Трехфазный преобразовательный трансформатор большой мощности Советский патент 1989 года по МПК H01F27/28 

J. f 7 8 У

Изобретение относится.к электротехнике и предназначено для работы в установках электролиза. Целью изобретения является повьппение надежности путем повьшения электродинамической стойкости обмоток в режимах аварийных к.з. частей вентильной обмотки. На стержне магнитной системы 1 концентрично расположены сетевая 2 и вентильная 3 обмотки. Обмотка 3 состоит из шести электрически не связанных частей 4-9, расположенных по ее высоте на трех уровнях ,10,11,12, причем части 4,7,9 соединены по схеме звезда, а части 5,6,8 - по схеме треугольник. Каждая из частей 4-9 образована параллельно соединенными секциями, каждая из которых имеет подсоединенные к шинам начало и конец. В трансформаторе имеются два контура - замкнутые магнитопроводы 26 и 27 из материала с высокой магнитной проницаемостью - каждый контур охватывает конец секции частя, расположенной на одном уровне, и начало соседней с ней секции части, расположенной на соседнем уровне. 1 ил. I СЛ

d

СП

СО -(а

сл м

Изобретение относится к электротехнике, а именно к мощным преобразовательным трансформаторам, предназначенным, в частности для работы в установках для электролиза.

Цель изобретения - повышение надежности трансформатора путем повышения электродинамической стойкости обмоток в режимах аварийных к.з. частей вентильной обмотки.

На чертеже представлено принципиальное выполнение одной из фаз преобразовательного трансформатора большой мощности.

На стержне магнитной системы 1 концентрически расположены сетевая обмотка 2 и вент1 пьная обмотка 3. Обмотка 3 состоит из тести электри чески несвязанных частей 4-9, распо ложенных по высоте обмотки на трех уровнях to-12. Части 4,7,9 соедине- Яы по схеме звезда, а части 5,6,8 - по схеме Треугольник. Части 4 и 5 расположены на верхнем по высоте уровне 10, части 6 и 7 - на среднем части 8 и 9 - на нижнем.

Каждая из частей 4-9 образована параллельно соединенными секциями: часть 4 - секциями 13 и |5, часть 5 секциями 14 и 1-6у часть 6 - секция- и 17,19,21, часть 6 - секциями 18 и 20, часть 8 секциями 22 и. 24, часть 9 - секциями 23 и 25. Каждая из секций имеет подсоединенные к шинам начало (сверху) и конец (снизу) Каждая из частей 4,7,9, соединенных в звезду, расположена по высоте на воем уровне соответственно 10-12, Аналогично каждая из частей 5,.6,8, соединенных по схеме треугольник, расположена на своем уровне соответственно 10-12,.

Секция 16 части 5, соединенной в треугольник и расположенной на уров- йе 10, граничит с секцией 17 части б, соединенной в треугольник и расположенной на уровне 11. Аналогично секция 21 части 6, соединенной в треугольник и расположенной на уровне 11, граничит с секцией 22 части В, соединенной в треугольник и расположенной на уровне 12.

В трансформаторе (на одной фазе) :ймен)тся два контура - замкнутые маг- НитоНроводы 26 и 27 из материала с высокой магнитной проницаемостью (общее число контуров на три фазы ,Ш1я трех уровней равно 3-1 3-6). Контур 26 охватывает начало секции 17 и конец секции 16, а контур 27 - начало секции 22 и конец секции 21.

Рассмотрим процессы, происходящие в трансформаторе в рабочем и аварийных режимах.

В рабочем режиме токораспределе- ние практически равномерное, поэтому токи, протекающие по секциям 16 и 17, равны. Токи, протекающие внутри контура 26,равны, но находятся в противофазе, поэтому суммарная ЩС равна нулю и контур практически не влияет на работу трансформатора.

Аналогично не влияет и контур 27 Индукция в контурах мала, пренебрежительно малы и потери, возникающие в них.

При пробое одного из вентилей преобразователя, питаемого частью Вентильной обмотки (например, частью 5), происходит процесс аналогичный опыту к.з. этой части. В этом случае в секции 16 возникает значительный по величине ток, наводящий в секции 17 ЭДС,способству1сяцую протеканию в ней тока, находящегося в противофазе с током секции 16. И если бы контур отсутствовал, то ввиду сильной электромагнитной связи секций 16 и 17, в них появились бы Токи противоположного направления, превышающие S 2-2,5 раза токи в других секциях закороченной части 5. Однако наличие контура 26 приводит к невозможности протекания по секциям 16 и 17 неравных по величине и фазе токов. Таким образом, ток секции 16 закороченной части 5 перераспределяется между секциями 16 и 17. Электромагнитная связь секции 16 с остальными секциями значительно менее сильная, чем с секхщей 17, поэтому в других секциях хоть и возникают токи обратного знака по отношению к току секции 16, но они значительно меньше, чем в секции 17 при отсутствии контура 26. Снижение токов секций приводит к уменьшению электромагнитных условий как в осевом, так и в радиальном направлениях и к соответственному росту надежности.

Формула изобретений

Трехфазный преобразовательный трансформатор большой мощности, содержащий магнитную систему, концентрически расположенную вентильную обмотку, состоящую из чеТ|Нрго числа электрически не связанных частей, образованных несколькими параллельно соединенными секциями, начало и конец каждой из секций подсоединены к шинам, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности путем повьштения электродинамической стойкости частей вентильной обмотки трансформатора в режимах

аварийных коротких замыканий, он (:набжен магнитными контурами из материала с высокой магнитной проницаемостью, части вентильной обмотки расположены на различных уровнях, по две части в калием уровне, каждый контур охватывает конец секции части, расположенной на одном уровне, и начало соседней с ней секции части, расположенной на соседнем уровне.