Система обмоток трансформаторов с автоматическим балансированием распределения ампер-витков по высоте обмоток Советский патент 1974 года по МПК H01F27/30 

1

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в трансформаторостроении.

Известны конструкции систем обмоток трансформаторов, в которых одна из обмоток (как правило, высшего напряжения) имеет регулировочные витки для регулирования напряжения, располагаемые в середине высоты этой обмотки.

В таких конструкциях с целью компенсации небаланса ампер-витков, возникающего при включении части или всех регулировочных витков, и, следовательно, уменьшения осевых усилий, действующих при коротком замыкании, в обмотках, не имеющих регулировочных ответвлений, в средней их части против зоны расположения регулировочных витков регулируемой обмотки выполняется разреженпе ампер-витков.

Однако в этом случае полная компенсация ампер-витков возможна лишь при работе трансформатора на каком-либо регулировочном ответвлении (как правило, номинальном). Поэтому указанная конструкция обмоток трансформаторов применяется только при малом диапазоне регулирования напряжения (обычно ±5 %).

При глубоком регулировании напряжения (±10% и выше) регулировочные витки выносятся в отдельные регулировочные коп2

центры. В этом случае при отключении части или всех регулировочных витков ампер-витки всех обмоток стержня трансформатора распределены но высоте достаточно равномерно.

Однако применение отдельных регулировочных обмоток приводит к снижению коэффициента использования окна магнитопровода, а также к возникновению больших осевых сжимающих сил.

Целью изобретения является снижение усилий короткого замыкания и повышение заполнения окна магнитопровода.

Поставленная цель достигается тем, что каждая обмотка, не и.меющая регулировочных ответвлений, имеет участок, включенный параллельно с оста.тьной ее частью и лежащий напротив каждой зоны расноложения регулировочных витков другой обмотки, находящихся пезависи.мо от пределов регулирования напряжения непосредственно в самой регулируемой обмотке.

Па фиг. 1 изображена электрическая схема предлагае.иой системы обмоток с автоматическим балансированием распределения ампервитков по высоте обмоток; на фиг. 2 - то же, продольный разрез.

Предлагаемая система состоит из нерегулируе.мой I и регулируемой П обмоток, концентрически расположенных на одном стержне магнитонровода. Регулировочные витки 1 расположены непосредственно в самой регулируемой обмотке, в средней ее части. В нерегулируемой обмотке нанротив зоны расположения регулировочных витков лежит участок 2, параллельно включенный с остальными частями 3 и 4 нерегулируемой обмотки I. Последние могут быть включены между собой как последовательно, так и параллельно. Регулировочные витки могут размещаться и в нескольких местах. В этом случае напротив каждой зоны расположения регулировочных витков выполняются участки обмотки, аналогичные участку 2. Соединение этих участков между собой определяется схемой соединения обмотки. Система работает следующим образом. При полностью включенной регулировочной зоне регулируемой обмотки II противолежащий ей участок 2 нерегулируемой обмотки I имеет максимальную магнитную связь с обмоткой II и соответственно наименьщее сопротивление рассеяния. Поэтому ток, проходящий по участку 2, в этом случае имеет наибольшую возможную величину. При полностью отключенной регулировочной зоне регулируемой обмотки II противолежащий ей участок 2 нерегулируемой обмотки I имеет наименьшую максимальную связь и соответственно наибольшее сопротивление рассеяния. Ток, проходящий по участку 2, в этом случае имеет минимальную величину. При переходе от полного включения регулировочной зоны к полному ее отключению ток, проходящий по участку 2 нерегулируемой обмотки I, изменяется от своего максимального значсн;1Я до минимального. Таким образом, благодаря тому, что участок 2 нерегулируемой обмотки I включен параллельно остальной ее части и расположен напротив регулировочной зоны регулируемой обмотки II, при переходе с одного регулировочного ответвления на другое происходит автоматическое перераспределение тока (а следовательно, и ампер-витков) м&жду участками нерегулируемой обмотки 1. При этом изменение ампер-витков на участке 2 всегда направлено на уменьшение небаланса ампер-витков между обмотками 1 и II в зоне расположения регулировочных витков регулируемой обмотки II, что существенно снижает величину осевых усилий короткого замыкания в обмотк-ах трансформатора при работе на любом регулировочном ответвлении. Предмет изобретения Система обмоток трансформаторов с автоматическим балансированием распределения ампер-витков по высоте обмоток, одна из которых имеет регулировочные витки, конструктивно совмещенные в одном концентре с остальной частью регулируемой обмотки, отличающаяся тем, что, с целью снижения усилий короткого замыкания и повышения заполнение окна магнитопровода, в нерегулируемой обмотке напротив каждой зоны расположения регулировочных витков регулируемой обмотки выполнен участок, включенный параллельно с остальной частью нерегулируемой обмотки.

I--г

I.J -я. L