Устройство для регулирования трехфазного напряжения Советский патент 1990 года по МПК H02M5/257 

первичной обмотки 5 вспомогательного трансформатора к распределительной трехфазной сети. Это позволяет на выводах для

подключения питающей сети иметь пять различных уровней трехфазного напряжения. 3 ил.

Изобретение относится к электротехнике, в частности к преобразовательной технике и может быть использован для регулирования напряжения силовых трансформаторов под нагрузкой. Цель изобретения - сокращение расхода активных материалов. Сущность: первые выводы каждой фазы трехфазной вторичной обмотки вспомогательного трансформатора соединены с выводами одноименных фаз питающей сети, а вторые выводы каждой фазы вторичной обмотки вспомогательного трансформатора подключены к выводам аналогичных фаз трехфахной первичной обмотки сетевого трансформатора, каждый из входных выводов трехфазной первичной обмотки вспомогательного трансформатора связан через два соответствующих тиристорных ключа с двумя соответствующими смежными фазами трехфазной вторичной обмотки сетевого трансформатора, отдельно входные и отдельно выходные выводы трехфазной первичной обмотки вспомогательного трансформатора соединены между собой через два введенных дополнительно тиристорных ключа. 2 ил.

Изобретение относится к электротехнике, в частности к преобразовательной технике, и может быть использовано для регулирования напряжения силовых трансформаторов под нагрузкой.

Целью изобретения является сокращение расхода активных материалов.

На фиг. 1 приведена функциональная схема устройства для регулирования трехфазного напряжения; на фиг. 2 - таблица стационарных режимов работы устройства и диаграммы напряжений на обмотках вспомогательного и сетевого трансформаторов; на фиг. 3 - блок-схема системы управления, защиты и сигнализации устройства.

Устройство для регулирования трехфазного напряжения содержит сетевой трансформатор 1 с трехфазной вторичной 2 и трехфазной первичной 3 обмотками, вспомогательный трансформатор 4 с трехфазной вторичной 5 и трехфазной первичной б обмотками, тиристорные ключи 7-22, выводы А, В, С и а, в, с для подключения трехфазной питающей сети и трехфазной нагрузки соответственно.

Система управления, защиты и сигнализации устройства для регулирования трехфазного напряжения содержит блок 23 питания, измерительный орган 24, блок 25 сигнализации, блок 26 защиты, блок 27 синхронизации, блок 28 триггеров, блок 29 счетчиков, блок 30 дешифраторов и блок 31 усиления и гальванической развязки.

При этом вход измерительного органа 24 соединен с выводами а, в, с для подключения трехфазной нагрузки, а выход - с соответствующими входами блока 28 триггеров, команды с которого определяют направление счета реверсивного счетчика (сложение ли вычитание) блока 29 счетчиков. Реверсивный счетчик производит счет до двух в оба направления {добавить или отбавить). Состояния реверсивного счетчика и блока 28 триггеров расшифровываются блоком 30 дешифратора так, что в каждом режиме работы устройства включены определенные каналы управления. Каждый из каналов управляет определенной группой тиристорных ключей. Числом таких групп тиристорных ключей определяется число выходных каналов управления. Выходы каналов управления подключены к соответствующим входам тиристорных ключей. В приведенной блок-схеме системы управления устройства количество каналов управления равно шести.

Устройство работает следующим образом.

При подключении питающей сети к выводам А, В, С на фазы трехфазной первичной обмотки б вспомогательного

трансформатора 4 через тиристорные ключи 7-22 поступает напряжение от выводов а, в, с для подключения трехфазной нагрузки с трехфазной вторичной обмотки 2 сетевого трансформатора 1. Фаза этого

напряжения зависит от того, какие тиристорные ключи устройства включены в данном режиме работы. В зависимости от этого изменяемое по величине и фазе напряжение на вторичной обмотке 5 вспомогательного транзистора 4 геометрически суммируется ( или вычитается) с напряжением питающей сети, Это, в свою очередь, приводит к изменению напряжения на первичных обмотках одного или нескольких

трансформаторов, которые подключаются к выводам А1, В1, С1,

В связи с этим величина напряжения на выводах а, в, с для подключения трехфазной нагрузки определяется в зависимости от

возможных режимов работы вспомогательного трансформатора 4. Возможны пять следующих стационарных режимов работы: режим Закоротка, когда с помощью тиристорных ключей 19-20 и 21-22фазытрехфазной первичной обмотки 6 вспомогательного трансформатора 4 закорочены и напряжение на выводах а, в, с для подключения трехфазной нагрузки определяется коэффициентом трансформации

сетевого трансформатора 1; режим Отба- вить-1, когда при неизменном напряжении питающейсети включены тиристорные ключи 19-20, 14, 16, 18, при этом векторы фазных напряжений первичной обмотки 3 сетевого трансформатора

