Активная часть автотрансформатора Советский патент 1986 года по МПК H01F30/02 H01F27/28 

Изобретение относится к электротехнике, к силовым автотрансформаторам со вспомогательными обмотками.

Целью изобретения является повы шение надежности путем повышения устойчивости к токам короткого замыкания и снижение материалоемкости.

На фиг. 1 изображен предлагаемый автотрансформатор, продольный разрез; на фиг. 2 - схема соединения вспомогательной обмотки с трансформатором собственных нужд.

Активная часть автотрансформатора содержит стержневой магнитопровод 1, на стержне 2 которого размещена последовательная 3 и общая 4 рбмотки, соединенные по автотрансформаторной схеме ,и размещенные на двух концентрах. Вспомогательная обмотка разделана на две последовательно соединенные секции 5 и 6, размещенные над последовательной 3 и общей 4 обмотками на одном с ними концентре. Секция 5 имеет ширину, равную ширине последовательной обмотки 3, и располагается у одного из ее торцов. Вторая из секций 6 имеет ширину, равную ширине общей обмотки 4, и также располагается у одного из его торцов. Количество витков в секциях 5 и 6 вспомогательной обмотки пропорционально количеству витков обмотки, у торца которой она размещена. Обмотки друг от друга и от магнитной системы изолируются с помощью изолирующих цилиндров 7, шайб 8, колец 9. Обмотки в осевом направлении запрессованы с помощью прессующих колец 10 и 11. Вспомогательные обмотки, соединенные в треугольник 12, питают первичную обмотку 13 трансформатора собственных нужд 14, вторичная обмотка 15 которого расчитана на напряжение, необходимое для потребления собственных нужд. Вспомогательная обмотка в трехфазной системе может быть соединена в треугольник и может использоваться для питания промышленного трансформа тора и компенсации магнитного поля гармоник, кратных трем, при этом про межуточный трансформатор может быть установлен на активной части силовог автотрансформатора. При предложенном расположении обмоток резко ослабляется электромагнитная связь между секциями вспосогательной обмотки 5 и 6 и последовательной 3 и общей 4 обмотками, что снижает кратность токов короткого

замыкания в секциях вспомогательной обмотки 5 и 6. Поэтому для обеспечения фактической стойкости вспомогательной обмотки 5 и 6 не требуется

дополнительного вложения обмоточного пров.ода, что позволяет изготавливать вспомогательную обмотку с номинальной мощностью в пределах 1% номинальной мощности автотрансформатора, что

снижает расход обмоточного провода во вспомогательной обмотке. Кроме того, за счет исключения отдельного концентра вспомогательной обмотки снижаются средние диаметры последовательной 3 и общей 4 обмоток и межосевое расстояние магнитопровода 1, что обеспечивает снижение расхода не только обмоточного провода в последовательной 3 и общей 4 обмотках, но электротехнической стали, а также трансформаторного масла за счет уменьшения размеров бака. Снижение массы электротехнической стали и обмоточного провода приведет к снижению потерь холостого хода и короткого замыкания автотрансформатора. Напряжение короткого замыкания Среактанс) между вспомогательной обмоткой и последовательно соединенными обмотками 3 и 4, образующими обмотку высшего напряжения отнесенное к номинальной мощности автотрансформатора, возрастет. Однако, если реактанс этих обмоток отнести к номинальной мощности вспомогательной обмотки (например, равной 1% номинальной мощности автотрансформатора), то его величина резко снижается и позволяет трансформировать электроэнергию из обмотки ВН во вспомогательную обмотку без недопустимого напряжения на этом реактансе. Ввиду того, что номинальная мощность вспомогательной обмотки снижается, снижается и площадь ее сечения в окне магнитопровода. Поэтому вспомогательная обмотка при предложенном ее расположении практически не увеличивает высоты окна магнитопровода (увеличение не превысит 1%). Равенство ширины секций вспомогательной обмотки соответствующим ширинам последовательной 3 и общей 4 обмоток необходимо для обеспечения надежной осевой запрессовки секций 5 и 6 вспомогательной обмотки прессующими кольцами, являющимися обощми для пар обмоток 3 и 5, 4 и 6. 31 Предложенные соотношения между витками обмоток обеспечивают равенст во намагничивакицих сил (ампер-витков пар обмо.ток 3 и 5, 4 и 6, при котором создается наилучшее распределение электромагнитного поля расстояни в зоне вспомогательной обмотки, приводящее к снижению реактивного сопротивления между обмотками 3 и 4 и вспомогательной обмотки, обеспечиваю щае минимум добавочных потерь от вихревых токов, наименьшие динамические усилия во вспомогательной обмотке при коротком замыкании. Формула и 3 о б-р е т е н и я Активная часть автотрансформатора, содержащая магнитопровод, на стержне 60 которого размещены концентрические общая и последовательная обмотки, а также вспомогательная обмотка, отличающаяся тем, что, с целью повьшения надежности путем повышения устойчивости к токам короткого замыкания к снижения материалоемкости, вспомогательная обмотка разделена на две последовательно соединенные секции, одна из которых имеет ширину общей, а другая - ширину последовательной обмотки, и каждая секция размещена на одном концентре с соответствуклцей ей по ширине обмоткой у одного, из ее торцов, а число витков в секциях вспомогательной обмотки пропорционально числувитков обмотки у. торца которой она размещена.

Vuz.l