирующий узел содержит тиристорный ключ, концы коммутирующих узлов соединены между собой, образуя общую точку, соединенную с общими точками коммутирующих узлов других фаз, а в каждой фазе между ответвлением регулировочной части и тиристорным ключом включен трансформатор тока [Л.1].A device for voltage regulation, containing a transformer, one of the windings of which in each phase contains connected in series main and regulation parts, at least two switching nodes, one of which is connected to the outlet of the adjustment part, and the other switching node is connected to the extreme terminal of the regulation parts, wherein each switching node contains a thyristor switch, the ends of the switching nodes are interconnected, forming a common point connected to the common points of the switching nodes in other phases, and in each phase between the branch portion and the adjusting key is included thyristor current transformer [L.1].
Устройство для регулирования напряжения по [Л.1] характеризуется относительно невысокой надежностью вследствие наличия многоступенчатого переключателя.The device for regulating voltage according to [L.1] is characterized by relatively low reliability due to the presence of a multi-stage switch.
Изобретением решается задача создания устройства для регулирования напряжения, характеризующегося высокой надежностью благодаря введению дополнительных тиристорных ключей с электромагнитным элементом, обеспечивающих плавное регулирование или возможность многоступенчатого глубокого регулирования напряжения.The invention solves the problem of creating a device for regulating voltage, characterized by high reliability due to the introduction of additional thyristor switches with an electromagnetic element, providing smooth regulation or the possibility of multi-stage deep voltage regulation.
Для решения поставленной задачи в устройстве для регулирования напряжения, содержащем трансформатор, одна из обмоток которого содержит в каждой фазе соединенные последовательно основную и регулировочную части, коммутирующие узлы, каждый из которых содержит тиристорный ключ и подключен к соответствующему отводу регулировочной части, имеющему витки, предложено, согласно настоящему изобретению, коммутирующие узлы объединить в две группы таким образом, что первая группа образована из коммутирующих узлов четных отводов, а вторая группа - из коммутирующих узлов нечетных отводов, при этом каждую из двух групп соединить с началом одного из двух дополнительных тиристорных ключей, концы дополнительных тиристорных ключей соединить между собой, образуя общую точку, которую соединить с общими точками дополнительных тиристорных ключей других фаз, а к дополнительному тиристорному ключу четной группы каждой фазы подключить неуправляемый реактор.To solve this problem, in a voltage control device containing a transformer, one of the windings of which contains in each phase the main and adjustment parts connected in series, switching nodes, each of which contains a thyristor switch and is connected to the corresponding tap of the adjustment part having turns, according to the present invention, the switching nodes to combine in two groups so that the first group is formed from the switching nodes of even branches, and the second group from the switching nodes of the odd taps, while each of the two groups is connected to the beginning of one of the two additional thyristor keys, the ends of the additional thyristor keys are connected to each other, forming a common point, which is connected to the common points of the additional thyristor keys of other phases, and to the additional thyristor key an even group of each phase to connect an uncontrolled reactor.
Изобретение поясняется на примере выполнения чертежами (фиг. 1 и 2), на которых соответственно представлены:The invention is illustrated by the example of the drawings (Fig. 1 and 2), which respectively represent:
- на фиг. 1 - принципиальная схема заявляемого устройства для регулирования напряжения;- in FIG. 1 is a schematic diagram of the inventive device for regulating voltage;
- на фиг. 2 (а и б) - процесс регулирования напряжения на примере работы устройства в одной фазе 3 трансформатора 1 (фиг. 1).- in FIG. 2 (a and b) is a voltage control process using the example of the operation of the device in one phase 3 of transformer 1 (Fig. 1).
