Устройство для испытания на электродинамическую стойкость индукционного аппарата преобразователя Советский патент 1992 года по МПК G01R31/02 

Изобретение относится к электротехнике, а именно к устройствам для испытаний индукционного аппарата, состоящего из преобразовательного трансформатора и уравнительного реактора и являющегося со- ставной частью преобразователя.

Шестифазные преобразователи по схеме выпрямления две обратные звезды с уравнительным реактором находят все более широкое применение в различных обла- стях электротехники.

Для указанных преобразователей применяются индукционные аппараты,состоящие из преобразовательного трансформатора с трехфазной первичной об- моткой и вторичной обмоткой, соединенной по схеме две обратные звезды, и реактора.

В аварийном режиме преобразователя при коротком замыкании (к.з.) на его выходе по обмоткам трансформатора и ветвям уравнительного реактора протекают токи, электромагнитное воздействие которых опасно для индукционного аппарата.

Поэтому на заводе-изготовителе индукционного аппарата его подвергают испыта- ниям на электродинамическую стойкость.

Известны требования и методика проведения однофазных и трехфазных испытаний на электродинамическую стойкость индукционных аппаратов, предусматрива- ющие устройство, содержащее источник питания, коммутационный аппарат, включенный между источником питания и индукционным аппаратом, и собственно индукционный аппарат- преобразовательный трансформатор с трехстержневым магнито- проводом, вторичная обмотка которого соединена по схеме две обратные звезды,

При необходимости испытания индукционного аппарата, состоящего из транс- форматора и уравнительного реактора в соответствии с указанной методикой испытывать надо отдельно трансформатор, отдельно реактор. При этом по реактору следует пропускать наибольший ударный ток к.з., который определяется из опыта испытания трансформатора. Но закон изменения амплитуды тока в реакторе отличается от фактического. Кроме того, отдельное испытание на стойкость реактора требует нескольких пробных опытов для получения напряжения, которое должно быть подведено к реактору для обеспечения заданного значения ударного тока.

Наиболее близким к изобретению является устройство для испытания на электро- динамическую стойкость индукционного аппарата, состоящего из преобразовательного трансформатора с трехстержневым магнитопроводом, трехфазной первичной

обмоткой и вторичной обмоткой, соединенной по схеме две обратные звезды, и уравнительного реактора, включенного между нулевыми точками звезд, т.е. индукционного аппарата, у которого первые выводы прямой и обратной звезд вторичной обмотки трансформатора соединены с первым и вторым выводами уравнительного реактора соответственно.

Устройство содержит собственно индукционный аппарат, источник питания, вы- прямительную установку, к которой подсоединены вторые выводы вторичной обмотки индукционного аппарата, и коммутационный аппарат, включенный между выпрямительной установкой и средней точкой уравнительного реактора.

Для испытания на стойкость различных по току и напряжению индуктивных аппаратов требуются и различные выпрямительные установки. Это усложняет и удорожает испытательную установку, особенно в условиях завода-изготовителя индукционных аппаратов.

Цель изобретения - упрощение, следовательно, и повышение надежности устройствадляиспытаниянаэлектродинамическую стойкость индукционного аппарата, состоящего из преобразовательного трансформатора и уравнительного реактора и предназначенного для преобразователя по схеме выпрямления две обратные звезды с уравнительным реактором.

Указанная цель достигается тем, что в рассматриваемом устройстве, содержащем источник питания и коммутационный аппарат, причем первые выводы соответственно прямой и обратной звезд вторичной обмотки трансформатора объекта контроля соеди- нены с первым и вторым выводами уравнительного реактора объекта контроля, предложено второй вывод одной фазы прямой звезды вторичной обмотки соединить с вторыми выводами двух других фаз обратной звезды вторичной обмотки трансформа- тора объекта контроля и соединить с выводом средней точки уравнительного реактора объекта контроля, источник питания соединить через коммутационный аппарат с соответствующими выводами первичной обмотки трансформатора объекта контроля.

На фиг. 1 представлен шестифазный преобразователь с индукционным аппаратом; на фиг. 2 - устройство для испытания индукционного аппарата.

Шестифазный преобразователь по схеме зыпрямления две обратные звезды с уравнительным реактором содержит транс- Форматор 1 и уравнительный реактор 2, образующие индукционный аппарат - объект контроля, трансформатор которого питает выпрямительную установку 3.

На трех стержнях 4, 5, 6 магнитопрово- да трансформатора 1 расположена первичная трехфазная обмотка 7 и шестифазная вторичная обмотка 8, фазы aixi и 34x4 которой расположены на стержне 4, фазы Ьзуз и Ьеуб - на стержне 5, фазы cszs и C2Z2 - на стержне 6.

Обмотки aixi, Ьзуз и cszs соединены по схеме прямой звезды, обмотки 34x4, Ьеуе и C2Z2 - по схеме обратной звезды, причем первые выводы прямой звезды (xi, уз, zs) соединены между собой и подсоединены к первому выводу 9 реактора 2, а первые вы- воды обратной звезды (х4, уе, 22) соединены между собой и подсоединены к второму выводу 10 реактора 2.

