ТРЕХФАЗНЫЙ ПЕРЕКЛЮЧАТЕЛЬ ОТВЕТВЛЕНИЙ ОБМОТОК ТРАНСФОРМАТОРА Российский патент 2006 года по МПК H01F29/04 H01H19/12 

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в конструкциях трехфазных переключателей ответвлений обмоток силовых трансформаторов под нагрузкой.

Известное устройство для переключения ответвлений (отпаек) обмоток трансформатора под нагрузкой по патенту Японии №62-62443, Н 01 F 29/04, 1987 г. содержит контактор и избиратель отпаек.

Контактор и избиратель имеют собственные корпуса, расположенные один над другим, и предназначены для регулирования однофазного напряжения.

Недостатком известной конструкции является необходимость наличия трех таких переключающих устройств для регулирования напряжения трех фаз соответственно, значительно повышаются материальные затраты и стоимость трансформатора.

Известный контактор переключающего устройства для регулирования напряжения трансформатора под нагрузкой по авторскому свидетельству бывшего СССР №520686, Н 02 Р 13/06, Н 01 F 29/04, 1976 г. содержит коммутирующие, вспомогательные и дугогасительные контакты с резистором.

Недостатком контактора известного устройства является сложность конструкции, при этом контактор также предназначен для регулирования напряжения одной фазы, а для регулирования трех фаз необходимо три контактора, что увеличивает материальные затраты.

Известный трехфазный переключатель ответвлений (отпаек) обмоток трансформатора под нагрузкой по европейскому патенту №0185530, Н 01 Н 9/00, 1986 г. содержит контакторы и избиратели отпаек.

Контактор каждой фазы содержит корпус из диэлектрика с дном и крышкой, в котором установлен механизм контактора с коммутирующими и дополнительными контактами, образующими контактную группу, и резисторами.

Механизм контактора установлен на дне корпуса, а на стенках корпуса установлены неподвижные контакты для соединения с трансформатором и избирателем.

Контакторы и избиратели трех фаз расположены в двух узлах, при этом в одном узле аксиально расположены контакторы двух фаз, а под ними избиратель одной фазы, электрически соединенный с приближенным к нему контактором.

В другом узле аксиально расположены контактор третьей фазы и избиратели двух фаз.

Нижний избиратель электрически соединен с верхним контактором первого узла, а верхний избиратель соединен с расположенным над ним контактором.

Кинематическая связь контакторов и избирателей обеспечивается механизмом переключения, элементы которого размещены в крышках верхних контакторов и между контакторами и избирателями.

Такая компоновка переключателя обеспечивает регулирование напряжения в трехфазных системах, уменьшает занимаемую переключателем площадь в плане и незначительно уменьшает расход материалов.

Данную конструкцию принимаем за прототип.

Недостатком прототипа является повышенная материалоемкость и высокая стоимость, так как для изготовления такого трехфазного переключателя практически требуется изготовить три однофазных контактора и три избирателя, затем соединить их электрически и кинематически в трехфазную систему.

В основу изобретения поставлена задача разработки конструкции трехфазного переключателя ответвлений обмоток трансформатора под нагрузкой, обеспечивающей упрощение конструкции, уменьшение материалоемкости и себестоимости и повышение эксплуатационной надежности.

Решение поставленной задачи обеспечивает трехфазный переключатель ответвлений обмоток трансформатора под нагрузкой, содержащий корпус из диэлектрика с дном и крышкой, контактор, включающий установленные в корпусе механизмы контакторов трех фаз с коммутирующими и дополнительными контактами, образующими контактные группы, резисторы, через которые дополнительные контакты соединены с линейными выводами регулировочной обмотки трансформатора, механизм переключения контактора и расположенные на стенках корпуса неподвижные контакты для соединения с трансформатором и с избирателями ответвлений фаз обмоток трансформатора, при этом неподвижные контакты избирателей фаз имеют возможность подсоединения к ответвлениям фаз регулировочной обмотки трансформатора за счет того, что механизмы контакторов трех фаз установлены в одном корпусе, а их контактные группы пофазно смещены относительно друг друга по оси корпуса посредством установки контактных групп одной или двух фаз на диэлектрических подставках.

Для уменьшения габаритов в качестве подставок использованы резисторы, расположенные в корпусах из диэлектрика и установленные под контактными группами, удаленными от дна корпуса.

Для повышения надежности между механизмами контакторов трех фаз установлены перегородки из диэлектрика.

Для уменьшения количества основных узлов избиратели ответвлений фаз помещены в один корпус, а их контакты расположены в плоскостях, пофазно удаленных друг от друга на расстояние, соответствующее межфазному изоляционному расстоянию.

