Трехфазный фазорегулятор Советский патент 1988 года по МПК H02J3/06 

4:

кэ to to

CD

00

11

Изобретение относится к электро- эрергетике и может быть использовано дЬя регулирования перетоков мощности энергосистемами, а также для ,4 азового управления режимами электрических систем.

Цель изобретения - расширение диапазона регулирования угла фазового сдвига и улучшение массогабаритных показателей фазорегулятора.

На фиг.1 изображена схема соединения обмоток на фиг.2 - векторная ди 4грамма напряжений для одной из реа- Лизаций фазорегулятора; на фиг.З Зависимости угла регулирования и напряжения, снимаемого с токоподводящег элемента, от напряжения, снимаемого с другого токоподводящего элемента;

на фиг,4 - схема трехфазного переклю

чающего устройства на фиг.5 - схема соединения обмоток фазорегулятора с учетом переключающего устройства ре- рерсирования фазы вторичной обмотки первого трансформатора.

Фазорегулятор содержит основной трехфазньА трансформатор 1 и регулировочный трехфазньй трансформатор 2, имекщий обмотку 3, соединенную в звезду и снабженную токоподводящими элементами 4 и 5 по всей длине. Трансформатор 1 имее.т первичную обмотку 6, фазы которой соединены в звезду и подключены с помощью выводо

А , в , с к токоподводящим элементам 4 одноименных фаз обмотки 3 регулировочного трансформатора 2, и вторичную обмотку 7, фазы которрй через трехфазное переключающее устройство 8 подключены к токоподводящим элементам 5 разноименных фаз обмотки 3 регулировочного трансформатора 2, Токо подврдящие элементы 4 и 5 могут быть выполнены любой конструкции в зависимости от требований к устройству фазорегулятора. Индексами А, В, С обозначены начала фаз обмотки 3, к которым подводится первичное напряжение от питаклдей сети, индексами а, Ь, с выходные зажимы (фазы) фазорегулятора, с которых снимается вторичное (выходное) напряжение.

На векторной диаграмме (фиг.2) показаны вектор 9 первичного фазовог напряжения фазы А, вектор 10 фазного напряжения, снимаемого с токоподводящего элемента 5 фазы С обмотки 3, соединенного через переключающее устройство 8 с фазой а вторичной об

мотки 7 основного трансформатора 1, ; вектор 11 фазного напряжения фазы Р вторичной обмотки 7 основного трансформатора 1, вектор 12 вторичного (выходного) фазного напряжения фазы А фазорегулятора, угол 9 фазового сдвига между системами первичных Уд, РЬ, Uc и вторичных (выходных) ilg, Ug, Up напряжений фазорегулятора.

Работу фазорег улятора рассматривают на примере фазы А устройства.

В соответствии с векторной диаграммой (фиг.2)

а« ® ic, - ic . С учетом того, что

(1)

.а}

.

-п

+

Uss

j«70

(2)

где Uq - вторичное (выходное) напряжение фазорегулятора; Uj - напряжение межу токосъемом 4 и концом обмотки 3 трансформатора 2,

Uj5 - напряжение между токосъемом 5 и концом обмотки 3 трансформатора 2;

п - коэффициент трансформации трансформатора 1.

Преобразовав (2), получают зависимости напряжений и l),v- от угла 6 :

2 Uv

sin9 ;

(3)

0

и

3

-0),

(А)

где и,4

sin(6o

- напряжение между токосъемом 4 и концом обмотки 3 ff

при угле

45

Вьфазив напряжения в (3) и (4) через число витков обмоток, получают

-„qi

sinG;

(За)

W

)4

- W.. sin(60° +е ). (4а)

Приняв в выражениях (3), (4)

1, получают значения напряжений 1)35 и в относительных едии

4

ницах:

35

--sin б;

п-4з

(V)

4

- sin (60°

+ е ).

Очевидно, что относительная величина первичного (входного) напряжения фазорегулятора (питающей сети)

2

...

При угле 9 12Cf

и

}4/п

в формуле

напряжение U (2) становится отрицательным. Здесь переключающее устройство .8 изменяет фазу напряжения

и, на 180° и обеспечивает дальнейшее о

регулирование угла в .

Управление перемещением мест токосъема с токопроводящих элементов 4 и 5 обмотки трансформатора в соответствии с формулами (3) и (4) ((За) и (4а)) может ос лцествляться вручную и автоматически с помощью РПН. Порядок пер еключения РПН определяется таблицей напряжений (чисел витков) на то- коподводящих элементах 4 и 5. Для сохранения постоянства модуля выходного напряжения должно быть обеспечено строгое соответствие напряжений U

W,,) о

и и,5 (чисел ВИТКОВ W,4

для каждого значения регулируемого угла Э , В таблице приведены относительные значения напряжений, снимаемых с токоподводящих элементов 4 и 5 в зависимости от угла 9 , а на фи.З зависимости угла д и напряжения U}4 в функции напряжения Ujj для коэффи циента трансформации п 1.