Устройство для регулирования переменного напряжения содержит трехфазный трансформатор 1, имеющий первичную обмотку 2.A device for controlling AC voltage contains a three-
Первичная обмотка 2 в каждой из фаз 3, 4, 5 имеет основную 6 и регулировочную 7 части, соединенные последовательно в каждой фазе 3, 4, 5.The
Устройство содержит также четыре коммутирующих узла 8, 9, 10 и 11, каждый из которых содержит тиристорный ключ 12, состоящий из встречно параллельно включенных тиристоров 13.The device also contains four
Каждый из коммутирующих узлов 8, 9, 10 и 11 подключен к соответствующему отводу 14, 15, 16, 17 регулировочной части 7 в каждой из фаз 3, 4, 5 первичной обмотки 2. В представленном на фиг. 1 варианте реализации изобретения, число отводов регулировочной обмотки равно четырем, т.е. четное. В других вариантах реализации изобретения общее число отводов регулировочной части первичной обмотки зависит от глубины регулирования напряжения и может быть любым: как четным, так и нечетным.Each of the
Коммутирующие узлы 8, 9, 10, 11 объединены в две группы 18 и 19 таким образом, что первая группа 18 образована из четных отводов 14 и 16, а вторая группа 19 образована из нечетных отводов 15 и 17.The
Каждая из групп отводов 18 и 19 соединена с началом соответствующего дополнительного тиристорного ключа: в частности группа отводов 18 соединена с началом дополнительного тиристорного ключа 20, а группа отводов 19 соединена с началом дополнительного тиристорного ключа 21.Each of the groups of
При этом концы упомянутых дополнительных тиристорных ключей соединены между собой, образуя общую точку 22, соединенную с общими точками 22 коммутирующих узлов других фаз 3, 4, 5.The ends of the mentioned additional thyristor switches are interconnected, forming a
К каждой группе коммутирующих узлов подключен соответствующий дополнительный тиристорный ключ. В частности, к группе 18, образованной из четных отводов 14 и 16, подключен дополнительный тиристорный ключ 20, а к группе 19, образованной из нечетных отводов 15 и 17, подключен дополнительный тиристорный ключ 21.Each group of switching nodes is connected to a corresponding additional thyristor switch. In particular, an
При этом к дополнительному тиристорному ключу 20 нечетной группы подключен неуправляемый реактор 23.In this case, an
Регулирование напряжения посредством устройства для регулирования напряжения заключатся в следующем.Voltage regulation by means of a device for regulating voltage are as follows.
В исходном положении (фиг. 2, а) дополнительный тиристорный ключ 20 и тиристорный ключ 12 коммутирующего узла 8 открыты (на фиг. 2, а, заштрихованы). Входное напряжение приложено к максимальному числу витков основной (нерегулируемой) части 6 и регулировочной (регулируемой) части 7 первичной обмотки 2 трансформатора 1. При этом напряжение на выходе трансформатора 1 минимальное.In the initial position (Fig. 2, a) the
Для повышения напряжения на выходе трансформатора 1 необходимо закрыть дополнительный тиристорный ключ 20, открыть дополнительный тиристорный ключ 21 и тиристорный ключ 12 коммутирующего узла 9 (фиг. 2, б). В контуре между выводами 14 и 15 регулировочной части 7 первичной обмотки 2 трансформатора 1, открытым тиристорным ключом 12 коммутирующего узла 9, открытым дополнительным тиристорным ключом 21, неуправляемым реактором 23 и тиристорным ключом 12 коммутирующего узла 8, протекает циркулирующий ток, ограниченный сопротивлением неуправляемого реактора 23 и сопротивлением между выводами 14 и 15 регулировочной части 7 первичной обмотки 2 трансформатора 1.To increase the voltage at the output of the
Следующим этапом закрывается тиристорный ключ 12 коммутирующего узла 8. Питание входного напряжения трансформатора 1 через открытые дополнительный тиристорный ключ 21 и тиристорный ключ 12 коммутирующего узла 9 подается через отвод 15 на регулировочную часть 7 первичной обмотки 2 трансформатора 1. Число витков первичной обмотки 2 трансформатора 1 уменьшилось, что привело к повышению выходного напряжения трансформатора 1.The next step closes the
Для дальнейшего повышения выходного напряжения трансформатора 1 необходимо перевести питание входного напряжения трансформатора 1 с отвода 15 на отвод 16 регулировочной части 7 первичной обмотки 2 трансформатора 1.To further increase the output voltage of