Технический результат, достигаемый при использовании изобретения:

- снижен расход материалов, так как механизмы контакторов трех фаз выполнены в одном общем корпусе трехфазного переключателя с механизмом переключения, установленным в крышке;

- уменьшены габариты трехфазного переключателя за счет рационального расположения в плане и по высоте контактных групп механизмов контакторов трех фаз и установки межфазных перегородок из диэлектрика;

- уменьшена высота трехфазного переключателя за счет расположения избирателей трех фаз в одном корпусе в сочетании с оптимальной компоновкой механизмов контакторов трех фаз;

- значительно уменьшена себестоимость переключателя за счет уменьшения количества основных узлов;

- повышена эксплуатационная надежность за счет упрощения кинематической связи узлов и обеспечена электрическая прочность межфазных промежутков.

Заявляемый трехфазный переключатель ответвлений обмоток трансформатора под нагрузкой поясняется нижеприведенными описанием и чертежами, где:

Фиг.1 - общий вид трехфазного переключателя ответвлений обмоток трансформатора под нагрузкой;

Фиг.2 - вид в разрезе по Фиг.1;

Фиг.3 - схема регулирования одной фазы переключателя;

Фиг.4 - вариант компоновки фаз контактора переключателя;

Фиг.5 - схема последовательности переключения контактов механизмов контакторов трех фаз, например, одной фазы X.

По изобретению трехфазный переключатель ответвлений обмоток трансформатора содержит контактор 1, расположенный аксиально над избирателями 2 ответвлений обмоток, механизм переключения 3 с приводом 4 и предызбиратель 5 для реверсирования переключения (см. Фиг.1).

Контактор 1 имеет механизмы контакторов трех фаз 6 X, Y, Z, установленных в корпусе 7 из диэлектрического материала с дном 8 и крышкой 9 (см. Фиг.2).

Каждый механизм контакторов трех фаз 6 имеет два плеча 10, 11 с главными (коммутирующими) контактами 12, 13 и дополнительными 14, 15, 16, 17.

Контакты 14, 15 являются вспомогательными, а контакты 16, 17 - дугогасительными и соединяются с линейными вводами Х_л, Y_л, Z_л регулировочной обмотки (РО) через резисторы 18, 19 (см. Фиг.3).

Указанные контакты механизмов контакторов трех фаз 6 образуют контактные группы 20, пофазно разнесенные относительно друг друга по оси корпуса 7 за счет установки одной или двух контактных групп 20 механизмов контакторов трех фаз на диэлектрических подставках 21 (см. Фиг.2).

В качестве подставок 21 могут быть использованы резисторы 18, 19, расположенные в корпусах из диэлектрика и пофазно устанавливаемые над или под контактными группами 20 механизмов контакторов трех фаз (см. Фиг.4).

На стенке корпуса 7 контактора 1 установлены неподвижные контакты 22 для соединения с трансформатором и контакты 23 для соединения с избирателями 2 фазных ответвлений обмоток трансформатора (см. Фиг.1).

Между механизмами контакторов трех фаз 6 установлены перегородки 24 из диэлектрика (см. Фиг.2, Фиг.4).

Избиратели 2 трех фаз помещены в один корпус 25 из диэлектрика с неподвижными контактами 26, подсоединяемыми к ответвлениям обмотки (РО) трансформатора (см. Фиг.2).

Неподвижные контакты 26 избирателей 2 фаз X, Y, Z разделены на два ряда: четные контакты - X 2, 4, 6, 8, 10, Y 2, 4, 6, 8, 10, Z 2, 4, 6, 8, 10 и нечетные контакты - X 1, 3, 5, 7, 9, Y 1, 3, 5, 7, 9, Z 1, 3, 5, 7, 9.

Четные контакты в каждой фазе смещены относительно нечетных по высоте корпуса 25. Контакты фаз X, Y, Z установлены в плоскостях, удаленных друг от друга по оси корпуса на расстояние, соответствующее межфазному изоляционному расстоянию.

По оси корпуса 25 установлен бакелитовый вал 27 с токосъемными кольцами 28, соединенными с соответствующими плечами 10, 11 контактора 1. Подвижные контакты 29 ламельного типа установлены на соосных бакелитовых валах 30, 31 (см. Фиг.2).

Предызбиратель 5 имеет вал 32 с закрепленными на нем подвижными контактами 33 и сектор 34 с неподвижными контактами Х 11, 13, Y 11, 13, Z 11, 13.

Кинематическая связь избирателя 2 и предызбирателя 5 с механизмом переключения 3 контактора 1 осуществляется посредством вала 35 и мальтийских передач 36 (см. Фиг.2).

Для работы переключателя необходимо переключить контакты избирателя 2 и перебросить контакты контактора 1.

Последовательность работы контактора показана на Фиг.5.

