Активная часть трансформатора Советский патент 1988 года по МПК H01F27/28 

со

СХ) ел

сд ю

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в электроиндукционных устройствах, в частности в силовых высоковольтных трансформаторах.

Цель изобретения - уменьшение изоляционных промежутков и массы активных материалов за счет снижения импульсных воздействий путем увеличения продольной емкости регулировочной обмотки и уменьшения емкостной связи между регулировочной и основной обмотками.

На чертеже схематически показано расположение на стержне остова основной обмотки высшего напряжения и частей наружной переплетенной регулировочной обмотки (РО).

Активная часть трансформатора содержит магнитопровод 1, на стержне 2 которого концентрично установлены основная обмотка 3 высшего напряжения с линейным выводом 4 в середине и РО. РО состоит из двух частей 5 и 6, соединенных параллельно перемычками 7 и смещенных вдоль оси внутренней обмотки. 3 так, что торцы частей 5 и 6 РО выступают за торцы основной обмотки 3. Каждая часть РО содержит пары переплетенных катушек и выполнена на требуемое количество ступеней регулирования, например на 3, как показано на чертеже. Соединение ступеней РО в заданной последовательности осуществляется устройством 8 регулирования напряжения под нагрузкой (РПН). Части 5 и 6 РО смещены относительно нейтральных торцов основной обмотки 3 на неполную часть РО. Это значительно уменьшает емкостную связь между ступенями РО и основной обмоткой 3. Если РО выполнена на п ступеней регулирования, то практически достаточно, чтобы разновысокость между частями 5 и 6 РО и основной обмоткой 3 находилась в пределах 1/п-4/п или 1/12-1/3 высоты h одной части регулировочной обмотки.

Смещение частей РО вдоль оси на величину, меньшую чем 1/12 высоты одной ее части, не позволяет получить требуемого снижения импульсных воздействий на главную и продольную изоляцию РО. Смещение частей РО на величину, большую чем 1/3 высоты одной части, обусловливает необходимость увеличения изоляционного расстояния до ярма, т. е. теряется эффект от применения предлагаемого решения. Оптимальная величина смещения выбирается в каждом конкретном случае с учетом требуемого уменьщения импульсных воздействий на диапазон регулирования, величины ярмового расстояния, определяемого классом напряжения основной обмотки, а также электромагнитных вопросов и числа катушек РО.

При воздействии перенапряжений на .активную часть трансформатора, например грозового импульса, в начальный период распределения напряжения вдоль основной об0

5

0

5

0

5

0

5

0

5

мотки 3 высшего напряжения и РО, на которые воздействует падающая волна, определяется емкостями между отдельными элементами обмоток. Так как емкостная связь между основной обмоткой 3 и РО в предлагаемом решении уменьшена до минимума, то существенно уменьшается и величина начального распределения напряжения на диапазоне регулирования, что ограничивает колебания напряжений в переходном процессе в РО и значительно снижает импульсные воздействия на главную и продольную изоляцию РО.

Наличие разновысокости между регулировочной и основной обмотками не ведет к увеличению ярмового расстояния, так как оно определяется классом напряжения основных обмоток. Так, в преобразовательном трансформаторе ярмовое расстояние определяется классом напряжения вентильной обмотки, который составляет как минимум 110 кВ.

Исполнение РО винтовой не позволяет сократить ее высоту так, как того требует уменьшение емкостной связи между линейным выводом основной обмотки и ступенями РО.

Катушечная обмотка при w витках ступени регулирования позволяет по сравнению с винтовой значительно уменьшить ее осевой размер (примерно в w раз).

Число витков в переплетенной паре катушек может быть равно числу витков одной ступени регулирования, двух или четырех. С увеличением числа витков в паре катушек возрастает продольная емкость РО, а . дополнительное уменьшение числа катушек в РО при этом снижает емкостную связь между основной обмоткой 3 и частями 5 и 6 РО.

В результате использования предлагаемого технического решения расстояние между линейным выводом 4 основной обмотки 3 высшего напряжения и ближайшей катущкой ступени регулирования составляет примерно 85% половины высоты основной обмотки, что резко уменьщает импульсные воздействия на продольную изоляцию РО, на изоляцию устройства РПН, а также на главные изоляционные промежутки.

Это позволяет в случае выполнения основной обмотки на ультравысокие напряжения использовать известное устройство РПН, уменьшить изоляционный промежуток между РО и основной обмоткой, а также расстояние от РО до ярма, снизить массу электротехнической стали примерно на 10%, массу обмоточной меди примерно на 1%.

Формула изобретения

Активная часть трансформатора, содержащая магнитопровод, на стержне которого концентрично установлены основная обмотка высшего напряжения с линейным выводом в середине обмотки и регулировочная обмотка, разделенная по высоте на две части промежутком в зоне расположения линейного вывода основной обмотки, отличающаяся тем, что, с целью экономии активных материалов за счет снижения импульсных воздействий на регулировочную обмотки, части регулировочной обмотки смещены вдоль оси основной обмотки так, что части регулировочной обмотки выступают за торцы основной обмотки на расстояние (1/п-4/n)h, где п - число ступеней регулирования; h - осевая высота одной части регулировочной обмотки при этом части регулировочной обмотки выполнены в виде пар переплетенных катушек с ответвлениями от каждой пары.

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в элек- троиндукционных устройствах, в частности в силовых высоковольтных трансформаторах. Цель изобретения - обеспечение экономии активных материалов путем снижения импульсных воздействий на регулировочную обмотку. Устройство содержит магнитопро- вод 1, на стержне 2 которого установлена внутренняя обмотка 3 с линейным отводом 4 от ее середины, а также наружная регулировочная обмотка, состоящая из двух частей 5 и 6. Эти части смещены вдоль оси основной обмотки, выступая за ее торцы на расстояние, равное (1/п-4/п) h, где п - число ступеней регулирования; h - осевая высота одной части регулировочной обмотки. Части регулировочной обмотки выполнены в виде пар переплетенных катушек с ответвлениями от каждой пары. Устройство обеспечивает уменьщение изоляционного промежутка, массы электротехнической стали и обмоточного медного провода, так как снижаются импульсные воздействия за счет увеличения продольной емкости регулировочной обмотки. 1 ил. i (Л