В исходном положении открыты дополнительный тиристорный ключ 21 и тиристорный ключ 12 коммутирующего узла 9; закрыты дополнительный тиристорный ключ 20 и тиристорный ключ 12 коммутирующего узла 8.In the initial position, an
Для перевода питания входного напряжения трансформатора 1 с отвода 15 на отвод 16 регулировочной части 7 первичной обмотки 2 трансформатора 1 необходимо открыть тиристорный ключ 12 коммутирующего узла 10. В контуре между отводами 15 и 16 регулировочной части 7 первичной обмотки 2 трансформатора 1, открытым тиристорным ключом 12 коммутирующего узла 10, неуправляемым реактором 23, открытым дополнительным тиристорным ключом 21 и открытым тиристорным ключом 12 коммутирующего узла 9, протекает циркулирующий ток, ограниченный сопротивлением неуправляемого реактора 23 и сопротивлением между отводами 15 и 16 регулировочной части 7 первичной обмотки 2 трансформатора 1.To transfer the input voltage of the
Следующим этапом закрываются тиристорные ключи: дополнительный тиристорный ключ 21 и тиристорный ключ 12 коммутирующего узла 9 и открывается дополнительный тиристорный ключ 20. Такая процедура при дальнейшем повышении выходного напряжения повторяется.The next stage closes the thyristor switches: an
Для понижения выходного напряжения трансформатора 1 необходимо увеличить число витков первичной обмотки 2 трансформатора 1, т.е. перевести питание входного напряжения трансформатора 1 с отвода 15 на отвод 14 или с отвода 16 на отвод 15 и т.п.регулировочной части 7 первичной обмотки 2 трансформатора 1.To reduce the output voltage of the
Процесс понижения выходного напряжения трансформатора 1 по сравнению с процессом повышения выходного напряжения трансформатора 1 осуществляется в обратной последовательности.The process of lowering the output voltage of the
Итак, исходное положение: открыты дополнительный тиристорный ключ 20 и тиристорный ключ 12 коммутирующего узла 10; закрыты дополнительный тиристорный ключ 21 и тиристорный ключ 12 коммутирующего узла 9. Необходимо закрыть дополнительный тиристорный ключ 20 и открыть тиристорные ключи: тиристорный ключ 12 коммутирующего узла 9 и дополнительный тиристорный ключ 21. В контуре между отводами 16 и 15 регулировочной части 7 первичной обмотки 2 трансформатора 1, открытым тиристорным ключом 12 коммутирующего узла 10, неуправляемым реактором 23, открытым дополнительным тиристорным ключом 21, открытым тиристорным ключом 12 коммутирующего узла 9, протекает циркулирующий ток, ограниченный сопротивлением неуправляемого реактора 23 и сопротивлением между отводами 16 и 15 регулировочной части 7 первичной обмотки 2 трансформатора 1.So, the starting position: open
Следующим этапом необходимо закрыть тиристорный ключ 12 коммутирующего узла 10.The next step is to close the
Повышение и понижение выходного напряжения трансформатора по рассмотренным выше условиям может производиться как одновременно по трем фазам, так и по отдельности по каждой из фаз при пофазном регулировании.Raising and lowering the output voltage of the transformer according to the conditions discussed above can be performed both simultaneously in three phases, or separately for each of the phases during phase-by-phase regulation.
Реализация заявляемого технического решения позволит относительно простыми средствами обеспечить регулирование напряжения в глубоком диапазоне регулирования и тем самым существенно расширить функциональные возможности заявляемого устройства.The implementation of the proposed technical solution will allow relatively simple means to provide voltage regulation in a deep range of regulation and thereby significantly expand the functionality of the claimed device.
В настоящее время в ООО НПП «Электромаш», г. Екатеринбург, разрабатывается документация и ведется подготовка производства устройства для регулирования переменного напряжения, предназначенного для регулирования напряжения на шинах тяговых подстанций электрифицированных железных дорог, в преобразовательных системах электролизного производства и в производствах, также требующих глубокого регулирования напряжения.Currently, NPP Elektromash LLC, Yekaterinburg, is developing documentation and preparing for the production of an AC voltage regulating device designed to regulate voltage on traction substation buses of electrified railways, in conversion electrolysis production systems and in plants that also require deep voltage regulation.