Iуменьшены на 1/2 VT вектора максимально возможного направления вторичной обмотки 5 вспомогательного трансформатора 4; режим Отбавить-2, когда при неизменном напряжении питающей сети включены тиристорные ключи 21-22 и 719,

IIи векторы фазных напряжений первичной обмотки 3 сетевого трансформатора 1

уменьшены на 1/ v3 вектора максимально возможного напряжения вторичной обмотки 5 вспомогательного трансформатора 4, режим Добавить-1, когда при неизменном напряжении питающей сети включены тиристорные ключи 21-22 и 13, 15, VI и векторы фазных напряжений трехфазной первичной обмотки 3 сетевого трансформатора 1 увеличены на 1/2 VT вектора максимально возможного напряжения трехфазной вторичной обмотки 5 вспомогательного трансформатора 4; режим Доба- вить-2, когда при неизменном напряжении питающей сети включены тиристорные ключи 19-20 и 8, 10, 12 и векторы фазных напряжений трехфазной первичной обмотки 3 сетевого трансформатора 1 увеличены на 1/ vTвектора максимально возможного напряжения трехфазной вторичной обмог- ки 5 вспомогательного трансформатора 4.

Рассмотрим процесс регулирования выходного напряжения путем перевода вспомогательного трансформатора 4 из одного режима работы в другой. Пусть в исходном положении вспомогательный трансформатор 4 находится в режиме работы Закорот- ка и включены тиристорные ключи 19-20, 21-22, благодаря включенным выходным каналам в блоке 30 дешифратора. Все фазы трехфазной первичной обмотки 6 вспомогательного трансформатора 4 тиристорными ключами замкнуты накоротко, и последний находится в режиме трансформатора тока. Напряжение на зажимах первичной обмотки 3 сетевого трансформатора 1 (выводы А, В, С) равно напряжению питающей сети (напряжению между выводами А, В, С). Например, для уменьшения напряжения на выводах а, в, с на одну ступень регулирования осуществляется перевод вспомогательного трансформатора 4 в режим работы Вольтодобавка-1. Для этого с измерительного органа 24 .на блок 28 триггеров поступав/ команда Отбавить (сигнал логическая Г ). Блок 28 триггеров через блок 29 счетчиков и блок 30 дешифратора в определенный момент времени, стробированный с импульсом блока 27 синхронизации, выключает ранее включенный канал управления и одновременно с этим включает следующий канал управления. Тиристорные ключи 21-22. отключаются, а тиристорные ключи 14, 16, 18 включаются. После выключения тиристорных ключей 21-22 трехфазная первичная обмотка 6 вспомогательного трансформатора 4 оказывается соединенной по. схеме звезда. Питание трехфазной обмотки 6 вспомогательного трансформатора 4 происходит со стороны выводов а, в, с, причем фазы трехфазной вторичной обмотки 5, напряжением которой питается трехфазная первичная обмотка 6 вспомогательного трансформатора 4, не совпадают с фазами последней, Входные зажимы трехфазной

первичной обмотки 6 вспомогательного трансформатора 4 замкнуты накоротко включенными тиристорными ключами 19- 20. Векторные диаграммы напряжения питающей сети UAB, Use, UCA и напряжений

фаз первичной обмотки 3 сетевого трансформатора 1 UA , UB , Uc для данного режима работы устройства показаны на фиг. 2.

Весь процесс изменения напряжения на одну ступень регулирования занимает по

времени не более 0,5 периода питающего напряжения.

Формула изобретения Устройство для регулирования трехфазного- напряжения, содержащее сетевой трансформатор и вспомогательный трансформатор, выводы трехфазной первичной обмотки которого через тиристорные ключи соединены между собой и с выводами различных фаз трехфазной вторичной обмотки сетевого трансформатора, выводы трехфазной первичной обмотки которого связаны с выводами трехфазной вторичной обмотки вспомогательного трансформатора, о т л ичающееся тем, что, с целью снижения расхода активных материалов, первые выводы каждой фазы трехфазной вторичной обмотки вспомогательного трансформатора соединены с выводами одноименных фаз

питающей сети, а вторые выводы каждой фазы вторичной обмотки вспомогательного трансформатора гюдключены к выводам аналогичных фаз трехфазной первичной обмотки сетевого трансформатора, каждый из

входных и выходных выводов трехфазной первичной обмотки вспомогательного трансформатора связан через два соответствующих тиристорных ключа с двумя соответствующими смежными фазами трехфазной вторичной обмотки сетевого трансформатора, отдельно входные и отдельно выходные выводы трехфазной первичной обмотки вспомогательного трансформатора соединены между собой через два дополнительно введенных тиристорных ключа.

Фиг. ,2

ФигЗ