Положение "а" соответствует рабочему положению переключателя: контакты 13, 15, 17 замкнуты, а контакты 12, 14, 16 разомкнуты.

Положение "б" показывает начало переключения: главные контакты 12 и 13 разомкнуты, а дополнительные контакты 15 и 17 замкнуты.

Весь ток проходит через вспомогательные контакты 15.

В положении "в" размыкаются контакты 15, и ток проходит через резистор 19 и дугогасительные контакты 17.

Положение "г" показывает момент "моста", т.е. момент, когда оба дугогасительных контакта 16 и 17 замкнуты, что приводит к замыканию ступеней обмотки (РО) через резисторы 18 и 19.

Величина циркуляционного тока в этой ступени обмотки (РО) определяется величиной сопротивлений резисторов 18 и 19, включенных последовательно в цепь замкнутой ступени обмотки (РО).

При дальнейшем движении контактов в положение "д" дугогасительные контакты 17 плеча 10 размыкаются, а контакты 16 плеча 11 остаются включенными.

При последующем движении контактов в положения "е" и "ж" последовательно замыкаются вспомогательные контакты 14 и главные контакты 12 плеча 11.

Положение "ж" соответствует рабочему положению переключателя на переключенном ответвлении обмотки (РО) трансформатора.

В положении фиг.3 основная обмотка фазы Х трансформатора подключена к регулировочной обмотке (РО) через контакты Х 10 и Х 11 предызбирателя 5, а регулировочная - через контакт Х 6 избирателя 2 и контакты контактора 1 подключены к линейному контакту Х_л.

При движении подвижных контактов избирателя 2 к контакту Х 5 увеличивается магнитный поток, который направлен согласно потоку основной обмотки.

Заявляемый трехфазный переключатель позволяет после реверсирования, которое происходит когда контакты предызбирателя перебрасываются на неподвижный контакт Х 13, изменить направление магнитного потока регулировочной обмотки (РО) на обратное, что увеличивает диапазон регулирования переключателя.

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в конструкциях трехфазных переключателей ответвлений обмоток силовых трансформаторов под нагрузкой. Технической задачей изобретения является упрощение конструкции и повышение эксплуатационной надежности предлагаемого трехфазного переключателя ответвлений обмоток трансформатора под нагрузкой. Сущность изобретения состоит в том, что трехфазный переключатель ответвлений обмоток трансформатора под нагрузкой содержит корпус из диэлектрика с дном и крышкой, контактор, включающий установленные в корпусе механизмы контакторов трех фаз с коммутирующими и дополнительными контактами, образующими контактные группы, резисторы, через которые дополнительные контакты соединены с линейными выводами регулировочной обмотки трансформатора, механизм переключения контактора и расположенные на стенках корпуса неподвижные контакты для соединения с трансформатором и с избирателями ответвлений фаз обмоток трансформатора, при этом неподвижные контакты избирателей фаз имеют возможность подсоединения к ответвлениям фаз регулировочной обмотки трансформатора. Согласно изобретению, механизмы контакторов трех фаз установлены в одном корпусе, а их контактные группы пофазно смещены относительно друг друга по оси корпуса посредством установки контактных групп одной или двух фаз на диэлектрических подставках. 3 з.п. ф-лы, 5 ил.

1. Трехфазный переключатель ответвлений обмоток трансформатора под нагрузкой, содержащий корпус из диэлектрика с дном и крышкой, контактор, включающий установленные в корпусе механизмы контакторов трех фаз с коммутирующими и дополнительными контактами, образующими контактные группы, резисторы, через которые дополнительные контакты соединены с линейными выводами регулировочной обмотки трансформатора, механизм переключения контактора и расположенные на стенках корпуса неподвижные контакты для соединения с трансформатором и с избирателями ответвлений фаз обмоток трансформатора, при этом неподвижные контакты избирателей фаз имеют возможность подсоединения к ответвлениям фаз регулировочной обмотки трансформатора, отличающийся тем, что механизмы контакторов трех фаз установлены в одном корпусе, а их контактные группы пофазно смещены относительно друг друга по оси корпуса посредством установки контактных групп одной или двух фаз на диэлектрических подставках.2. Переключатель по п.1, отличающийся тем, что в качестве подставок использованы резисторы, расположенные в корпусах из диэлектрика и установленные под контактными группами, удаленными от дна корпуса.3. Переключатель по п.1 или 2, отличающийся тем, что между механизмами контакторов трех фаз установлены перегородки из диэлектрика.4. Переключатель по любому из пп.1-3, отличающийся тем, что избиратели ответвлений фаз помещены в один корпус, а их контакты расположены в плоскостях, пофазно удаленных друг от друга на расстояние, соответствующее межфазному изоляционному расстоянию.