ТРАНСФОРМАТОРНЫЙ АГРЕГАТ Российский патент 2003 года по МПК H01F29/02 H02P13/08 

Изобретение относится к электротехнике, в частности к трансформаторостроению, и может найти применение в трансформаторах для мощных преобразовательных подстанций.

Известен трансформаторный агрегат ТА-160000/110/35У1/УХЛ4, содержащий две активные части и переключающее устройство, имеющее подвижные и неподвижные контакты, при этом первая активная часть подключена к питающей сети и имеет регулировочную обмотку, содержащую регулировочные ответвления, предназначенные для подключения к неподвижным контактам переключающего устройства, а вторая активная часть содержит вторичную обмотку, соединенную с нагрузкой, и первичную обмотку [1].

Такой трансформаторный агрегат обеспечивает глубокое регулирование напряжения, однако, наряду с этим, он имеет ряд недостатков:
- большую ступень регулирования напряжения вторичной обмотки второй активной части, подключенной к нагрузке;
- недостаточный ресурс переключающего устройства.

Изобретением решается задача создания трансформаторного агрегата с малой ступенью регулирования напряжения и повышенным ресурсом переключающего устройства.

Для решения поставленной задачи в трансформаторный агрегат, содержащий две активные части и переключающее устройство, имеющее подвижные и неподвижные контакты, при этом первая активная часть подключена к питающей сети и имеет регулировочную обмотку, содержащую регулировочные ответвления, предназначенные для подключения к неподвижным контактам переключающего устройства, а вторая активная часть содержит вторичную обмотку, соединенную с нагрузкой, и первичную обмотку, предложено согласно настоящему изобретению ввести два регулируемых элемента, а активную часть, подключенную к питающей сети, снабдить дополнительной обмоткой, причем один из концов дополнительной обмотки и первый из концов одного из регулируемых элементов подключены к подвижному контакту переключающего устройства, а другой конец дополнительной обмотки соединен с первым из концов второго регулируемого элемента, при этом вторые концы регулируемых элементов соединены с первичной обмоткой второй активной части.

Изобретение поясняется на примерах выполнения чертежами: фиг.1 и 2, на которых схематично изображены варианты выполнения заявляемого устройства.

Трансформаторный агрегат 1 содержит две активные части: первую активную часть 2 и вторую активную часть 3 и переключающее устройство 4. Переключающее устройство 4 имеет подвижный контакт 5 и неподвижные контакты 6, число которых может быть любым.

Первая активная часть 2 имеет первичную обмотку 7, подключенную к питающей сети 8, и регулировочную обмотку 9, содержащую регулировочные ответвления 10, предназначенные для подключения к подвижным контактам 6 переключающего устройства 4.

Первая активная часть 2 содержит дополнительную обмотку 11.

Вторая активная часть 3 содержит первичную обмотку 12 и вторичную обмотку 13, подключенную к нагрузке 14.

Кроме того, трансформаторный агрегат содержит два регулируемых элемента 15 и 16.

При этом первый из концов одного из регулируемых элементов, например регулируемого элемента 15, и один из концов дополнительной обмотки 11 подключены к подвижному контакту 5 переключающего устройства 4. Другой конец дополнительной обмотки 11 соединен с первым концом другого регулируемого элемента 16. Вторые концы обоих регулируемых элементов соединены с первичной обмоткой 12 второй активной части 3.

Регулируемые элементы 15 и 16 представляют собой сопротивления, которые можно регулировать в диапазоне от некоторого минимального значения до максимального. Минимальное значение эквивалентно состоянию "открыто", а максимальное - состоянию "закрыто".

Буквами "а", "b", "c", "d", "e", "f", "g" обозначены номера отводов регулировочной обмотки.

Вариант выполнения агрегата на фиг.2 отличается от варианта выполнения на фиг.1 тем, что первая активная часть 2 снабжена обмоткой 17, соединенной последовательно со вторичной обмоткой 13 второй активной части, а переключающее устройство 4 снабжено реверсором 18.

Трансформаторный агрегат работает следующим образом.

Пусть подвижный контакт 5 переключающего устройства 4 находится в положении "b", при этом необходимо повысить напряжение на нагрузке 14.

