Устройство для регулирования напряжения трансформатора под нагрузкой Советский патент 1981 года по МПК G05F1/30 

1

Изобретение оттэсится к области электротехники, в частности к преобразовательной технике.

Известны устройства для регулирования напряжения трансформатора под нагрузкой, содержащие силовой и вспомогательные трансформаторы, связанные между собой через переключатели 1 и 2 .

Недостатком известных устройств является сложность изготовления силоврго трансформатора из-за наличия двух секционированных обмоток иненадежность вследствие полной токовой нагрузки контактов основного переключателя при заданной мощности регулирования.

Наиболее близким к предложенному изобретению является устройство, содержащее силовой трансформатор, с секционированными фазными обмотками, отводы которых связаны с переключателями и выводами вторичных обмоток вспомогательных трансформаторов; первичные обмотки которых через соответствующие тиристорные ключи подключены к выходнымвыводам устройства 3 .

Однако известное устройство недостаточно надежно.в работе вследствие полной токовой нагрузки контактов переключателя.

Целью изобретения является повышение належности путем уменьшения токовой нагрузки контактов переключателя.

Цель достигается тем, что выводы вторичной обмотки вспомогательного трансформатора через переключатель соединены, соответственно, с четными и нечетными отводами двух смежных фазных обмоток силового трансформатора.

На чертеже приведена функциональная схема устройства.

Схема включает в себя силовой трансформатор 1, выходные и фазные . обмотки 2,- 3 трансформатора 1 соответственно; .четные и нечетные отводы 4-7 фазных обмоток 3 трансформатора 1; переключатели 8, 9 четных и нечетных отводов фазных обмоток 3 соответственно; вспомогательные трансформаторы 10 фаз А, Б, С соответственно, вторичные и первичные обмотки 11, 12 вспомогательных трансформаторов 10 соответственно; тиристорные ключи 13-19; входные и выходные выводы устройства.

Устройство работает следующим образом.

В статическом режиме между оче редньоми переключателями отводов импульсы управления подаются на тирнсторные ключи 13, 15 и 17. Первичные обмотки 12 вспомогательных трансформаторов 10 закорочены и последние работают в режиме трансформаторов тока. Ток нагрузки в каждой фазе силового трансформатора 1 разделается практически поровну по отводам 4 и 5 фазных обмоток 3. Уравнительный ток в контуре, образованном вторичными обмотками 11 всех трех вспомогательн трансформаторов 10 и одной секцией . фазных обмоток 3 между отводгиии 4, 5 каждой фазы, отсутствует. Это, связано с тем, что ЭДС секции регулироночной обмотки в разных фазах равны и сдвинуты.по фазе на 120°, а их суммарная ЭДС по контуру равна ну- /по. Напряжение на нагрузке определяется коэффициентом трансформации силового трансформатора.

Рассмотрим процесс регулирования .напряжений на примере его увеличения при переключении четных отводов с 4 на 6. Прежде, чем подвижный контакт переключателя 8 в фазе.А разомкнет цепь отвода 4, снимаются импульсы управления с тиристорного ключа 13. При первом же переходе тока в цепи первичной обмотки 12 вспомогательног трансформатора 10 фазы А через нулевое значение тиристорньлй ключ 13 закрывается и вспомогательный трансформатор 10 фазы Д переходит в режим работы Холостой ход.с питанием со втри.. стороны. Его сопротивление становится более, чем на три порядка выше сопротивления двух других вспомогательных трансформаторов 10 фаз Б и С, работающих в режиме тpaнcфop aторов тока. Ток из вторичной обмотки 11 вспомогательного трансформатора 10 фазы А практически полностью перераспределяется на вторичные об,мотки 11 двух других вспомогательных трансформаторов 10. Вслед за этим подвижный контакт переключателя 8 фазы А разрывает обесточенную цепь отвода 4. Далее вспомогательный трансформатор 10 фазы С переводится из режима работы Трансформатор тока в Противо- эдС путем перевода импульсов управления с тиристорного клича 17 на тиристорный к.пюч 19. В результате этого первичная обмотка 1 вспомогательного трансформатора 10 фазы С включается на напряжение фазы /Гнизковольтной выходной оёмотки 2 силового трансформатора 1. Коэффициент трансформации вспомогательных трансформаторов 10 выбирается таким обраЭом, чтобы напряжение на зажимах их вторичных обмоток 11 было равно напряжению двух ступеней фазной обмотки 3, например, напряжению

между отводами 4-6 одной фазы. Это позволяет при замыкании в данном случае четного отвода б в фазе А иметь восстанавливающееся напряжение на замыкаемых контактах близким к нулевому значению, что в свою очередь уменьшает в несколько раз коммутируемый ток на время замыкания контактов переключателя 8. После замыкания отвода б в фазе А подаются импульсы управления на тиристорный ключ 13 и. одновременно запрещаются импульсы управления на тиристорный ключ,15. Вспомогательный трансформатор 10 фазы А включается в режим Трансформатор тока, а трансформатор 10 фазы Б при первом переходе тока в цепи его перви.чной обмотки 12 через нулевое значение переводится в -режим работы Холостой ход. Аналогично, как для фазы Д, цепь отвода 4 в фазе В обесточится и переключатель 8 ф,.азы Б разомкнет эту цепь.. Затем вспомогательный трансформатор10 фазы С переводится из режима Противо- ЭДС в режим работы Трансформа- тор тока переключением импульсов управления с тиристорного ключа 19 на тиристорный клю.ч 17. Далее вспомогательный трансформатор 10 фазы А включается в режим Противо-: ЭДС . путем перевода импульсов управления с тиристорного ключа 13 на тиристорный- ключ 14. Вслед за этим замыкается цепь отвода б в фазе В при восстанавливающемся напряжении на замыкаемых контактах близким к нулевому значению. Следующий этап - включение вспомогатель1йЪгр трансформатора 10 фазыВ в режим Трансформатора тока и перевод вспомогательного трансфррматора 10 фазы С в режим Холостой ход осуществляется подачей импульсов управления на тиристорный ключ 15 с одновременным запретом их на тиристорный ключ 17. После этого подвижный контакт переключателя 8 фазы С разрывает обесточенную цепь отвода 4 в фазе С. Затем вспомогательный трансформатор 10 фазы А переводится из режима Противо- ЭДС в режим работы , Трансформатор -тока и в фазе Сзалслкается цепь отвода б при нулевом восста навливающемся напряжении на замы каемых контактах. На этом процесс пеоеключения четных отвбдов силового трансформатора заканчивается, а напряжение на нагрузке увеличивается на одну ступень регулировочной обмотки.

Для дальнейшего увеличения напряжения необходимо осуществить переключение с помощью переключателя 9 нечетных отводов с 5 на 7-.

Процесс переключения нечетных отводов аналогичен выше рассмотреному. Разница заключается в том, ч,то при переключении отводов в одной и той же фазе силового трансформатора 1 од