Трехобмоточный автотрансформатор с регулированием напряжения Советский патент 1992 года по МПК H01F29/02 

Изобретение относится к электротехнике, в частности к силовым трансформаторам высокого напряжения,

Известен трехобмоточный автотрансформатор с регулированием напряжения, состоящий из двух отдельных трансформаторов: основного, содержащего последовательную (ПО) и общую (00) обмотки, и регулировочного, содержащего регулировочную (РО), компенсационную (КО) обмотки и обмотку низшего напряжения (НН). Каждый из них имеет отдельный магнито- провод и отдельный бак (кожух).

Недостатком этого автотрансформато- (ра является то, что он состоит из двух отдельных трансформаторов с автономными магнитопроводами, из-за чего увеличены расход материалов, потери электроэнергии и эксплуатационные расходы.

Наиболее близким пс технической сущности к предлагаемому является трехобмоточный автотрансформатор, который частично устраняет недостатки предыдущего благодаря размещению всех обмоток на одном магнитопроводе, в одном баке.

Основными недостатками прототипа является то, что обмотка НН расположена на стержне магнитопровода совместно с обмотками ПО и 00, а также то, что электромагнитная связь РО с 00 и ПО осуществляется через обмотку НН (контур НН-КО).

Из-за расположения НН на стержне с 00 и ПО увеличивается диаметр последних и, как следствие, их материалоемкость и потери электроэнергии,

Из-за расположения обмотки НН на стержне с 00 и ПО мало напряжение короткого замыкания НН-СН, в результате чего возникает большой аварийный ток при коротком замыкании, на НН, в связи с чем приходится увеличивать расход провода на НН для обеспечения ее динамической стойкости. Возрастает также материалоемкость 00 и ПО из-за увеличения их диаметра от увеличения размеров НН,

Чч|

Из-за расположения НИ из стержне с 00 и ПО при передаче мощности из НН и ВН на СН ограничивается передаваемая мощность основных обмоток ПО и 00 на величину мощности НН.

Из-за передачи мощности РО на 00 и ПО через обмотки НН и КО увеличивается ток в регулируемой 00 на отрицательных отпайках регулирования, что приводит к необходимости увеличивать расход материала на 00 и ПО,

Целью изобретения является снижение материалоемкости и потерь электроэнергии автотрансформатора.

Поставленная цель достигается тем, что в трехобмоточном автотрансформаторе с регулированием напряжения, содержащем магнитопровод с расположенными на его стержнях ПО, 00, РО, НН и КО при совместном размещении на стержне ПО и 00, а на отдельном стержне РО и КО, обмотка низшего напряжения расположена на стержне с регулировочной обмоткой, а компенсационная обмотка включена параллельно с общей обмоткой.

На фиг.1 приведен вариант автотрансформатора с регулированием в нейтрали; на фиг.2 - вариант с регулированием в линии СН.

На стержне 1 магиитопровода 2 расположены основные обмотки ПО 3 и 00 4, На стержне 5 этого же магиитопровода, не содержащем ПО и 00, расположена обмотка НН 6, РО 7 и КО 8. Обмотка ПО 3, 00 4, РО 7 соединены между собой последовательно, КО 8 соединена параллельно с регулируемой обмоткой 00. Главных стержней магни- топровода с обмотками ПО и 00 может быть один и более. Свободным от ПО и 00 стержнем магнитопровода, на котором располагаются обмотки НН, ПО и КО, может быть боковой стержень либо отдельный главный стержень этого же магнмтопроврда.

Автотрансформатор работает следующим образом.

Передача основном мощности от ПО к 00 и наоборот осуществляется через электромагнитную связь между этими обмотками. Для улучшения электромагнитной связи РО с ПО и 00 используется КО, Облегчение

электромагнитной связи происходит благодаря наличию контура КО - 00, который снижает напряжение короткого замыкания РО - ПО и РО - 00. Этот контур позволяет

передавать мощность РО в ПО и 00 с относительно небольшим падением напряжения.

Благодаря расположению обмотки НН на степень магнитопровода, не содержащем 00 и ПО, уменьшаются материалоемкость и потери автотрансформатора за счет сокращения диаметра 00 и ПО, а также резко уменьшается ток короткого замыкания в

обмотке НН из-за увеличения напряжения

короткого замыкания НН - СН и НН - ВН,

Кроме того, благодаря параллельному

соединению КО с регулируемой обмоткой

(00) обеспечивается неизменный ток в регударуемой 00 на всех полох ениях регулирования и отсутствует ограничение мощности ВН - СН при передаче мощности от НН и ВН на СН, так как мощность НН выдается через КО, минуя 00, что позволяет не вкладывать дополнительный материал и труд в 00.

Изобретение позволяет значительно снизить размеры, материалоемкость и потери электроэнергии автотрансформатора.

Изобретение экономически наиболее целесообразно при относительно небольшой мощности обмотки НН (до 5% мощности автотрансформатора), необходимой для питания собственных нужд подстанции.

Формула изобретения

Трехобмоточный автотрансформатор с регулированием напряжения, содержащий магмитопровод с расположенными на его стержнях последовательной, общей, регулировочной и компенсационной обмотками, а также обмоткой низшего напряжения при совместном размещении на стержне общей и последовательной обмоток, а на отдельном стержне - регулировочной и

компенсационной обмоток, отличающийся тем, что, с целью снижения материалоемкости и потерь электроэнергии, обмотка низшего напряжения расположена на одном стержне с регулировочной обмоткой,

а компенсационная обмотка включена параллельно с общей обмоткой.

X а

о о

Использование: в силовых автотрансформаторах высокого напряжения. Сущность: трехобмоточный автотрансформатор имеет двухстержневой магнитопрозод 2. Общая 4 и последовательная 3 обмотки расположены на первом стержне 1. Регулировочная 7, компенсационная 8 и обмотка низшего напряжения 6 расположены на втором стержне 5. Компенсационная обмотка 8 включена параллельно общей обмотке 4. Такое расположение обмоток позволяет вынести обмотку низшего напряжения 6 на второй стержень 5 и снизить диаметры общей 4 и последовательной 5 обмоток, что позволяет уменьшить материалоемкость автотрансформатора, 2 ил.

Фиг.1

К Am a

9 ©О

Фив. г