При этом регулируемый элемент 16 находится в состоянии "закрыто", а регулируемый элемент 15 - в состоянии "открыто", и напряжение на первичную обмотку 12 второй активной части 2 от регулировочной обмотки 9 поступает через открытый регулируемый элемент 15. Уменьшение величины сопротивления регулируемого элемента 16 и увеличение величины сопротивления регулируемого элемента 15 приведет к повышению напряжения на первичной обмотке 12 второй активной части 3 за счет дополнительной обмотки 11, а следовательно, и на нагрузке 14.

При состоянии регулируемого элемента 16 "открыто", а регулируемого элемента 15 - "закрыто" на первичную обмотку 12 второй активной части 3 будет поступать сумма напряжений: регулировочной обмотки 9 и дополнительной обмотки 11, и, таким образом, напряжение на нагрузке повысилось.

По принципу работы агрегат на фиг.2 аналогичен агрегату на фиг.1. Отличие состоит в том, что регулируется напряжение обмотки 13 второй активной части, которая является вольтодобавочной по отношению к обмотке 17 первой активной части 2.

Напряжение на нагрузке 14 складывается из напряжений двух обмоток 17 и 13. За счет реверсора 18 напряжение обмотки 13 может изменять знак, т.е. может либо вычитаться из напряжения обмотки 17 либо складываться с ним. Такая схема регулирования целесообразна для сетей высокого напряжения 110-220 кВ.

При этом в качестве регулируемых элементов могут быть использованы, например, управляемые реакторы, управляемые электронные приборы, управляемые полупроводниковые приборы и т.п.

Величина напряжения дополнительной обмотки 11 также может быть различна в сравнении с величиной ступени регулировочной обмотки 8:
- меньше величины напряжения ступени регулировочной обмотки;
- равна величине напряжения ступени регулировочной обмотки;
- больше величины напряжения ступени регулировочной обмотки.

Изменение величины сопротивления регулируемых элементов 15 и 16 может быть как плавным, так и дискретным.

Выполнение трансформаторного агрегата в соответствии с заявляемым решением позволит уменьшить величину напряжения ступени регулирования вторичного напряжения трансформатора и уменьшить число переключений переключающего устройства, увеличив срок его службы. Уменьшение ступени регулирования напряжения, в свою очередь, позволит существенно улучшить протекание технологических процессов в ряде производств цветной и черной металлургии, химической промышленности.

Литература:
1. Трансформаторный агрегат ТА-160000/110/35У1/УХЛ4. Рекламный проспект. - М.: Внешторгиздат, 1989.

Использование: в трансформаторах для мощных преобразовательных подстанций. Технический результат заключается в уменьшении ступени регулирования напряжения и повышении ресурса переключающего устройства. Трансформаторный агрегат содержит две активные части и переключающее устройство, имеющее подвижный и неподвижный контакты. Первая активная часть подключена к питающей сети и имеет регулировочную обмотку, содержащую регулировочные ответвления, предназначенные для подключения к неподвижным контактам переключающего устройства. Вторая активная часть содержит вторичную обмотку, соединенную с нагрузкой, и первичную обмотку. Введены два регулируемых элемента. Активная часть, подключенная к питающей сети, снабжена дополнительной обмоткой. Один из концов дополнительной обмотки и первый из концов одного из регулируемых элементов подключены к подвижному контакту переключающего устройства. Другой конец дополнительной обмотки соединен с первым из концов второго регулируемого элемента. Вторые концы регулируемых элементов соединены с первичной обмоткой активной части. 2 ил.

Трансформаторный агрегат, содержащий две активные части и переключающее устройство, имеющее подвижные и неподвижные контакты, при этом первая активная часть подключена к питающей сети и имеет регулировочную обмотку, содержащую регулировочные ответвления, предназначенные для подключения к неподвижным контактам переключающего устройства, а вторая активная часть содержит вторичную обмотку, соединенную с нагрузкой, и первичную обмотку, отличающийся тем, что он содержит два регулируемых элемента, значения сопротивлений которых регулируются от минимального до максимального значений, а активная часть, подключенная к питающей сети, содержит дополнительную обмотку, причем один из концов дополнительной обмотки и первый из концов одного из регулируемых элементов подключены к подвижному контакту переключающего устройства, а другой конец дополнительной обмотки соединен с первым из концов второго регулируемого элемента, при этом вторые концы регулируемых элементов соединены с первичной обмоткой второй активной части.