Конденсаторный трансформатор напряжения Советский патент 1993 года по МПК H01F40/14 H01F40/04 H02H9/04 

Изобретение относится к электрогехни ке и может использоваться в качестве трансформатора напряжения в сетях 110 кВ и выше.

Цель изобретения - снижение материа- лоемкости трансформатора.

На чертеже показана электрическая схема трансформатора напряжения.

Трансформатор содержит заземленный емкостный делитель напряжения, к нижнему плечу которого через компенсирующий реактор 2 подключен промежуточный трансформатор 3. На его выходе подключен демпфирующий блок 4. Он содержит первую быстронасыщающуюся катушку нелинейной индуктивности 5, с активным сопротивлением ее обмотки 6. Дополнительные вторая катушка - нелинейной индуктивности 7 и активное сопротивление ее обмотки 8 также входят в состав демпфирующего блока 4. Потокосцепление насыщения катушки нелинейной индуктивности 7 ниже, чем у вторичной обмотки трансформатора 3, и выше, чем у быстронасыщзющейся катушки индуктивности 5.

Трансформатор работает следующим образом.

Первичное напряжение, приложенное к емкостному делителю 1, дважды сниженное этим делителем и промежуточным трансформатором 3, подается на выход устройства. Демпфирующий блок 4 подавляет ферроре- зонанс, возникающий при переходных процессах между эквивалентной емкостью делителя 1 и нелинейной индуктивностью намагничивания трансформатора 3. При попытке возникновения феррорезонанса, когда потокосцепление каждой катушки индуктивности начинает возрастать, прежде всего насыщается катушка индуктивности 5.

Напряжение на ней резко падает, а на активном сопротивлении 6 - возрастает. Потери растут, чем вносится затухание в фер- рорезонансный контур. Чтобы эффективнее подавлять феррорезонанс, величину сопротивления 6 и потокосцепление насыщения катушки индуктивности 5 необходимо выбирать возможно меньшими.

Однако здесь имеются ограничения. Первое накладывается на величину пото- косцепления насыщения катушки индуктивности 5 - оно не должно быть ниже, чем наибольшее рабочее потокосцепление вторичной обмотки трансформатора 3. Второе ограничение накладывается на величину сопротивления 6 - рна должна быть достаточно большой, чтобы не возникал устойчивый феррорезонэнс между эквивалентной емкостью делителя 1 и нелинейной индуктивно стью 5 В этих условиях, если бы не было дополнительной катушки индуктивности 7 и ее сопротивления, эффективность подярления феррорезонэнса была бы довольно малой, что вызывает необходимость увеличивать по токосцепление насыщения трансформатора 3. то есть снижать номинальную индукцию в его магнитопроводе. При наличии дополнительной катушки индуктивности 7 и ее сопротивления 8 эффективность подавления феррорезонанса возрастает, что позволяет снизить потокосцепление насыщения трансформатора 3 и повысить его номинальную индукцию.

Выбирать потокосцепление насыщения катушки индуктивности 7 нужно так, что бы оно было выше, чем у катушки индуктивности 5 на величину интеграла от падения напряжения на сопротивление 6 в режиме, близком к возникновению устойчивого феррорезонанса между емкостью и индуктивностью 5. Величина сопротивления 8 выбирается наименьшей из условия предупреждения устойчивого феррорезонанса между емкостью и индуктивностью 7. Тогда в переходном процессе индуктивности 5 и 7 будут последовательно насыщаться друг за другом и подключать тем самым соответствующие сопротивления б и 8 на полное напряжение вторичной обмотки трансформатора 3. Эффективность подавления феррорезонанса при этом повышается, что позволяет уменьшить материалоемкость трансформатсар а в

целом.

Формула изобрете н.и я

Конденсаторный трансформатор напряжения, содержащий емкостный делитель напряжения, компенсирующий реактор и нелинейный промежуточный трансформатор, к вторичной обмотке которого подключен демпфирующий блок, содержащий

первую катушку нелинейной индуктивности, потокосцепление насыщения которой и активное сопротивление ее обмотки выбираются из условия подавления феррорезонанса, отличающийся тем, что, с целью

снижения материалоемкости трансформатора, демпфирующий блок дополнительно содержит вторую катушку нелинейной индуктивности, подключенную параллельно первой катушке нелинейной индуктивности,

причем потокосцепление насыщения второй катушки ниже, чем у вторичной обмотки промежуточного трансформатора, и выше, чем у первой катушки.

Использование: в электротехнике в качестве трансформатора напряжения. Сущность: трансформатор содержит емкостный делитель 1, компенсирующий реактор 2, промежуточный трансформатор 3 и демпфирующий блок 4. Демпфирующий блок 4 включен на вторичную обмотку трансформатора 3 и представляет собой две катушки нелинейной индуктивности, включенные параллельно. Потокосцепление насыщения первой катушки 5 превышает номинальное вторичное потокосцепление трансформатора, а потокосцепление насыщения второй катушки 7 выше, чем у катушки 5, но ниже, чем у промежуточного трансформатора 3. При возникновении феррорезонанса между емкостью делителя 1 и индуктивностью намагничивания трансформатора 3 потокосцепление всех индуктивностей возрастает и они поочередно насыщаются. Насыщение катушек 5 и 7 приводит к росту тока, проходящего по их обмоткам и вызывающего потери энергии в их активных сопротивлениях 6 и 8 соответственно. Эффективность подавления феррорезонанса возрастает, что позволяет повысить номинальную индукцию магнитопровода трансформатора 3 и уменьшить материалоемкость. 1 ил. (Л С