Устройство для переключения обмоток трансформатора под нагрузкой Советский патент 1974 года по МПК H01F29/04 H01H33/66 H02P13/00 

1

Изобретение относится к области электротехники.

Устройство для переключения ответвлений обмоток трансформаторов под нагрузкой может быть использовано в схемах электроснабжения промышленных предприятий, где требуется производить регулирование напряжения -путем переключения ответвлений понизительных трансформаторов, например, в схемах электроснабжения участков шахт, цехов промышленных предприятий, жилых поселков и городов.

Известны устройства для нереключспия ответвлений обмоток трансфор1матора под нагрузкой с гашением дуги при переключениях в масле или в вакууме.

Для повышения надежности и уменьн1ения времени переключения предлагаемое устройство снабжено Т-образным рычагом, концы симметричных плеч которого соединены с подвижными контактами вакуумных выключателей, а конец третьего плеча соединен с переключаюш,им контактором и пружиной. Для уменьшения же перенапряжений и упрощения устройство снабжено разрядником.

На фиг. I смехатически изображено предлагаемое устройство; на фиг. 2 - возможные варианты подключения устройства к трансформатору.

На фиг. 1 показана одна фаза трансформатора 1 с обмотками. Вакуумные камеры 2 и 3 жестко закреплены на вертикальной плоскости симметрично при помош,и изоляторов. Нодвижные контакты камер (на фиг. 1-верхние) подвешены посредством тяговых изоляторов 4 к симметричным концам Т-образного рычага 5, неподвижно закрепленного на валу 6, концы которого находятся в подшипниках, имеющих опору 7.

Нри отклонении поворотного рычага 5 вправо или влево соответственно поворачивается вал и симметричные концы рычага, нрн помощи которых замыкаются или размыкаются контакты вакуумных камер. К нижней части

Т-образного рычага 5 справа присоединена

тяга контактора 8 для включения камеры 3,

а слева пружина 9. размыкающая контакты

камеры 3 и замыкающая контакты камеры 2.

Нормально замкнутый контакт камеры 2

подключается к ответвлению +5% трансформатора 1, а нормально открытый контакт камеры 3 - к ответвлению -5%. Лавинный разрядник 10 через предохранитель 11 подключен к нулевой отпайке (0%) трансформатора и неподвижпым контактам камер 2 и 3, на которые подается высокое нанряжение.

Pia фиг. 2 показаны три возможных варианта подключения устройства к трансформатору. Верхняя фигура соответствует регулированию

напряжения в пределах ±5%, нижняя левая-

в пределах 0% - (+5%), нижняя правая - 0%-(-5%).

Устройство работает следующим образом.

Предположим, что управление устройством будет производиться автоматически по какому-либо параметру, например по величине тока нагрузки в сети, питаемой от трансформатора, к которому подключено даппое устройство.

Если нагрузка в сети мала, то контактор 8 (см. фиг. 1) обесточен и Т-образный рычаг 5 под действием пружины 9 отклонен влево, при этом контакт вакуумной камеры 2 находится в замкнутом положении, а контакт камеры 3 - в разомкнутом.

Высокое напряжение сети через камеру 2 подается на ответвление -)-5%, что соответствует понижению напряжения во вторичной обмотке трансформатора на 5%. Лавинный или вентильный разрядник 10 подобран таким образом, что напряжение, которое образуется в контуре (ответвление +5%, камера 2, разрядник 10, предохранитель 11, ответвление 0%, витки трансформатора), не способно пробить вентиль и осуществить короткое замыкание. Такое положение будет сохраняться до тех пор, пока величина тока в контролируемой сети не увеличится до какого-то значения, на которое настроена автоматическая схема.

При увеличении тока происходит срабатывание контактора 8, Т-образный рычаг 5 поворачивается, размыкая контакт камеры 2 и замыкая контакт камеры 3, т. е. происходит снятие напряжения с ответвления +5% и подача его на ответвление -5%, что соответствует повышению напряжения во вторичной обмотке трансформатора на 5%. Во время переключения с одного ответвления на другое, создается момент, когда контакт камеры 2 уже разомкнут, а контакт камеры 3 еще не замкнут, т. е. происходит разрыв силовой цепи

через вакуумные камеры. В этот момент напряжение фазы пробивает разрядник 10, через который проходит ток нагрузки. Когда контакт камеры 3 замыкается, то происходит

шунтирование разрядника 10, напряжение, приложенное к разряднику, уменьшается до величины напряжения контура (отпайка 0%, предохранитель 11, разрядник 10, камера 3, ответвление -5%, витки трансформатора), и

разрядник закрывается.

Процесс переключения устройства в обратном направлении аналогичен описанному. Наличие малого хода между контактами вакуумных камер, а также конструкция самого анпарата обеспечивает переключение контактов за время, не превышающее 0,03 сек. Известно, что недостатком вакуумных камер является срез тока и (как следствие) возникновение неренапряжений. В данном устройстве перенапряжения не увеличиваются выше допустимых норм и, кроме того, способствуют четкому срабатыванию разрядников и пропуску по нему тока нагрузки в момент переключения.

Предмет изобретения

1.Устройство для переключения обмоток трансформатора под нагрузкой, содержащее

вакуумные выключатели, переключающий контактор и пружину, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности и уменьшения времени переключения, оно снабжено Т-образным рычагом, концы симметричных

плеч которого соединены с подвижными контактами вакуумных выключателей, а конец третьего плеча соединен с переключающим контактором и пружиной.

2.Устройство по п. 1, отличающееся тем, что, с целью упрощения устройства и

уменьшения перенапряжений, оно снабжено разрядником.