Вторые выводы ai, Ьз, cs и 34, be и С2 подсоединены к вентилям выпрямительной установки 3. Выход преобразователя замкнут на нагрузку 11.

В аварийном режиме преобразователя (к.з. на его выходе) по обмоткам индукционного аппарата потекут токи к.з., электроди- намическое воздействие которых не должно вызывать отказа в работе.

Для испытания на электродинамическую стойкость индукционного аппарата, включающего трансформатор 1 и реактор 2, предложено устройство (фиг.2), включающее собственно индукционный аппарат 1 и 2, источник 12 синусоидального напряжения и коммутационный аппарат 13.

Для проведения испытаний с целью получения электродинамических усилий идентичных тем, которые имеют место в реальных преобразователях, должна быть реализована следующая схема соединения обмоток трансформгтора и ветвей реакто- ра.

Выводы А, В, С первичной обмотки, соединенной, например, по схеме треугольник, подсоединены к выводам коммутационного аппарата 13, вторые вы- воды которого подключены к источнику 12.

Коммутационный аппарат может быть либо трехфазным, либо однофазным.

При использовании трехфазного аппарата схема его соединения в устройстве со- ответствует флг. 2. При использовании однополюсного аппарата (однофазное испытание) он включается между одним из выводов первичной обмотки, например А, и соответствующим выводом источника пита- ния. Другой вывод обмотки В соединяется непосредственно с источником питания, а вывод С не соединен с источником питания, т.е. разомкнут.

Первые выводы xi, уз, zs прямой звезды вторичной обмотки соединены с первым выводом 9 реактора, а первые выводы X4yez2 обратной звезды соединены с вторым выводом 10 реактора. Например, вывод ai фазы aixi, расположенной на стержне 4 магнито- проводэ, объединен с выводами be и С2 фаз Ьеуе и C2Z2, расположенных на стержнях 5 и 6, и подключен к средней точке реактора 2.

Устройство работает следующим образом.

Коммутационный аппарат 13 включает источник питания в схему. Включение должно осуществляться в момент прохождения напряжения через нулевое значение на фазе АХ (для рассматриваемой схемы, когда объединены выводы ai. be и С2), что соответствует наибольшему ударному току.

Заданный момент включения коммутационного аппарата-выключателя осуществляется посредством известного прибора автоматического управления, который включается в схему управления выключателем.

После включения выключателя 13 по первичной обмотке 7, вторичной обмотке 8 и уравнительному реактору 2 потекут токи. Согласно закону полного тока на стержнях 4, 5, 6 магнитопровода м.д.с. первичной и вторичной обмоток практически уравновешены, т.е.

iai Х1 .iye be .iz2 C2

; icz --pNT1чт1чт

где Кт - коэффициент трансформации;

iax, iby, ic.z - токи в первичной обмотке;

ixiai , iye be. z2c2 токи вторичной обмотки.

Так как

УбЬб + х2 Ь2 1x1 ai,

то, как видно из фиг. 2, магнитопровод уравнительного реактора также уравновешен и токи в его ветвях равны между собой. При встречном направлении м.д.с. ветвей уравнительного реактора образуется небольшой поток рассеяния в нем. Это означает, что после включения коммутационного аппарата трансформатор работает практически в режиме трехфазного к.з.

Ударные и установившиеся токи в фазах прямой звезды аш и первичной обмотки АХ, а также в уравнительном реакторе предлагаемого устройства (фиг.2) равны соответствующим токам в преобразователе (фиг.1), так как реактансы одинаковы. Равные токи вызывают равные электромагнитные силы, т.е. обеспечивается достоверность испытаний.

Формула изобретения

Устройства для испытания на электродинамическую стойкость индукционного аппарата преобразователя, состоящего из трансформатора и уравнительного реактора, содержащее источник питания, коммута- ционный аппарат, первые выводы соответственно прямой и обратной звезд вторичной обмотки трансформатора объекта контроля соединены с первым и вторым выводами уравнительного реактора объекта

0

контроля, отличающееся тем, что. с целью упрощения устройства и повышения надежности, второй вывод одной фазы прямой звезды вторичной обмотки соединен с вторыми выводами двух других фаз обратной звезды вторичной обмотки трансформатора объекта контроля и соединен с выводом средней точки уравнительного реактора объекта контроля, источник питания соединен через коммутационный аппарат с соответствующими выводами первичной обмотки трансформатора объекта контроля.

Использование: в контрольно-измерительной технике для испытаний индукционного аппарата. Сущность изобретения: устройство содержит источник 12 питания, коммутационный аппарат 13, соединенные с объектом контроля - индукционным аппаратом, включающим трансформатор 1 и реактор 2. 2 ил. (Л С vj ico i4 со 00 о