ЛитератураLiterature
1. Патент РФ №2115212, МПК Н02М 5/22, G05F 1/14, 1996 г.1. RF patent №2115212, IPC Н02М 5/22, G05F 1/14, 1996
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2017111735A RU2648280C1 (en) | 2017-04-06 | 2017-04-06 | Voltage control device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2017111735A RU2648280C1 (en) | 2017-04-06 | 2017-04-06 | Voltage control device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2648280C1 true RU2648280C1 (en) | 2018-03-23 |
Family
ID=61708053
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2017111735A RU2648280C1 (en) | 2017-04-06 | 2017-04-06 | Voltage control device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2648280C1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2689111C1 (en) * | 2018-06-21 | 2019-05-24 | Борис Алексеевич Аржанников | Voltage control device |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU419860A1 (en) * | 1972-04-18 | 1974-03-15 | Е. И. Вашкевич , С. В. Шапиро | VOLTAGE REGULATOR |
RU2115212C1 (en) * | 1996-02-20 | 1998-07-10 | Аржанников Борис Алексеевич | Ac voltage regulator |
GB2480421B (en) * | 2009-03-25 | 2012-04-18 | Pmd Networks Inc | Power regulator and remote power control device |
-
2017
- 2017-04-06 RU RU2017111735A patent/RU2648280C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU419860A1 (en) * | 1972-04-18 | 1974-03-15 | Е. И. Вашкевич , С. В. Шапиро | VOLTAGE REGULATOR |
RU2115212C1 (en) * | 1996-02-20 | 1998-07-10 | Аржанников Борис Алексеевич | Ac voltage regulator |
GB2480421B (en) * | 2009-03-25 | 2012-04-18 | Pmd Networks Inc | Power regulator and remote power control device |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2689111C1 (en) * | 2018-06-21 | 2019-05-24 | Борис Алексеевич Аржанников | Voltage control device |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Jovcic et al. | Lcl dc/dc converter for dc grids | |
EP2282399B1 (en) | Static converter and method for starting the converter | |
Xu et al. | A tripole HVDC system based on modular multilevel converters | |
CN105375757A (en) | DC voltage conversion device and bridge arm control method thereof | |
CN106464130A (en) | Multi-module DC to DC power conversion system | |
CN111338412A (en) | Alternating current voltage stabilizer and alternating current voltage stabilizing equipment | |
RU2013120515A (en) | POWER SUPPLY SYSTEM | |
RU2446537C1 (en) | Device to adjust voltage and transmitted capacity of electric network | |
RU2648280C1 (en) | Voltage control device | |
RU2689111C1 (en) | Voltage control device | |
KR20210009936A (en) | Dc-dc converter in power transform system | |
RU2613679C2 (en) | Device for regulating voltage and method for its control | |
KR20110128236A (en) | Power supply device having a first power supply device and a second power supply device | |
RU2711587C1 (en) | Method of controlling transformer voltage under load and device for its implementation | |
Sun et al. | A novel topology of high voltage and high power bidirectional ZCS DC-DC converter based on serial capacitors | |
RU2671829C1 (en) | Regulator of booster alternating-voltage | |
Xiang et al. | Analysis and investigation of internal ac frequency to minimize ac current magnitude and reactive power circulation in chain-link modular multilevel direct dc–dc converters | |
RU2631678C1 (en) | Reactor group, switched by thyristors | |
RU2505899C1 (en) | Integrated apparatus for melting ice and compensation of reactive power | |
CN114171306B (en) | Non-isolated energy-taking on-load voltage regulating transformer | |
RU2613340C2 (en) | Device for controlling voltage and control method thereof | |
EP3133710A1 (en) | Adaptable modular multilevel converter | |
WO2013037400A1 (en) | M2lc system with dual mode operation for energy transfer and reactive power compensation | |
RU2660926C1 (en) | Single-phase voltage regulator | |
RU2736579C1 (en) | Method of transmitting electricity with direct current through a multi-wire power line and a device for its implementation |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20200407 |