Расчетные значения напряжений фазорегулятора приведены в таблице.

//

Рассмотрим работу фазорегулятора в диапазоне регулирования в угла б от О до 180 . В этом случае концы фаз обмотки 7 трансформатора 1 под- ключаются к токоподводящим элементам 5 обмотки 3 трансформатора 2 следующим образом: фаза а обмотки 7 - к фазе С обмотки 3, фаза b - к фазе А, фаза с - к фазе В. Перемещая места токосъема с токоподводящих элементов

4и 5 в соответствии с таблицей напряжений (чисел витков), можно регулировать угол 0 в указанном диапазоне, изменяя при этом с помощью переключающего устройства 8 фазу напряжения на вторичной обмотке 7 трансформатора 1 на 180° при угле б 120°, т.е. подключая к токоподводящим элементам

5начала фаз обмотки 7.

35

Трехфазное переключающее устройство 8 представляет собой два двухпо- зиционных трехфазных переключателя,

g работающих синхронно. На схеме пере- ключаю цего устройства (на фиг.4), обозначены переключающие контакты 13 первого переключателя и контакты 14 второго переключателя.

10 Регулирование угла д в диапазоне от О до -180 производится аналогично, только при другом порядке подключения фаз обмотки 7 трансформатора 1 к токоподводящим элементам 5 обмотки

15 трансформатора 2. Для этого необходимо предварительно подключить фазу а обмотки 7 к фазе В обмотки 3, фазу Ь - к фазе С, фазу с - к фазе А. Знак угла 9 устанавливается либо

20 при монтаже фазорегулятора, либо с помощью трехфазного переключателя, предназначенного для изменения порядка подключения фаз вторичной обмотки 7 трансформатора 1 токоподводящим

25 элементам 5 обмотки трансформатора 2 , и включенного между переключающим устройством 8 и токоподводящими эле-, ментами 5, В качестве указанного переключателя можно использовать двух30 позиционный трехфазный переключатель. На схеме фазорегулятора с данным пе- реключателем (фиг.5) обозначено трехфазное переключающее устройство 15.

Формула изобретения

35

Трехфазньй фазорегулятор, содержащий два трехфазных трансформатора, первый из которых имеет первичную

40 и вторичную обмотки, а второй трансформатор имеет одну обмотку, о т л и- чаюп1ийся тем, что, с целью расширения диапазона регулирования угла фЪзо вого сдвига и улучшения мас45 согабаритных показателей, обмотка второго трансформатора вьтолнена с возможностью регулирования числа вит- .ков и снабжена токоподводящими-элементами, к которым подключены пер5Q вичная и вторичная обмотки первого трансформатора, при этом фазы перво го трансформатора, находящиеся на одном стержне, подключены к разным фазам обмотки второго трансформато55 Ра, а вторичная обмотка первого тран- . сформатора подключена через дополнительно введенное трехфазное переклю- чающее устройство реверсирования ее фазы.

То Г 30 ГбО до |120 I 150 180 1,0 1,1547 1,0 0,577 О -0,577 -1,0 О 0,577 1,0 1,1547 1,0 0,577 О

Изобретение относится к электротехнике. Цель изобретения - расшире- ние диапазона регулирования угла фазового сдвига и улучшение массогабаритных показателей фазорегулятора. Фазорегулятор содержит первый тр-р 1. с первичной 6 и вторичной 7 обмотками, второй тр-р 2 с обмоткой 3, подключаемой к питакяцей сети и снабженной токоподводящими элементами 4 и 5, и переключающее устройство 8, Фазорегулятор позволяет регулировать угол фазового сдвига в пределах от -180 до 180 при постоянстве выходного напряжения путем перемещения мест токосъема с токоподводящих элементов 4 и 5 с изменением фазы напряжения обмотки 7 на 180 при угле фазового сдвига ±120°. Изменение знака угла осуществляется изменением порядка , подключения фаз обмотки 7 к токопро-. водящим элементам 5 обмотки 3 на об- оатньй. 5 ил., 1 табл. i (Л С

Фаг. 2

Us, f.O

0.6 0.6

ОЛ 0,2

град

- 120

90

- 60

- 30

О

ол

7

Г

/J

/f

L-II-:

0,8 10

I

fJonpir/n.

12 Перектчение фазы 7

/

/J

-ni

7 I

gs

1 §5

, f

5 §